例1 计算:
(1)$ x^{8} ÷ x^{3} $; (2)$ (-x)^{8} ÷ (-x)^{3} $;
(3)$ (-x)^{8} ÷ x^{3} $; (4)$ x^{8} ÷ (-x)^{3} $。
名师导引 同底数幂的除法运算,底数保持不变,把指数相减(除法变减法)。在运算过程中,还要注意幂的运算的符号规律。
(1)$ x^{8} ÷ x^{3} $; (2)$ (-x)^{8} ÷ (-x)^{3} $;
(3)$ (-x)^{8} ÷ x^{3} $; (4)$ x^{8} ÷ (-x)^{3} $。
名师导引 同底数幂的除法运算,底数保持不变,把指数相减(除法变减法)。在运算过程中,还要注意幂的运算的符号规律。
答案
(1)
根据同底数幂的除法法则:$a^m÷ a^n = a^{m - n}$($a\neq0$,$m$,$n$为正整数,且$m\gt n$),对于$x^{8}÷ x^{3}$,底数$a = x$,$m = 8$,$n = 3$,则:
$x^{8}÷ x^{3}=x^{8 - 3}=x^{5}$
(2)
同样根据同底数幂的除法法则,对于$(-x)^{8}÷ (-x)^{3}$,底数$a=-x$,$m = 8$,$n = 3$,则:
$(-x)^{8}÷ (-x)^{3}=(-x)^{8 - 3}=(-x)^{5}=-x^{5}$
(3)
先根据积的乘方法则$(ab)^n=a^nb^n$,$(-x)^{8}=x^{8}$,则$(-x)^{8}÷ x^{3}$可转化为$x^{8}÷ x^{3}$。
再根据同底数幂的除法法则,$x^{8}÷ x^{3}=x^{8 - 3}=x^{5}$
(4)
由积的乘方法则$(-x)^{3}=-x^{3}$,则$x^{8}÷ (-x)^{3}$可转化为$x^{8}÷(-x^{3})$。
根据同底数幂的除法法则,$x^{8}÷(-x^{3})=-(x^{8}÷ x^{3})=-x^{8 - 3}=-x^{5}$
综上,答案依次为:(1)$x^{5}$;(2)$-x^{5}$;(3)$x^{5}$;(4)$-x^{5}$。
根据同底数幂的除法法则:$a^m÷ a^n = a^{m - n}$($a\neq0$,$m$,$n$为正整数,且$m\gt n$),对于$x^{8}÷ x^{3}$,底数$a = x$,$m = 8$,$n = 3$,则:
$x^{8}÷ x^{3}=x^{8 - 3}=x^{5}$
(2)
同样根据同底数幂的除法法则,对于$(-x)^{8}÷ (-x)^{3}$,底数$a=-x$,$m = 8$,$n = 3$,则:
$(-x)^{8}÷ (-x)^{3}=(-x)^{8 - 3}=(-x)^{5}=-x^{5}$
(3)
先根据积的乘方法则$(ab)^n=a^nb^n$,$(-x)^{8}=x^{8}$,则$(-x)^{8}÷ x^{3}$可转化为$x^{8}÷ x^{3}$。
再根据同底数幂的除法法则,$x^{8}÷ x^{3}=x^{8 - 3}=x^{5}$
(4)
由积的乘方法则$(-x)^{3}=-x^{3}$,则$x^{8}÷ (-x)^{3}$可转化为$x^{8}÷(-x^{3})$。
根据同底数幂的除法法则,$x^{8}÷(-x^{3})=-(x^{8}÷ x^{3})=-x^{8 - 3}=-x^{5}$
综上,答案依次为:(1)$x^{5}$;(2)$-x^{5}$;(3)$x^{5}$;(4)$-x^{5}$。
变式训练 计算:
(1)$ (x^{2}y)^{6} ÷ (x^{2}y)^{2} = $______
(2)$ (x - 2y)^{10} ÷ (2y - x)^{5} = $______
(1)$ (x^{2}y)^{6} ÷ (x^{2}y)^{2} = $______
$x^{8}y^{4}$
;(2)$ (x - 2y)^{10} ÷ (2y - x)^{5} = $______
$(2y - x)^{5}$
。答案
(1) $x^{8}y^{4}$;(2)$(2y - x)^{5}$。
解析
(1) 根据幂的除法法则,$(a^m)^n=a^{mn}$,$a^m ÷ a^n = a^{m-n}$,有:
$(x^{2}y)^{6} ÷ (x^{2}y)^{2} = (x^{2}y)^{6-2} = (x^{2}y)^{4} =x^{8}y^{4}$,
(2) 首先注意到$x - 2y$和$2y - x$的关系,即:
$x - 2y = -(2y - x)$,
因此,原式可以写为:
$(x - 2y)^{10} ÷ (2y - x)^{5} =(-1)^{10}(2y - x)^{10} ÷ (2y - x)^{5}= (2y - x)^{5}$,
$(x^{2}y)^{6} ÷ (x^{2}y)^{2} = (x^{2}y)^{6-2} = (x^{2}y)^{4} =x^{8}y^{4}$,
(2) 首先注意到$x - 2y$和$2y - x$的关系,即:
$x - 2y = -(2y - x)$,
因此,原式可以写为:
$(x - 2y)^{10} ÷ (2y - x)^{5} =(-1)^{10}(2y - x)^{10} ÷ (2y - x)^{5}= (2y - x)^{5}$,
例2 计算:
(1)$ 24x^{3}y^{4}z ÷ 8x^{2}y $;
(2)$ (12x^{3} + 6x^{2} - 3x) ÷ (-3x) $;
(3)$ (\frac{1}{4}m^{4}n^{2} - \frac{1}{2}m^{3}n^{3} + \frac{1}{8}m^{2}n^{2}) ÷ \frac{1}{2}m^{2}n $。
名师导引 单项式相除,首先分清两式相同字母及被除式独有的字母,再进行运算。多项式除以单项式,先转化为单项式除以单项式,再求和。
(1) $24x^{3}y^{4}z ÷ 8x^{2}y$
$=(24÷8)·(x^{3}÷x^{2})·(y^{4}÷y)·z$
$=3xy^{3}z$
(2) $(12x^{3} + 6x^{2} - 3x) ÷ (-3x)$
$=12x^{3}÷(-3x) + 6x^{2}÷(-3x) - 3x÷(-3x)$
$=-4x^{2} - 2x + 1$
(3) $(\frac{1}{4}m^{4}n^{2} - \frac{1}{2}m^{3}n^{3} + \frac{1}{8}m^{2}n^{2}) ÷ \frac{1}{2}m^{2}n$
$=\frac{1}{4}m^{4}n^{2}÷\frac{1}{2}m^{2}n - \frac{1}{2}m^{3}n^{3}÷\frac{1}{2}m^{2}n + \frac{1}{8}m^{2}n^{2}÷\frac{1}{2}m^{2}n$
$=\frac{1}{2}m^{2}n - mn^{2} + \frac{1}{4}n$
(1)$ 24x^{3}y^{4}z ÷ 8x^{2}y $;
(2)$ (12x^{3} + 6x^{2} - 3x) ÷ (-3x) $;
(3)$ (\frac{1}{4}m^{4}n^{2} - \frac{1}{2}m^{3}n^{3} + \frac{1}{8}m^{2}n^{2}) ÷ \frac{1}{2}m^{2}n $。
名师导引 单项式相除,首先分清两式相同字母及被除式独有的字母,再进行运算。多项式除以单项式,先转化为单项式除以单项式,再求和。
(1) $24x^{3}y^{4}z ÷ 8x^{2}y$
$=(24÷8)·(x^{3}÷x^{2})·(y^{4}÷y)·z$
$=3xy^{3}z$
(2) $(12x^{3} + 6x^{2} - 3x) ÷ (-3x)$
$=12x^{3}÷(-3x) + 6x^{2}÷(-3x) - 3x÷(-3x)$
$=-4x^{2} - 2x + 1$
(3) $(\frac{1}{4}m^{4}n^{2} - \frac{1}{2}m^{3}n^{3} + \frac{1}{8}m^{2}n^{2}) ÷ \frac{1}{2}m^{2}n$
$=\frac{1}{4}m^{4}n^{2}÷\frac{1}{2}m^{2}n - \frac{1}{2}m^{3}n^{3}÷\frac{1}{2}m^{2}n + \frac{1}{8}m^{2}n^{2}÷\frac{1}{2}m^{2}n$
$=\frac{1}{2}m^{2}n - mn^{2} + \frac{1}{4}n$
答案
(1) $24x^{3}y^{4}z ÷ 8x^{2}y$
$=(24÷8)·(x^{3}÷x^{2})·(y^{4}÷y)·z$
$=3xy^{3}z$
(2) $(12x^{3} + 6x^{2} - 3x) ÷ (-3x)$
$=12x^{3}÷(-3x) + 6x^{2}÷(-3x) - 3x÷(-3x)$
$=-4x^{2} - 2x + 1$
(3) $(\frac{1}{4}m^{4}n^{2} - \frac{1}{2}m^{3}n^{3} + \frac{1}{8}m^{2}n^{2}) ÷ \frac{1}{2}m^{2}n$
$=\frac{1}{4}m^{4}n^{2}÷\frac{1}{2}m^{2}n - \frac{1}{2}m^{3}n^{3}÷\frac{1}{2}m^{2}n + \frac{1}{8}m^{2}n^{2}÷\frac{1}{2}m^{2}n$
$=\frac{1}{2}m^{2}n - mn^{2} + \frac{1}{4}n$
$=(24÷8)·(x^{3}÷x^{2})·(y^{4}÷y)·z$
$=3xy^{3}z$
(2) $(12x^{3} + 6x^{2} - 3x) ÷ (-3x)$
$=12x^{3}÷(-3x) + 6x^{2}÷(-3x) - 3x÷(-3x)$
$=-4x^{2} - 2x + 1$
(3) $(\frac{1}{4}m^{4}n^{2} - \frac{1}{2}m^{3}n^{3} + \frac{1}{8}m^{2}n^{2}) ÷ \frac{1}{2}m^{2}n$
$=\frac{1}{4}m^{4}n^{2}÷\frac{1}{2}m^{2}n - \frac{1}{2}m^{3}n^{3}÷\frac{1}{2}m^{2}n + \frac{1}{8}m^{2}n^{2}÷\frac{1}{2}m^{2}n$
$=\frac{1}{2}m^{2}n - mn^{2} + \frac{1}{4}n$
变式训练 计算:
(1)$ 12a^{5}b^{3} ÷ (-2ab)^{2} = $______
(2)$ (a^{3}b^{2} - 6a^{2}b) ÷ (-3ab) = $______
(1)$ 12a^{5}b^{3} ÷ (-2ab)^{2} = $______
$3a^{3}b$
;(2)$ (a^{3}b^{2} - 6a^{2}b) ÷ (-3ab) = $______
$- \frac{1}{3}a^{2}b + 2a$
。答案
(1)$3a^{3}b$;
(2)$- \frac{1}{3}a^{2}b + 2a$。
(2)$- \frac{1}{3}a^{2}b + 2a$。
解析
(1) 首先计算除数 $(-2ab)^{2}$:
$(-2ab)^{2} = 4a^{2}b^{2}$
接着进行除法运算:
$12a^{5}b^{3} ÷ 4a^{2}b^{2} = (12 ÷ 4) × a^{5-2} × b^{3-2} = 3a^{3}b$
(2) 对多项式 $a^{3}b^{2} - 6a^{2}b$ 的每一项分别除以单项式 $-3ab$:
$\frac{a^{3}b^{2}}{-3ab} = -\frac{1}{3}a^{2}b$
$\frac{-6a^{2}b}{-3ab} = 2a$
将上述两个结果相加得到:
$-\frac{1}{3}a^{2}b + 2a$
$(-2ab)^{2} = 4a^{2}b^{2}$
接着进行除法运算:
$12a^{5}b^{3} ÷ 4a^{2}b^{2} = (12 ÷ 4) × a^{5-2} × b^{3-2} = 3a^{3}b$
(2) 对多项式 $a^{3}b^{2} - 6a^{2}b$ 的每一项分别除以单项式 $-3ab$:
$\frac{a^{3}b^{2}}{-3ab} = -\frac{1}{3}a^{2}b$
$\frac{-6a^{2}b}{-3ab} = 2a$
将上述两个结果相加得到:
$-\frac{1}{3}a^{2}b + 2a$
1. 下列计算正确的是(
A.$ a^{6} ÷ a^{2} = a^{3} $
B.$ (-a)^{5} ÷ (-a)^{2} = a^{3} $
C.$ a^{5} ÷ a = a^{5} $
D.$ a^{7} ÷ a^{3} = a^{4} $
D
)A.$ a^{6} ÷ a^{2} = a^{3} $
B.$ (-a)^{5} ÷ (-a)^{2} = a^{3} $
C.$ a^{5} ÷ a = a^{5} $
D.$ a^{7} ÷ a^{3} = a^{4} $
答案
D
解析
A. 根据同底数幂的除法法则,$a^{m} ÷ a^{n} = a^{m-n}$,所以 $a^{6} ÷ a^{2} = a^{6-2} = a^{4}$,与选项A的 $a^{3}$ 不符,故A错误;
B. 同样使用同底数幂的除法法则,$(-a)^{5} ÷ (-a)^{2} = (-a)^{5-2} = (-a)^{3} = -a^{3}$,与选项B的 $a^{3}$ 不符,故B错误;
C. 使用同底数幂的除法法则,$a^{5} ÷ a = a^{5-1} = a^{4}$,与选项C的 $a^{5}$ 不符,故C错误;
D. 使用同底数幂的除法法则,$a^{7} ÷ a^{3} = a^{7-3} = a^{4}$,与选项D的 $a^{4}$ 相符,故D正确。
B. 同样使用同底数幂的除法法则,$(-a)^{5} ÷ (-a)^{2} = (-a)^{5-2} = (-a)^{3} = -a^{3}$,与选项B的 $a^{3}$ 不符,故B错误;
C. 使用同底数幂的除法法则,$a^{5} ÷ a = a^{5-1} = a^{4}$,与选项C的 $a^{5}$ 不符,故C错误;
D. 使用同底数幂的除法法则,$a^{7} ÷ a^{3} = a^{7-3} = a^{4}$,与选项D的 $a^{4}$ 相符,故D正确。
2. 若$ x^{m} ÷ x^{n} = x $,则$ m 与 n $的关系是(
A.$ m = n $
B.$ m = -n $
C.$ m - n = 1 $
D.$ m - n = -1 $
C
)A.$ m = n $
B.$ m = -n $
C.$ m - n = 1 $
D.$ m - n = -1 $
答案
C
解析
根据同底数幂的除法法则,$x^{m} ÷ x^{n} = x^{m-n}$。
题目中给出 $x^{m} ÷ x^{n} = x$,即 $x^{m-n} = x^{1}$。
因此,$m - n = 1$。
题目中给出 $x^{m} ÷ x^{n} = x$,即 $x^{m-n} = x^{1}$。
因此,$m - n = 1$。
3. 当$ x $
≠2
时,$ (x - 2)^{0} $有意义。答案
≠2
解析
零指数幂的意义为:任何非零数的零次幂都等于1,即$a^0 = 1(a \neq 0)$。所以对于$(x - 2)^0$,要使其有意义,底数$x - 2$不能为0,即$x - 2 \neq 0$,解得$x \neq 2$。
4. (1)$ x^{m} = 8 $,$ x^{n} = 5 $,则$ x^{m - n} = $
(2)已知$ a^{n} = 8 $,$ a^{mn} = 64 $,则$ m = $
(3)若$ 2^{x} = 3 $,$ 4^{y} = 5 $,则$ 2^{x - 2y} $的值为
$\frac{8}{5}$
。(2)已知$ a^{n} = 8 $,$ a^{mn} = 64 $,则$ m = $
$2$
。(3)若$ 2^{x} = 3 $,$ 4^{y} = 5 $,则$ 2^{x - 2y} $的值为
$\frac{3}{5}$
。答案
(1) $\frac{8}{5}$;
(2) $2$;
(3) $\frac{3}{5}$。
(2) $2$;
(3) $\frac{3}{5}$。
解析
(1) 根据同底数幂的除法法则,$x^{m-n} = \frac{x^m}{x^n}$。已知$x^m = 8$,$x^n = 5$,代入得$x^{m-n} = \frac{8}{5}$。
(2) 已知$a^n = 8$,$a^{mn} = 64$。根据幂的乘方法则,$(a^n)^m = a^{mn}$,即$8^m = 64$。解得$m = \log_8{64} = \log_8{(8^2)} = 2$。
(3) 已知$2^x = 3$,$4^y = 5$。首先将$4^y$转化为以2为底数的幂,即$4^y = (2^2)^y = 2^{2y} = 5$。根据同底数幂的除法法则,$2^{x-2y} = \frac{2^x}{2^{2y}} = \frac{3}{5}$。
(2) 已知$a^n = 8$,$a^{mn} = 64$。根据幂的乘方法则,$(a^n)^m = a^{mn}$,即$8^m = 64$。解得$m = \log_8{64} = \log_8{(8^2)} = 2$。
(3) 已知$2^x = 3$,$4^y = 5$。首先将$4^y$转化为以2为底数的幂,即$4^y = (2^2)^y = 2^{2y} = 5$。根据同底数幂的除法法则,$2^{x-2y} = \frac{2^x}{2^{2y}} = \frac{3}{5}$。
5. 计算:
(1)$ 18m^{6} ÷ (-3m^{4}) × \frac{1}{3}m $;
(2)$ (m - n)^{6} ÷ (m - n)^{3} ÷ (n - m)^{2} $;
(3)$ x^{3} \cdot x^{5} - (2x^{4})^{2} + x^{10} ÷ x^{2} $。
(1)$ 18m^{6} ÷ (-3m^{4}) × \frac{1}{3}m $;
(2)$ (m - n)^{6} ÷ (m - n)^{3} ÷ (n - m)^{2} $;
(3)$ x^{3} \cdot x^{5} - (2x^{4})^{2} + x^{10} ÷ x^{2} $。
答案
(1)
$18m^{6} ÷ (-3m^{4}) × \frac{1}{3}m$
$=\frac{18m^{6}}{-3m^{4}}×\frac{1}{3}m$
$=-6m^{6 - 4}×\frac{1}{3}m$
$=-6m^{2}×\frac{1}{3}m$
$=-2m^{2 + 1}$
$=-2m^{3}$
(2)
因为$(n - m)^{2}=[-(m - n)]^{2}=(m - n)^{2}$
$(m - n)^{6} ÷ (m - n)^{3} ÷ (n - m)^{2}$
$=(m - n)^{6}÷(m - n)^{3}÷(m - n)^{2}$
$=(m - n)^{6 - 3-2}$
$=(m - n)^{1}$
$=m - n$
(3)
$x^{3} \cdot x^{5} - (2x^{4})^{2} + x^{10} ÷ x^{2}$
根据同底数幂相乘,底数不变,指数相加,可得$x^{3}\cdot x^{5}=x^{3 + 5}=x^{8}$
根据积的乘方,先把积中的每一个乘数分别乘方,再把所得的幂相乘,可得$(2x^{4})^{2}=2^{2}×(x^{4})^{2}=4x^{8}$
根据同底数幂相除,底数不变,指数相减,可得$x^{10}÷ x^{2}=x^{10 - 2}=x^{8}$
则$x^{3} \cdot x^{5} - (2x^{4})^{2} + x^{10} ÷ x^{2}$
$=x^{8}-4x^{8}+x^{8}$
$=(1 - 4 + 1)x^{8}$
$=-2x^{8}$
综上,答案依次为:(1)$-2m^{3}$;(2)$m - n$;(3)$-2x^{8}$。
$18m^{6} ÷ (-3m^{4}) × \frac{1}{3}m$
$=\frac{18m^{6}}{-3m^{4}}×\frac{1}{3}m$
$=-6m^{6 - 4}×\frac{1}{3}m$
$=-6m^{2}×\frac{1}{3}m$
$=-2m^{2 + 1}$
$=-2m^{3}$
(2)
因为$(n - m)^{2}=[-(m - n)]^{2}=(m - n)^{2}$
$(m - n)^{6} ÷ (m - n)^{3} ÷ (n - m)^{2}$
$=(m - n)^{6}÷(m - n)^{3}÷(m - n)^{2}$
$=(m - n)^{6 - 3-2}$
$=(m - n)^{1}$
$=m - n$
(3)
$x^{3} \cdot x^{5} - (2x^{4})^{2} + x^{10} ÷ x^{2}$
根据同底数幂相乘,底数不变,指数相加,可得$x^{3}\cdot x^{5}=x^{3 + 5}=x^{8}$
根据积的乘方,先把积中的每一个乘数分别乘方,再把所得的幂相乘,可得$(2x^{4})^{2}=2^{2}×(x^{4})^{2}=4x^{8}$
根据同底数幂相除,底数不变,指数相减,可得$x^{10}÷ x^{2}=x^{10 - 2}=x^{8}$
则$x^{3} \cdot x^{5} - (2x^{4})^{2} + x^{10} ÷ x^{2}$
$=x^{8}-4x^{8}+x^{8}$
$=(1 - 4 + 1)x^{8}$
$=-2x^{8}$
综上,答案依次为:(1)$-2m^{3}$;(2)$m - n$;(3)$-2x^{8}$。
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