9. 定义:$a^m$与$a^n$($a≠0$,$m$,$n$都是正整数)叫作同底数幂,同底数幂除法记作$a^m÷a^n$.
运算法则如下:
$a^m÷a^n=\begin{cases}当\ m>n\ 时,a^m÷a^n=a^{m-n}, \\当\ m=n\ 时,a^m÷a^n=1, \\当\ m<n\ 时,a^m÷a^n=\dfrac{1}{a^{n-m}}.\end{cases}$
【解决问题】根据“同底数幂除法”的运算法则,回答下列问题:
(1)填空:$(\dfrac{1}{4})^4÷(\dfrac{1}{4})^2=$______,$2^3÷2^6=$______.
(2)如果$3÷3^{3x-4}=\dfrac{1}{27}$,求出$x$的值.
(3)如果$(7-2x)^{5x-1}÷(7-2x)^{x+7}=1$,请直接写出$x$的值.
运算法则如下:
$a^m÷a^n=\begin{cases}当\ m>n\ 时,a^m÷a^n=a^{m-n}, \\当\ m=n\ 时,a^m÷a^n=1, \\当\ m<n\ 时,a^m÷a^n=\dfrac{1}{a^{n-m}}.\end{cases}$
【解决问题】根据“同底数幂除法”的运算法则,回答下列问题:
(1)填空:$(\dfrac{1}{4})^4÷(\dfrac{1}{4})^2=$______,$2^3÷2^6=$______.
(2)如果$3÷3^{3x-4}=\dfrac{1}{27}$,求出$x$的值.
(3)如果$(7-2x)^{5x-1}÷(7-2x)^{x+7}=1$,请直接写出$x$的值.
答案
9. 解:
(1) $(\frac{1}{4})^4÷(\frac{1}{4})^2=(\frac{1}{4})^{4-2}=(\frac{1}{4})^2=\frac{1}{16}$,$2^3÷2^6=\frac{1}{2^{6-3}}=\frac{1}{2^3}=\frac{1}{8}$. 故答案为$\frac{1}{16}$,$\frac{1}{8}$.
(2) 根据题意,可得$3÷3^{3x-4}=\frac{1}{3^3}$,$3x-4-1=3$,解得$x=\frac{8}{3}$.
(3) 根据题意,可得$5x-1=x+7$或$7-2x=1$或$7-2x=-1$,解得$x=2$或3或4.
(1) $(\frac{1}{4})^4÷(\frac{1}{4})^2=(\frac{1}{4})^{4-2}=(\frac{1}{4})^2=\frac{1}{16}$,$2^3÷2^6=\frac{1}{2^{6-3}}=\frac{1}{2^3}=\frac{1}{8}$. 故答案为$\frac{1}{16}$,$\frac{1}{8}$.
(2) 根据题意,可得$3÷3^{3x-4}=\frac{1}{3^3}$,$3x-4-1=3$,解得$x=\frac{8}{3}$.
(3) 根据题意,可得$5x-1=x+7$或$7-2x=1$或$7-2x=-1$,解得$x=2$或3或4.
解析
【分析】
(1)第一问直接套用同底数幂除法法则计算:先确认底数相同,再比较指数大小,对应选择法则:被除数指数大于除数指数时直接算底数的指数差次幂,被除数指数小于除数指数时取倒数后算底数的指数差次幂。
(2)第二问先将等式左右两边统一为以3为底的幂的形式,根据右边是倒数形式,判断符合“m<n时,商为底数的指数差的倒数”的法则,列出关于x的一元一次方程求解即可。
(3)第三问同底数幂相除得1,分三类情况讨论:① 两个幂的指数相等,此时商为1(底数不为0);② 底数为1,1的任意次幂相除结果为1;③ 底数为-1,-1的奇次幂相除结果也为1,分别列方程求解后验证合理性即可。
【解析】
(1)计算$(\dfrac{1}{4})^4÷(\dfrac{1}{4})^2$:底数均为$\dfrac{1}{4}$,且$4>2$,根据法则得$(\dfrac{1}{4})^{4-2}=(\dfrac{1}{4})^2=\dfrac{1}{16}$;
计算$2^3÷2^6$:底数均为2,且$3<6$,根据法则得$\dfrac{1}{2^{6-3}}=\dfrac{1}{2^3}=\dfrac{1}{8}$。
(2)解:将原式变形为$3^1÷3^{3x-4}=\dfrac{1}{3^3}$,
由同底数幂除法法则,当被除数指数小于除数指数时,商为底数的“除数指数-被除数指数”次幂的倒数,因此可得:
$3x-4-1=3$
整理得$3x=8$,解得$x=\dfrac{8}{3}$。
(3)解:分三种情况讨论:
① 当两个幂的指数相等时:$5x-1=x+7$,解得$x=2$,此时底数$7-2x=3≠0$,符合条件;
② 当底数为1时:$7-2x=1$,解得$x=3$,1的任意次幂相除结果为1,符合条件;
③ 当底数为-1时:$7-2x=-1$,解得$x=4$,$(-1)^{19}÷(-1)^{11}=(-1)÷(-1)=1$,符合条件。
综上,x的值为2、3、4。
【答案】
(1)$\dfrac{1}{16}$,$\dfrac{1}{8}$;(2)$x=\dfrac{8}{3}$;(3)$x=2$或$3$或$4$
【知识点】
同底数幂的除法、一元一次方程的解法、分类讨论思想
【点评】
本题侧重考查对新定义运算法则的理解和应用能力,前两问属于基础应用,第三问需要全面考虑结果为1的所有可能情况,避免漏解。
【难度系数】
0.65
(1)第一问直接套用同底数幂除法法则计算:先确认底数相同,再比较指数大小,对应选择法则:被除数指数大于除数指数时直接算底数的指数差次幂,被除数指数小于除数指数时取倒数后算底数的指数差次幂。
(2)第二问先将等式左右两边统一为以3为底的幂的形式,根据右边是倒数形式,判断符合“m<n时,商为底数的指数差的倒数”的法则,列出关于x的一元一次方程求解即可。
(3)第三问同底数幂相除得1,分三类情况讨论:① 两个幂的指数相等,此时商为1(底数不为0);② 底数为1,1的任意次幂相除结果为1;③ 底数为-1,-1的奇次幂相除结果也为1,分别列方程求解后验证合理性即可。
【解析】
(1)计算$(\dfrac{1}{4})^4÷(\dfrac{1}{4})^2$:底数均为$\dfrac{1}{4}$,且$4>2$,根据法则得$(\dfrac{1}{4})^{4-2}=(\dfrac{1}{4})^2=\dfrac{1}{16}$;
计算$2^3÷2^6$:底数均为2,且$3<6$,根据法则得$\dfrac{1}{2^{6-3}}=\dfrac{1}{2^3}=\dfrac{1}{8}$。
(2)解:将原式变形为$3^1÷3^{3x-4}=\dfrac{1}{3^3}$,
由同底数幂除法法则,当被除数指数小于除数指数时,商为底数的“除数指数-被除数指数”次幂的倒数,因此可得:
$3x-4-1=3$
整理得$3x=8$,解得$x=\dfrac{8}{3}$。
(3)解:分三种情况讨论:
① 当两个幂的指数相等时:$5x-1=x+7$,解得$x=2$,此时底数$7-2x=3≠0$,符合条件;
② 当底数为1时:$7-2x=1$,解得$x=3$,1的任意次幂相除结果为1,符合条件;
③ 当底数为-1时:$7-2x=-1$,解得$x=4$,$(-1)^{19}÷(-1)^{11}=(-1)÷(-1)=1$,符合条件。
综上,x的值为2、3、4。
【答案】
(1)$\dfrac{1}{16}$,$\dfrac{1}{8}$;(2)$x=\dfrac{8}{3}$;(3)$x=2$或$3$或$4$
【知识点】
同底数幂的除法、一元一次方程的解法、分类讨论思想
【点评】
本题侧重考查对新定义运算法则的理解和应用能力,前两问属于基础应用,第三问需要全面考虑结果为1的所有可能情况,避免漏解。
【难度系数】
0.65
10. (2025·山东) 已知$a≠0$,则下列运算正确的是(
A.$-2a+3a=5a$
B.$(-2a^3)^2=4a^6$
C.$a^2 - a = a$
D.$a^6 ÷ a^2 = a^3$
B
)A.$-2a+3a=5a$
B.$(-2a^3)^2=4a^6$
C.$a^2 - a = a$
D.$a^6 ÷ a^2 = a^3$
答案
10. B
解析
【分析】
本题考查整式的基础运算,解题时需逐个选项对应相关运算法则判断正误:首先回忆合并同类项、积的乘方、幂的乘方、同底数幂除法的运算规则,依次验证四个选项,排除错误选项即可得到正确答案。
【解析】
我们逐个分析选项:
A选项:合并同类项时,同类项的系数相加,字母和字母的指数不变,因此$-2a+3a=(-2+3)a=a≠5a$,A错误;
B选项:根据积的乘方法则,积的乘方等于把积的每一个因式分别乘方,再把所得的幂相乘,结合幂的乘方(底数不变,指数相乘)可得:$(-2a^3)^2=(-2)^2×(a^3)^2=4a^{3×2}=4a^6$,B正确;
C选项:$a^2$与$a$所含字母相同但相同字母的指数不同,不是同类项,不能直接合并,C错误;
D选项:根据同底数幂的除法法则,同底数幂相除,底数不变,指数相减,因此$a^6÷ a^2=a^{6-2}=a^4≠ a^3$,D错误。
【答案】
B
【知识点】
合并同类项;幂的乘方与积的乘方;同底数幂的除法
【点评】
本题属于整式运算的基础题型,核心考查对各类整式运算法则的掌握熟练度,解题的关键是准确区分不同运算的指数变化规则,避免混淆法则导致出错,这类基础运算题是后续学习整式化简、因式分解等内容的基础,需要熟练掌握。
【难度系数】
0.8
本题考查整式的基础运算,解题时需逐个选项对应相关运算法则判断正误:首先回忆合并同类项、积的乘方、幂的乘方、同底数幂除法的运算规则,依次验证四个选项,排除错误选项即可得到正确答案。
【解析】
我们逐个分析选项:
A选项:合并同类项时,同类项的系数相加,字母和字母的指数不变,因此$-2a+3a=(-2+3)a=a≠5a$,A错误;
B选项:根据积的乘方法则,积的乘方等于把积的每一个因式分别乘方,再把所得的幂相乘,结合幂的乘方(底数不变,指数相乘)可得:$(-2a^3)^2=(-2)^2×(a^3)^2=4a^{3×2}=4a^6$,B正确;
C选项:$a^2$与$a$所含字母相同但相同字母的指数不同,不是同类项,不能直接合并,C错误;
D选项:根据同底数幂的除法法则,同底数幂相除,底数不变,指数相减,因此$a^6÷ a^2=a^{6-2}=a^4≠ a^3$,D错误。
【答案】
B
【知识点】
合并同类项;幂的乘方与积的乘方;同底数幂的除法
【点评】
本题属于整式运算的基础题型,核心考查对各类整式运算法则的掌握熟练度,解题的关键是准确区分不同运算的指数变化规则,避免混淆法则导致出错,这类基础运算题是后续学习整式化简、因式分解等内容的基础,需要熟练掌握。
【难度系数】
0.8
11. (2025·广安) 下列各式运算结果为$a^6$的是(
A.$a^3· a^3$
B.$(a^2)^4$
C.$a^3+a^3$
D.$a^{10}÷ a^3$
A
)A.$a^3· a^3$
B.$(a^2)^4$
C.$a^3+a^3$
D.$a^{10}÷ a^3$
答案
11. A
解析
【分析】
本题考查整式的相关运算,解题思路是逐一运用对应的运算法则计算每个选项的结果,再选出结果为$a^6$的选项。需要用到的核心法则有:同底数幂相乘,底数不变指数相加;幂的乘方,底数不变指数相乘;合并同类项时,系数相加,字母和字母的指数不变;同底数幂相除,底数不变指数相减,依次计算各选项即可。
【解析】
我们逐个计算各选项的运算结果:
选项A:根据同底数幂的乘法法则,$a^3·a^3=a^{3+3}=a^6$,符合要求;
选项B:根据幂的乘方法则,$(a^2)^4=a^{2×4}=a^8$,不符合要求;
选项C:根据合并同类项法则,$a^3+a^3=(1+1)a^3=2a^3$,不符合要求;
选项D:根据同底数幂的除法法则,$a^{10}÷a^3=a^{10-3}=a^7$,不符合要求。
综上,只有选项A的运算结果为$a^6$。
【答案】
A
【知识点】
同底数幂的乘除运算;幂的乘方运算;合并同类项
【点评】
本题属于基础运算题,主要考查整式运算的核心法则,解题时要注意区分不同运算的指数计算规则,避免混淆幂的乘方和同底数幂乘除的指数运算规律。
【难度系数】
0.9
本题考查整式的相关运算,解题思路是逐一运用对应的运算法则计算每个选项的结果,再选出结果为$a^6$的选项。需要用到的核心法则有:同底数幂相乘,底数不变指数相加;幂的乘方,底数不变指数相乘;合并同类项时,系数相加,字母和字母的指数不变;同底数幂相除,底数不变指数相减,依次计算各选项即可。
【解析】
我们逐个计算各选项的运算结果:
选项A:根据同底数幂的乘法法则,$a^3·a^3=a^{3+3}=a^6$,符合要求;
选项B:根据幂的乘方法则,$(a^2)^4=a^{2×4}=a^8$,不符合要求;
选项C:根据合并同类项法则,$a^3+a^3=(1+1)a^3=2a^3$,不符合要求;
选项D:根据同底数幂的除法法则,$a^{10}÷a^3=a^{10-3}=a^7$,不符合要求。
综上,只有选项A的运算结果为$a^6$。
【答案】
A
【知识点】
同底数幂的乘除运算;幂的乘方运算;合并同类项
【点评】
本题属于基础运算题,主要考查整式运算的核心法则,解题时要注意区分不同运算的指数计算规则,避免混淆幂的乘方和同底数幂乘除的指数运算规律。
【难度系数】
0.9
12. (2024·重庆) 计算:$|-2|+3^0=$
3
.答案
12. 3
解析
【分析】
拿到这道题首先观察算式结构,是绝对值与零指数幂的加法运算,我们可以拆分计算:首先回忆绝对值的运算规则,负数的绝对值是它的相反数,据此算出$|-2|$的结果;再回忆零指数幂的性质,任何不等于0的数的0次幂都等于1,据此算出$3^0$的结果;最后把两个结果相加就得到最终答案。
【解析】
第一步:计算绝对值,根据负数的绝对值等于它的相反数,可得$|-2|=2$;
第二步:计算零指数幂,因为3≠0,根据非零数的零次幂等于1的性质,可得$3^0=1$;
第三步:计算两部分的和,$2+1=3$。
【答案】
3
【知识点】
绝对值运算;零指数幂运算;有理数加法
【点评】
本题属于基础运算类题目,侧重考查对基础运算性质的记忆与应用,只要牢记相关运算规则就能快速得分。
【难度系数】
0.9
拿到这道题首先观察算式结构,是绝对值与零指数幂的加法运算,我们可以拆分计算:首先回忆绝对值的运算规则,负数的绝对值是它的相反数,据此算出$|-2|$的结果;再回忆零指数幂的性质,任何不等于0的数的0次幂都等于1,据此算出$3^0$的结果;最后把两个结果相加就得到最终答案。
【解析】
第一步:计算绝对值,根据负数的绝对值等于它的相反数,可得$|-2|=2$;
第二步:计算零指数幂,因为3≠0,根据非零数的零次幂等于1的性质,可得$3^0=1$;
第三步:计算两部分的和,$2+1=3$。
【答案】
3
【知识点】
绝对值运算;零指数幂运算;有理数加法
【点评】
本题属于基础运算类题目,侧重考查对基础运算性质的记忆与应用,只要牢记相关运算规则就能快速得分。
【难度系数】
0.9
13. (2024·天津) 计算 $ x^8 ÷ x^6 $ 的结果为
$x^2$
.答案
13. $x^2$
解析
【分析】
解题时首先观察式子特征,发现是底数相同的两个幂做除法运算,对应同底数幂的除法运算法则,只需要按照“底数不变,指数相减”的规则计算即可。首先确认两个幂的底数都是x,属于同底数幂相除的场景,直接代入法则计算指数的差就能得到结果。
【解析】
根据同底数幂的除法运算法则:同底数幂相除,底数不变,指数相减,公式为$\boldsymbol{a^m ÷ a^n = a^{m-n}}$($a≠0$,$m、n$为正整数,且$m>n$)。
本题中$a=x$,$m=8$,$n=6$,代入公式可得:
$x^8 ÷ x^6 = x^{8-6}=x^2$
【答案】
$x^2$
【知识点】
同底数幂的除法运算
【点评】
本题属于基础运算题,直接考查同底数幂除法法则的应用,熟练掌握相关运算法则即可快速得到正确结果,是整式乘除模块的基础题型。
【难度系数】
0.9
解题时首先观察式子特征,发现是底数相同的两个幂做除法运算,对应同底数幂的除法运算法则,只需要按照“底数不变,指数相减”的规则计算即可。首先确认两个幂的底数都是x,属于同底数幂相除的场景,直接代入法则计算指数的差就能得到结果。
【解析】
根据同底数幂的除法运算法则:同底数幂相除,底数不变,指数相减,公式为$\boldsymbol{a^m ÷ a^n = a^{m-n}}$($a≠0$,$m、n$为正整数,且$m>n$)。
本题中$a=x$,$m=8$,$n=6$,代入公式可得:
$x^8 ÷ x^6 = x^{8-6}=x^2$
【答案】
$x^2$
【知识点】
同底数幂的除法运算
【点评】
本题属于基础运算题,直接考查同底数幂除法法则的应用,熟练掌握相关运算法则即可快速得到正确结果,是整式乘除模块的基础题型。
【难度系数】
0.9
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