8.已知$2^{x+2}=20$,则$2^x$的值为
5
.答案
5 【解析】因为$2^{x+2}=2^x·2^2=20$,所以$2^x=5$.
解析
【分析】
首先观察已知等式左边的指数是相加的形式,可联想到同底数幂的乘法法则:同底数幂相乘,底数不变,指数相加,即$a^{m+n}=a^m · a^n$,我们可以逆用这个法则,把$2^{x+2}$拆成$2^x$和$2^2$的乘积,再代入已知等式计算,即可求出$2^x$的值。
【解析】
逆用同底数幂的乘法法则,可得:
$2^{x+2}=2^x · 2^2$
已知$2^{x+2}=20$,代入上式得:
$2^x × 4=20$
等式两边同时除以4,解得:
$2^x=20÷4=5$
【答案】
5
【知识点】
同底数幂的乘法,逆用幂的运算法则
【点评】
本题属于基础运算题,重点考查同底数幂乘法法则的灵活运用,熟练掌握幂的运算性质的正用和逆用,是快速解决这类问题的核心。
【难度系数】
0.9
首先观察已知等式左边的指数是相加的形式,可联想到同底数幂的乘法法则:同底数幂相乘,底数不变,指数相加,即$a^{m+n}=a^m · a^n$,我们可以逆用这个法则,把$2^{x+2}$拆成$2^x$和$2^2$的乘积,再代入已知等式计算,即可求出$2^x$的值。
【解析】
逆用同底数幂的乘法法则,可得:
$2^{x+2}=2^x · 2^2$
已知$2^{x+2}=20$,代入上式得:
$2^x × 4=20$
等式两边同时除以4,解得:
$2^x=20÷4=5$
【答案】
5
【知识点】
同底数幂的乘法,逆用幂的运算法则
【点评】
本题属于基础运算题,重点考查同底数幂乘法法则的灵活运用,熟练掌握幂的运算性质的正用和逆用,是快速解决这类问题的核心。
【难度系数】
0.9
9. 计算:
(1)$7× 7^2× 7^5$;
(2)$-x^3· (-x)^3· (-x)^4$;
(3)$a^{n+2}· a^{n+1}· a^n· a$;
(4)$(x-y)^5· (y-x)^6$.
(1)$7× 7^2× 7^5$;
(2)$-x^3· (-x)^3· (-x)^4$;
(3)$a^{n+2}· a^{n+1}· a^n· a$;
(4)$(x-y)^5· (y-x)^6$.
答案
(1)原式$=7^{1+2+5}=7^8$.
(2)原式$=x^3·x^3·x^4=x^{3+3+4}=x^{10}$.
(3)原式$=a^{n+2+n+1+n+1}=a^{3n+4}$.
(4)原式$=(x-y)^5·(x-y)^6=(x-y)^{11}$.
(2)原式$=x^3·x^3·x^4=x^{3+3+4}=x^{10}$.
(3)原式$=a^{n+2+n+1+n+1}=a^{3n+4}$.
(4)原式$=(x-y)^5·(x-y)^6=(x-y)^{11}$.
解析
【分析】
这组题目考查同底数幂的乘法运算,解题核心是运用“同底数幂相乘,底数不变,指数相加”的法则,具体思路如下:①先统一各因式的底数:遇到底数互为相反数的,根据“奇次幂变号、偶次幂不变号”的性质把底数转化为相同的;②注意单独的数字或字母的指数为1,不要遗漏;③最后将所有指数相加化简即可。
(1)三个因式底数都是7,直接套用同底数幂乘法法则计算;(2)先处理负号和$(-x)$的幂次,把底数统一为$x$再计算;(3)底数都是$a$,注意最后一个$a$的指数为1,合并所有指数即可;(4)$(y-x)$的指数是偶数,可转化为$(x-y)^6$,再套用法则计算。
【解析】
(1) 根据同底数幂的乘法法则:
原式$=7^{1+2+5}=7^8$
(2) 先化简带负号的幂:$(-x)^3=-x^3$,$(-x)^4=x^4$,再计算:
原式$=-x^3· (-x^3)· x^4 = x^3·x^3·x^4=x^{3+3+4}=x^{10}$
(3) 注意最后一项$a$的指数为1,合并指数:
原式$=a^{(n+2)+(n+1)+n+1}=a^{3n+4}$
(4) 偶次幂的底数变相反数时结果不变,即$(y-x)^6=(x-y)^6$,再计算:
原式$=(x-y)^5·(x-y)^6=(x-y)^{5+6}=(x-y)^{11}$
【答案】
(1)$7^8$;(2)$x^{10}$;(3)$a^{3n+4}$;(4)$(x-y)^{11}$
【知识点】
同底数幂的乘法;幂的符号判断;相反数幂的转化
【点评】
本题是同底数幂乘法的基础练习题,重点考查对运算法则的掌握程度,易错点为忽略单独字母的指数为1、符号处理错误、底数转化时混淆奇偶次幂的变号规则,做题时要先统一底数再计算,养成检查指数和符号的习惯。
【难度系数】
0.75
这组题目考查同底数幂的乘法运算,解题核心是运用“同底数幂相乘,底数不变,指数相加”的法则,具体思路如下:①先统一各因式的底数:遇到底数互为相反数的,根据“奇次幂变号、偶次幂不变号”的性质把底数转化为相同的;②注意单独的数字或字母的指数为1,不要遗漏;③最后将所有指数相加化简即可。
(1)三个因式底数都是7,直接套用同底数幂乘法法则计算;(2)先处理负号和$(-x)$的幂次,把底数统一为$x$再计算;(3)底数都是$a$,注意最后一个$a$的指数为1,合并所有指数即可;(4)$(y-x)$的指数是偶数,可转化为$(x-y)^6$,再套用法则计算。
【解析】
(1) 根据同底数幂的乘法法则:
原式$=7^{1+2+5}=7^8$
(2) 先化简带负号的幂:$(-x)^3=-x^3$,$(-x)^4=x^4$,再计算:
原式$=-x^3· (-x^3)· x^4 = x^3·x^3·x^4=x^{3+3+4}=x^{10}$
(3) 注意最后一项$a$的指数为1,合并指数:
原式$=a^{(n+2)+(n+1)+n+1}=a^{3n+4}$
(4) 偶次幂的底数变相反数时结果不变,即$(y-x)^6=(x-y)^6$,再计算:
原式$=(x-y)^5·(x-y)^6=(x-y)^{5+6}=(x-y)^{11}$
【答案】
(1)$7^8$;(2)$x^{10}$;(3)$a^{3n+4}$;(4)$(x-y)^{11}$
【知识点】
同底数幂的乘法;幂的符号判断;相反数幂的转化
【点评】
本题是同底数幂乘法的基础练习题,重点考查对运算法则的掌握程度,易错点为忽略单独字母的指数为1、符号处理错误、底数转化时混淆奇偶次幂的变号规则,做题时要先统一底数再计算,养成检查指数和符号的习惯。
【难度系数】
0.75
10.若$x$,$y$都是正整数,且$2^x × 2^y = 2^5$,则$x$,$y$的值有
4
对。答案
4 【解析】根据题意,得$x+y=5$,又因为$x,y$都是正整数,所以$x$只能取值1,2,3,4,相应的可算出$y$的值,共4对.
解析
【分析】首先回忆同底数幂的乘法运算性质,将已知等式左边化简,得到x与y的数量关系;再结合x、y均为正整数的限制条件,列举所有符合要求的解,统计解的对数即可。解题时要注意正整数的取值范围是大于等于1的整数,避免将0计入取值范围。
【解析】根据同底数幂的乘法法则:同底数幂相乘,底数不变,指数相加,可得:
$2^x × 2^y = 2^{x+y}$
已知$2^x × 2^y = 2^5$,因此$2^{x+y}=2^5$,根据等式两边底数相同则指数相等可得:
$x + y = 5$
又因为x、y都是正整数,即$x≥1$,$y≥1$,对x依次取值验证:
当x=1时,y=5-1=4,符合要求;
当x=2时,y=5-2=3,符合要求;
当x=3时,y=5-3=2,符合要求;
当x=4时,y=5-4=1,符合要求;
当x≥5时,y≤0,不符合正整数的要求,无需继续列举。
综上,符合条件的x、y的值共有4对。
【答案】4
【知识点】同底数幂的乘法;二元一次方程的正整数解
【点评】本题属于基础题,重点考查同底数幂乘法法则的应用以及不定方程正整数解的计数,解题时要注意正整数的取值范围,避免因忽略限制条件多算x=0或y=0的情况。
【难度系数】0.8
【解析】根据同底数幂的乘法法则:同底数幂相乘,底数不变,指数相加,可得:
$2^x × 2^y = 2^{x+y}$
已知$2^x × 2^y = 2^5$,因此$2^{x+y}=2^5$,根据等式两边底数相同则指数相等可得:
$x + y = 5$
又因为x、y都是正整数,即$x≥1$,$y≥1$,对x依次取值验证:
当x=1时,y=5-1=4,符合要求;
当x=2时,y=5-2=3,符合要求;
当x=3时,y=5-3=2,符合要求;
当x=4时,y=5-4=1,符合要求;
当x≥5时,y≤0,不符合正整数的要求,无需继续列举。
综上,符合条件的x、y的值共有4对。
【答案】4
【知识点】同底数幂的乘法;二元一次方程的正整数解
【点评】本题属于基础题,重点考查同底数幂乘法法则的应用以及不定方程正整数解的计数,解题时要注意正整数的取值范围,避免因忽略限制条件多算x=0或y=0的情况。
【难度系数】0.8
11.若$2^{10} × 8 × 16 = 2^n$,则$n=$
17
。答案
17 【解析】$2^{10}×8×16=2^{10}×2^3×2^4=2^{17}=2^n$,则$n=17$.
解析
【分析】解题时首先观察等式左侧的项,8和16均可以转化为以2为底的幂的形式,转化后左侧变为同底数幂相乘的结构,再利用同底数幂乘法的运算规则计算出左侧结果的指数,最后根据底数相同的等幂指数相等的性质,即可求出n的值。
【解析】先将8、16转化为以2为底的幂:
$8=2^3$,$16=2^4$,代入原式可得:
$2^{10}×8×16=2^{10}×2^3×2^4$
根据同底数幂的乘法法则:同底数幂相乘,底数不变,指数相加,可得:
$2^{10}×2^3×2^4=2^{10+3+4}=2^{17}$
已知$2^{17}=2^n$,因此$n=17$。
【答案】17
【知识点】同底数幂的乘法;乘方的定义;幂相等的性质
【点评】本题是幂运算的基础题,重点考察同底数幂乘法法则的应用,解题的关键是将不同底数的因数转化为和其他项同底数的幂,再按运算法则计算即可。
【难度系数】0.9
【解析】先将8、16转化为以2为底的幂:
$8=2^3$,$16=2^4$,代入原式可得:
$2^{10}×8×16=2^{10}×2^3×2^4$
根据同底数幂的乘法法则:同底数幂相乘,底数不变,指数相加,可得:
$2^{10}×2^3×2^4=2^{10+3+4}=2^{17}$
已知$2^{17}=2^n$,因此$n=17$。
【答案】17
【知识点】同底数幂的乘法;乘方的定义;幂相等的性质
【点评】本题是幂运算的基础题,重点考察同底数幂乘法法则的应用,解题的关键是将不同底数的因数转化为和其他项同底数的幂,再按运算法则计算即可。
【难度系数】0.9
12.若$4^m=8,4^n=2$,则$m+n=$
2
.答案
2 【解析】由$4^m=8,4^n=2$,得$4^m·4^n=4^{m+n}=8×2=4^2$,所以$m+n=2$.
解析
【分析】
本题要求m+n的值,观察已知条件是同底数4的m次幂、n次幂的值,首先联想到同底数幂的乘法法则:同底数幂相乘,底数不变,指数相加。我们可以将两个已知等式左右两边分别相乘,左边就能得到$4^{m+n}$的形式,刚好对应所求的指数和,再把右边的乘积转化为以4为底的幂,根据同底数幂相等时指数相等的性质,就能直接求出m+n的值。
【解析】
已知$4^m=8$,$4^n=2$,根据同底数幂的乘法法则,将两式相乘得:
$4^m · 4^n = 4^{m+n}$
右边计算得:$8 × 2 = 16 = 4^2$
因此$4^{m+n}=4^2$,因为底数$4≠0$且$4≠1$,所以指数相等,即$m+n=2$。
【答案】
2
【知识点】
同底数幂的乘法;同底数幂的性质
【点评】
本题是同底数幂乘法法则的基础应用题型,解题的核心是灵活运用运算法则构造出含有待求式的幂的形式,熟练掌握幂的相关运算法则即可快速求解。
【难度系数】
0.9
本题要求m+n的值,观察已知条件是同底数4的m次幂、n次幂的值,首先联想到同底数幂的乘法法则:同底数幂相乘,底数不变,指数相加。我们可以将两个已知等式左右两边分别相乘,左边就能得到$4^{m+n}$的形式,刚好对应所求的指数和,再把右边的乘积转化为以4为底的幂,根据同底数幂相等时指数相等的性质,就能直接求出m+n的值。
【解析】
已知$4^m=8$,$4^n=2$,根据同底数幂的乘法法则,将两式相乘得:
$4^m · 4^n = 4^{m+n}$
右边计算得:$8 × 2 = 16 = 4^2$
因此$4^{m+n}=4^2$,因为底数$4≠0$且$4≠1$,所以指数相等,即$m+n=2$。
【答案】
2
【知识点】
同底数幂的乘法;同底数幂的性质
【点评】
本题是同底数幂乘法法则的基础应用题型,解题的核心是灵活运用运算法则构造出含有待求式的幂的形式,熟练掌握幂的相关运算法则即可快速求解。
【难度系数】
0.9
13. 计算:
(1) $(-x)^4 · x^3 - x^7 - 2x^3 · (-x)^4$;
(2) $y · y^2 · y^{m+2} - 2y^m · y^5$;
(3) $(x-y)^2 · (x-y)^3 - (x-y)^4 · (y-x)$。
(1) $(-x)^4 · x^3 - x^7 - 2x^3 · (-x)^4$;
(2) $y · y^2 · y^{m+2} - 2y^m · y^5$;
(3) $(x-y)^2 · (x-y)^3 - (x-y)^4 · (y-x)$。
答案
(1)原式$=x^4·x^3 - x^7 - 2x^3·x^4 = x^7 - x^7 -2x^7=-2x^7$.
(2) 原式 $= y^{1+2+m+2} - 2y^{m+5} = y^{m+5} - 2y^{m+5}=-y^{m+5}$.
(3)原式$=(x-y)^5 + (x-y)^4·(x-y)=(x-y)^5+(x-y)^5=2(x-y)^5$.
(2) 原式 $= y^{1+2+m+2} - 2y^{m+5} = y^{m+5} - 2y^{m+5}=-y^{m+5}$.
(3)原式$=(x-y)^5 + (x-y)^4·(x-y)=(x-y)^5+(x-y)^5=2(x-y)^5$.
解析
【分析】
这三道题均为整式的混合运算题,解题思路可分为三步:①先化简带有负号的幂:偶次幂的负号可直接消去,互为相反数的底数可统一为同一底数(如将$y-x$转化为$-(x-y)$),注意符号变化;②运用同底数幂的乘法法则$a^m·a^n=a^{m+n}$($m,n$为正整数)计算每一项;③合并同类项,将同类项的系数相加减,字母及指数保持不变即可。
【解析】
(1) 先化简$(-x)^4=x^4$,再依次计算同底数幂乘法、合并同类项:
原式$=x^4·x^3 - x^7 - 2x^3·x^4 = x^{4+3} - x^7 - 2x^{3+4} = x^7 - x^7 -2x^7=-2x^7$
(2) 直接运用同底数幂乘法法则计算,再合并同类项:
原式 $= y^{1+2+m+2} - 2y^{m+5} = y^{m+5} - 2y^{m+5}=-y^{m+5}$
(3) 先统一底数:将$y-x$转化为$-(x-y)$,再计算、合并同类项:
原式$=(x-y)^{2+3} - (x-y)^4·[-(x-y)]=(x-y)^5 + (x-y)^{4+1}=(x-y)^5+(x-y)^5=2(x-y)^5$
【答案】
(1) $-2x^7$;(2) $-y^{m+5}$;(3) $2(x-y)^5$
【知识点】
同底数幂的乘法、合并同类项、幂的符号化简
【点评】
本题是同底数幂乘法的基础应用题型,核心考察运算法则的掌握和符号处理能力,解题时需先统一底数再按顺序运算,尤其要注意互为相反数的底数转化时的符号变化,避免粗心出错。
【难度系数】
0.7
这三道题均为整式的混合运算题,解题思路可分为三步:①先化简带有负号的幂:偶次幂的负号可直接消去,互为相反数的底数可统一为同一底数(如将$y-x$转化为$-(x-y)$),注意符号变化;②运用同底数幂的乘法法则$a^m·a^n=a^{m+n}$($m,n$为正整数)计算每一项;③合并同类项,将同类项的系数相加减,字母及指数保持不变即可。
【解析】
(1) 先化简$(-x)^4=x^4$,再依次计算同底数幂乘法、合并同类项:
原式$=x^4·x^3 - x^7 - 2x^3·x^4 = x^{4+3} - x^7 - 2x^{3+4} = x^7 - x^7 -2x^7=-2x^7$
(2) 直接运用同底数幂乘法法则计算,再合并同类项:
原式 $= y^{1+2+m+2} - 2y^{m+5} = y^{m+5} - 2y^{m+5}=-y^{m+5}$
(3) 先统一底数:将$y-x$转化为$-(x-y)$,再计算、合并同类项:
原式$=(x-y)^{2+3} - (x-y)^4·[-(x-y)]=(x-y)^5 + (x-y)^{4+1}=(x-y)^5+(x-y)^5=2(x-y)^5$
【答案】
(1) $-2x^7$;(2) $-y^{m+5}$;(3) $2(x-y)^5$
【知识点】
同底数幂的乘法、合并同类项、幂的符号化简
【点评】
本题是同底数幂乘法的基础应用题型,核心考察运算法则的掌握和符号处理能力,解题时需先统一底数再按顺序运算,尤其要注意互为相反数的底数转化时的符号变化,避免粗心出错。
【难度系数】
0.7
14. 已知 $ x^{a+b} · x^{2b - a} = x^9 $,求 $ (-3)^b · (-3)^3 $ 的值.
答案
由$x^{a+b}·x^{2b-a}=x^9$,得$a+b+2b-a=9$,解得$b=3$,所以$(-3)^b·(-3)^3=(-3)^3×(-3)^3=3^6$.
解析
【分析】
解题时首先回忆同底数幂的乘法法则:同底数幂相乘,底数不变,指数相加。第一步先对已知等式左边的同底数幂运算化简,合并指数后利用“底数不为0的同底数幂相等时,指数也相等”的性质列等式,化简后可消去参数a求出b的值;再将b的值代入所求代数式,再次用同底数幂的乘法法则计算即可得到结果。
【解析】
解:根据同底数幂的乘法法则,对已知等式左边化简:
$x^{a+b}·x^{2b - a} = x^{(a+b)+(2b - a)} = x^{3b}$
结合已知$x^{a+b} · x^{2b - a} = x^9$,可得$x^{3b}=x^9$,因此指数对应相等:
$3b=9$,解得$b=3$
将$b=3$代入$(-3)^b · (-3)^3$,根据同底数幂乘法法则计算:
$(-3)^3 · (-3)^3 = (-3)^{3+3} = (-3)^6 = 3^6 = 729$
【答案】
$729$(或$3^6$)
【知识点】
1.同底数幂的乘法
2.一元一次方程求解
【点评】
本题属于同底数幂乘法的基础应用型题目,解题关键是熟练掌握同底数幂的运算法则,通过幂相等的性质建立方程求出参数b,计算负数幂时要注意符号规律:负数的偶次幂为正,奇次幂为负。
【难度系数】
0.8
解题时首先回忆同底数幂的乘法法则:同底数幂相乘,底数不变,指数相加。第一步先对已知等式左边的同底数幂运算化简,合并指数后利用“底数不为0的同底数幂相等时,指数也相等”的性质列等式,化简后可消去参数a求出b的值;再将b的值代入所求代数式,再次用同底数幂的乘法法则计算即可得到结果。
【解析】
解:根据同底数幂的乘法法则,对已知等式左边化简:
$x^{a+b}·x^{2b - a} = x^{(a+b)+(2b - a)} = x^{3b}$
结合已知$x^{a+b} · x^{2b - a} = x^9$,可得$x^{3b}=x^9$,因此指数对应相等:
$3b=9$,解得$b=3$
将$b=3$代入$(-3)^b · (-3)^3$,根据同底数幂乘法法则计算:
$(-3)^3 · (-3)^3 = (-3)^{3+3} = (-3)^6 = 3^6 = 729$
【答案】
$729$(或$3^6$)
【知识点】
1.同底数幂的乘法
2.一元一次方程求解
【点评】
本题属于同底数幂乘法的基础应用型题目,解题关键是熟练掌握同底数幂的运算法则,通过幂相等的性质建立方程求出参数b,计算负数幂时要注意符号规律:负数的偶次幂为正,奇次幂为负。
【难度系数】
0.8
15.已知$2^a=3,2^b=5,2^c=30$,求$a,b,c$之间的数量关系.
答案
因为$2^a=3,2^b=5,2^c=30$,所以$2^a×2^b=15$,所以$2×2^a×2^b=30$,即$2^{a+b+1}=30$,所以$2^{a+b+1}=2^c$,所以$a+b+1=c$.
解析
【分析】
首先观察已知的三个幂底数均为2,要推导指数a、b、c的数量关系,可先从幂对应的常数入手找运算关系:3、5、30满足3×5×2=30,其中2可写成$2^1$,再结合同底数幂相乘的运算法则,将幂的运算转化为指数的运算,即可得到三者的数量关系。
【解析】
解:已知$2^a=3$,$2^b=5$,$2^c=30$,
先计算同底数幂的乘积:$2^a × 2^b = 3 × 5 = 15$,
等式两边同时乘2得:$2 × 2^a × 2^b = 2 × 15 = 30$,
根据同底数幂乘法法则“同底数幂相乘,底数不变,指数相加”,左边可整理为$2^{a+b+1}$,
又因为$2^c=30$,因此可得$2^{a+b+1}=2^c$,
底数为非0非1的两个幂相等时,指数必然相等,因此$a+b+1=c$。
【答案】
$a+b+1=c$
【知识点】
同底数幂的乘法;幂相等的条件
【点评】
本题是同底数幂乘法章节的典型基础题,解题核心是先找到已知常数之间的运算关系,再将常数运算转化为同底数幂的运算,进而推导得到指数的数量关系,侧重考查对同底数幂乘法法则的灵活运用能力。
【难度系数】
0.8
首先观察已知的三个幂底数均为2,要推导指数a、b、c的数量关系,可先从幂对应的常数入手找运算关系:3、5、30满足3×5×2=30,其中2可写成$2^1$,再结合同底数幂相乘的运算法则,将幂的运算转化为指数的运算,即可得到三者的数量关系。
【解析】
解:已知$2^a=3$,$2^b=5$,$2^c=30$,
先计算同底数幂的乘积:$2^a × 2^b = 3 × 5 = 15$,
等式两边同时乘2得:$2 × 2^a × 2^b = 2 × 15 = 30$,
根据同底数幂乘法法则“同底数幂相乘,底数不变,指数相加”,左边可整理为$2^{a+b+1}$,
又因为$2^c=30$,因此可得$2^{a+b+1}=2^c$,
底数为非0非1的两个幂相等时,指数必然相等,因此$a+b+1=c$。
【答案】
$a+b+1=c$
【知识点】
同底数幂的乘法;幂相等的条件
【点评】
本题是同底数幂乘法章节的典型基础题,解题核心是先找到已知常数之间的运算关系,再将常数运算转化为同底数幂的运算,进而推导得到指数的数量关系,侧重考查对同底数幂乘法法则的灵活运用能力。
【难度系数】
0.8
16. (1)定义一种新运算$(a,b)$,若$a^c = b$,则$(a,b)=c$,例$(2,8)=3$,$(3,81)=4$。若$(4,n)=3$,则$n=$
(2)已知$x$满足$2^{2x+2} - 2^{2x+1}=32$,则$x$的值为
64
;若$(3,7)+(3,11)=(3,m)$,则$m$的值为77
。(2)已知$x$满足$2^{2x+2} - 2^{2x+1}=32$,则$x$的值为
2
。答案
(1)64 77 (2)2 【解析】(1)因为$(4,n)=3$,所以$4^3=n$,则$n=64$.
设$(3,7)=x$,$(3,11)=y$,$(3,m)=z$,
则$3^x=7$,$3^y=11$,$3^z=m$.
因为$(3,7)+(3,11)=(3,m)$,
所以$x+y=z$,则$3^{x+y}=3^z$,那么$m=3^x·3^y=7×11=77$.
(2)由$2^{2x+2}-2^{2x+1}=32$,得$2×2^{2x+1}-2^{2x+1}=32$,所以$2^{2x+1}=2^5$,即$2x+1=5$,解得$x=2$.
设$(3,7)=x$,$(3,11)=y$,$(3,m)=z$,
则$3^x=7$,$3^y=11$,$3^z=m$.
因为$(3,7)+(3,11)=(3,m)$,
所以$x+y=z$,则$3^{x+y}=3^z$,那么$m=3^x·3^y=7×11=77$.
(2)由$2^{2x+2}-2^{2x+1}=32$,得$2×2^{2x+1}-2^{2x+1}=32$,所以$2^{2x+1}=2^5$,即$2x+1=5$,解得$x=2$.
解析
【分析】
本题分为两小问,解题思路如下:
(1) 首先读懂新运算规则:若$a^c = b$,则$(a,b)=c$。①已知$(4,n)=3$,直接套用规则可得$4^3 = n$,计算即可得$n$的值;②对于$(3,7)+(3,11)=(3,m)$,可先设三个新运算对应的指数分别为$x、y、z$,根据规则转化为幂的形式,再利用“同底数幂相乘,底数不变,指数相加”的性质,将指数相加转化为幂的乘积,即可求出$m$的值。
(2) 对于含幂的方程,先观察左边两项的底数和指数特征,提取公因式$2^{2x+1}$化简左边,再将右边的32转化为以2为底的幂,根据“同底数幂相等则指数相等”列方程求解$x$即可。
【解析】
(1) 由新运算规则可知,若$(4,n)=3$,则$4^3 = n$,计算得$n=4×4×4=64$。
设$(3,7)=x$,$(3,11)=y$,$(3,m)=z$,根据新运算规则得:$3^x=7$,$3^y=11$,$3^z=m$。
因为$(3,7)+(3,11)=(3,m)$,所以$x+y=z$,根据同底数幂的乘法法则:$3^{x+y}=3^x · 3^y = 3^z$,因此$m=3^x · 3^y =7×11=77$。
(2) 对$2^{2x+2} - 2^{2x+1}=32$化简:
将$2^{2x+2}$变形为$2×2^{2x+1}$,代入原式得:$2×2^{2x+1} - 2^{2x+1}=32$,
提取公因式得:$2^{2x+1}×(2-1)=32$,即$2^{2x+1}=32$,
又因为$32=2^5$,所以$2^{2x+1}=2^5$,根据同底数幂相等则指数相等,得:$2x+1=5$,
解得$x=2$。
【答案】
(1) 64;77 (2) 2
【知识点】
新定义运算,同底数幂的乘法,幂的方程求解
【点评】
本题将新定义运算与幂的运算性质结合考查,既需要准确理解新规则完成转化,又需要熟练运用同底数幂的相关性质化简计算,是幂运算章节的典型题型,能有效考查知识的灵活运用能力。
【难度系数】
0.7
本题分为两小问,解题思路如下:
(1) 首先读懂新运算规则:若$a^c = b$,则$(a,b)=c$。①已知$(4,n)=3$,直接套用规则可得$4^3 = n$,计算即可得$n$的值;②对于$(3,7)+(3,11)=(3,m)$,可先设三个新运算对应的指数分别为$x、y、z$,根据规则转化为幂的形式,再利用“同底数幂相乘,底数不变,指数相加”的性质,将指数相加转化为幂的乘积,即可求出$m$的值。
(2) 对于含幂的方程,先观察左边两项的底数和指数特征,提取公因式$2^{2x+1}$化简左边,再将右边的32转化为以2为底的幂,根据“同底数幂相等则指数相等”列方程求解$x$即可。
【解析】
(1) 由新运算规则可知,若$(4,n)=3$,则$4^3 = n$,计算得$n=4×4×4=64$。
设$(3,7)=x$,$(3,11)=y$,$(3,m)=z$,根据新运算规则得:$3^x=7$,$3^y=11$,$3^z=m$。
因为$(3,7)+(3,11)=(3,m)$,所以$x+y=z$,根据同底数幂的乘法法则:$3^{x+y}=3^x · 3^y = 3^z$,因此$m=3^x · 3^y =7×11=77$。
(2) 对$2^{2x+2} - 2^{2x+1}=32$化简:
将$2^{2x+2}$变形为$2×2^{2x+1}$,代入原式得:$2×2^{2x+1} - 2^{2x+1}=32$,
提取公因式得:$2^{2x+1}×(2-1)=32$,即$2^{2x+1}=32$,
又因为$32=2^5$,所以$2^{2x+1}=2^5$,根据同底数幂相等则指数相等,得:$2x+1=5$,
解得$x=2$。
【答案】
(1) 64;77 (2) 2
【知识点】
新定义运算,同底数幂的乘法,幂的方程求解
【点评】
本题将新定义运算与幂的运算性质结合考查,既需要准确理解新规则完成转化,又需要熟练运用同底数幂的相关性质化简计算,是幂运算章节的典型题型,能有效考查知识的灵活运用能力。
【难度系数】
0.7
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