8.【例3】计算:
(1) $(21x^5y^3) ÷ (3xy) = \_\_\_\_\_\_$;
(2) $(-5a^4b^2c) ÷ (15a^3b) = \_\_\_\_\_\_$。
(1) $(21x^5y^3) ÷ (3xy) = \_\_\_\_\_\_$;
(2) $(-5a^4b^2c) ÷ (15a^3b) = \_\_\_\_\_\_$。
答案
(1) 7x⁴y² (2) -1/3 abc
解析
【分析】
这两道题都是单项式除以单项式的计算,解题思路遵循单项式除以单项式的法则:先将被除式与除式的系数相除,所得结果作为商的系数;再将同底数幂分别相除,依据同底数幂相除,底数不变、指数相减的规则计算,结果作为商的因式;对于只在被除式中出现的字母,连同它的指数一起作为商的因式,最后将各部分结果相乘即可。
【解析】
(1) 计算$(21x^5y^3) ÷ (3xy)$:
第一步计算系数的商:$21÷3=7$;
第二步计算同底数幂的商:$x^5÷x=x^{5-1}=x^4$,$y^3÷y=y^{3-1}=y^2$;
将各部分相乘得结果:$7x^4y^2$。
(2) 计算$(-5a^4b^2c) ÷ (15a^3b)$:
第一步计算系数的商:$-5÷15=-\frac{1}{3}$;
第二步计算同底数幂的商:$a^4÷a^3=a^{4-3}=a$,$b^2÷b=b^{2-1}=b$;
第三步保留仅在被除式中出现的字母$c$;
将各部分相乘得结果:$-\frac{1}{3}abc$。
【答案】
(1) $7x^4y^2$;(2) $-\frac{1}{3}abc$
【知识点】
单项式除以单项式法则;同底数幂的除法性质
【点评】
本题属于整式除法的基础题型,核心考查单项式除以单项式的运算规则,解题时要注意系数的符号、指数的运算规则,不要漏写仅在被除式中存在的字母,细心计算即可得分。
【难度系数】
0.8
这两道题都是单项式除以单项式的计算,解题思路遵循单项式除以单项式的法则:先将被除式与除式的系数相除,所得结果作为商的系数;再将同底数幂分别相除,依据同底数幂相除,底数不变、指数相减的规则计算,结果作为商的因式;对于只在被除式中出现的字母,连同它的指数一起作为商的因式,最后将各部分结果相乘即可。
【解析】
(1) 计算$(21x^5y^3) ÷ (3xy)$:
第一步计算系数的商:$21÷3=7$;
第二步计算同底数幂的商:$x^5÷x=x^{5-1}=x^4$,$y^3÷y=y^{3-1}=y^2$;
将各部分相乘得结果:$7x^4y^2$。
(2) 计算$(-5a^4b^2c) ÷ (15a^3b)$:
第一步计算系数的商:$-5÷15=-\frac{1}{3}$;
第二步计算同底数幂的商:$a^4÷a^3=a^{4-3}=a$,$b^2÷b=b^{2-1}=b$;
第三步保留仅在被除式中出现的字母$c$;
将各部分相乘得结果:$-\frac{1}{3}abc$。
【答案】
(1) $7x^4y^2$;(2) $-\frac{1}{3}abc$
【知识点】
单项式除以单项式法则;同底数幂的除法性质
【点评】
本题属于整式除法的基础题型,核心考查单项式除以单项式的运算规则,解题时要注意系数的符号、指数的运算规则,不要漏写仅在被除式中存在的字母,细心计算即可得分。
【难度系数】
0.8
10.【例4】(1)若$a^x=4,a^y=2$,则$a^{x-y}=$
(2)已知$x^m=6,x^n=9$,求$x^{2m-n}$的值.
2
;(2)已知$x^m=6,x^n=9$,求$x^{2m-n}$的值.
答案
10. (1) 2 (2) 解:
∵ xᵐ=6,xⁿ=9,
∴$ x^{2m-n}=(xᵐ)²÷xⁿ=6²÷9=4.$
∵ xᵐ=6,xⁿ=9,
∴$ x^{2m-n}=(xᵐ)²÷xⁿ=6²÷9=4.$
解析
【分析】
这两道题均考查幂的运算法则的逆用,解题思路如下:1. 对于指数为差的幂的运算,首先想到逆用同底数幂的除法法则:$a^{m-n}=a^m÷ a^n$,将待求式拆成两个同底数幂相除的形式;2. 若指数还有倍数关系,再逆用幂的乘方法则:$a^{mn}=(a^m)^n$,将幂的底数转化为已知条件给出的形式,最后代入数值计算即可。
【解析】
(1) 根据同底数幂除法的逆运算可得:$a^{x-y}=a^x÷ a^y$,
将$a^x=4,a^y=2$代入得:原式$=4÷2=2$。
(2) 先对$x^{2m-n}$变形,逆用同底数幂除法和幂的乘方法则:
$x^{2m-n}=x^{2m}÷ x^n=(x^m)^2÷ x^n$,
将$x^m=6,x^n=9$代入得:
原式$=6^2÷9=36÷9=4$。
【答案】
(1) 2;(2) 4
【知识点】
同底数幂的除法;幂的乘方的运算
【点评】
本题属于幂的运算的基础题型,解题核心是灵活逆用幂的相关运算法则对式子进行变形,这类题型是整式运算的常考基础题,熟练掌握公式的正用和逆用是解题关键。
【难度系数】
0.8
这两道题均考查幂的运算法则的逆用,解题思路如下:1. 对于指数为差的幂的运算,首先想到逆用同底数幂的除法法则:$a^{m-n}=a^m÷ a^n$,将待求式拆成两个同底数幂相除的形式;2. 若指数还有倍数关系,再逆用幂的乘方法则:$a^{mn}=(a^m)^n$,将幂的底数转化为已知条件给出的形式,最后代入数值计算即可。
【解析】
(1) 根据同底数幂除法的逆运算可得:$a^{x-y}=a^x÷ a^y$,
将$a^x=4,a^y=2$代入得:原式$=4÷2=2$。
(2) 先对$x^{2m-n}$变形,逆用同底数幂除法和幂的乘方法则:
$x^{2m-n}=x^{2m}÷ x^n=(x^m)^2÷ x^n$,
将$x^m=6,x^n=9$代入得:
原式$=6^2÷9=36÷9=4$。
【答案】
(1) 2;(2) 4
【知识点】
同底数幂的除法;幂的乘方的运算
【点评】
本题属于幂的运算的基础题型,解题核心是灵活逆用幂的相关运算法则对式子进行变形,这类题型是整式运算的常考基础题,熟练掌握公式的正用和逆用是解题关键。
【难度系数】
0.8
11.已知$a^n=2,a^m=3,a^k=4$,试求$a^{2n+m-2k}$的值.
答案
11. 解:
∵ aⁿ=2,aᵐ=3,aᵏ=4,
∴$ a^{2n+m-2k}=a^{2n}·aᵐ÷a^{2k}=(aⁿ)²·aᵐ÷(aᵏ)²$
=2²×3÷4² = 3/4.
∵ aⁿ=2,aᵐ=3,aᵏ=4,
∴$ a^{2n+m-2k}=a^{2n}·aᵐ÷a^{2k}=(aⁿ)²·aᵐ÷(aᵏ)²$
=2²×3÷4² = 3/4.
解析
【分析】
解题时先观察待求式的指数为$2n+m-2k$,包含指数的和、差、倍数运算,需逆用幂的运算法则变形:首先根据同底数幂乘、除法的指数运算规律,将$a^{2n+m-2k}$拆分为$a^{2n} · a^m ÷ a^{2k}$;再逆用幂的乘方法则,将$a^{2n}$转化为$(a^n)^2$、$a^{2k}$转化为$(a^k)^2$,变形后的式子全部由已知的$a^n、a^m、a^k$构成,直接代入数值计算即可。
【解析】
解:$\because a^n=2,a^m=3,a^k=4$,
逆用同底数幂的乘、除法法则和幂的乘方法则,可得:
$a^{2n+m-2k}=a^{2n} · a^m ÷ a^{2k}=(a^n)^2 · a^m ÷ (a^k)^2$
将已知数值代入计算:
原式$=2^2 × 3 ÷ 4^2 = 4 × 3 ÷ 16 = \frac{12}{16} = \frac{3}{4}$
【答案】
$\frac{3}{4}$
【知识点】
同底数幂的乘法;同底数幂的除法;幂的乘方
【点评】
本题重点考查幂的运算性质的逆用,解题关键是熟练掌握幂的各类运算法则,能根据待求式的指数特征将其转化为符合已知条件的形式,运算时需注意区分不同幂运算的指数变化规则,避免混淆。
【难度系数】
0.8
解题时先观察待求式的指数为$2n+m-2k$,包含指数的和、差、倍数运算,需逆用幂的运算法则变形:首先根据同底数幂乘、除法的指数运算规律,将$a^{2n+m-2k}$拆分为$a^{2n} · a^m ÷ a^{2k}$;再逆用幂的乘方法则,将$a^{2n}$转化为$(a^n)^2$、$a^{2k}$转化为$(a^k)^2$,变形后的式子全部由已知的$a^n、a^m、a^k$构成,直接代入数值计算即可。
【解析】
解:$\because a^n=2,a^m=3,a^k=4$,
逆用同底数幂的乘、除法法则和幂的乘方法则,可得:
$a^{2n+m-2k}=a^{2n} · a^m ÷ a^{2k}=(a^n)^2 · a^m ÷ (a^k)^2$
将已知数值代入计算:
原式$=2^2 × 3 ÷ 4^2 = 4 × 3 ÷ 16 = \frac{12}{16} = \frac{3}{4}$
【答案】
$\frac{3}{4}$
【知识点】
同底数幂的乘法;同底数幂的除法;幂的乘方
【点评】
本题重点考查幂的运算性质的逆用,解题关键是熟练掌握幂的各类运算法则,能根据待求式的指数特征将其转化为符合已知条件的形式,运算时需注意区分不同幂运算的指数变化规则,避免混淆。
【难度系数】
0.8
1.(齐齐哈尔中考)下列计算正确的是(
A.$4a^2 + 2a^2 = 6a^4$
B.$5a · 2a = 10a$
C.$a^6 ÷ a^2 = a^3$
D.$(-a^2)^2 = a^4$
D
)A.$4a^2 + 2a^2 = 6a^4$
B.$5a · 2a = 10a$
C.$a^6 ÷ a^2 = a^3$
D.$(-a^2)^2 = a^4$
答案
1. D
解析
【分析】
本题考查整式的各类运算法则,解题时需逐个分析选项,分别对应运用不同的整式运算规则判断正误,最终选出正确选项即可。
【解析】
我们逐一分析各选项:
选项A:合并同类项时,系数相加,字母和字母的指数保持不变,因此$4a^2 + 2a^2 = (4+2)a^2=6a^2$,而非$6a^4$,故A错误。
选项B:单项式乘单项式时,系数相乘,同底数幂相乘底数不变、指数相加,因此$5a · 2a = (5×2)·(a·a)=10a^2$,而非$10a$,故B错误。
选项C:同底数幂相除时,底数不变、指数相减,因此$a^6 ÷ a^2 = a^{6-2}=a^4$,而非$a^3$,故C错误。
选项D:积的乘方等于各因式分别乘方,幂的乘方底数不变、指数相乘,因此$(-a^2)^2 = (-1)^2·(a^2)^2=1·a^{2×2}=a^4$,故D正确。
【答案】
D
【知识点】
合并同类项;整式乘除;幂的运算
【点评】
本题属于基础常考题,核心考查整式运算的基础法则,解题的关键是熟练区分不同运算中指数的计算规则,避免法则混淆。
【难度系数】
0.8
本题考查整式的各类运算法则,解题时需逐个分析选项,分别对应运用不同的整式运算规则判断正误,最终选出正确选项即可。
【解析】
我们逐一分析各选项:
选项A:合并同类项时,系数相加,字母和字母的指数保持不变,因此$4a^2 + 2a^2 = (4+2)a^2=6a^2$,而非$6a^4$,故A错误。
选项B:单项式乘单项式时,系数相乘,同底数幂相乘底数不变、指数相加,因此$5a · 2a = (5×2)·(a·a)=10a^2$,而非$10a$,故B错误。
选项C:同底数幂相除时,底数不变、指数相减,因此$a^6 ÷ a^2 = a^{6-2}=a^4$,而非$a^3$,故C错误。
选项D:积的乘方等于各因式分别乘方,幂的乘方底数不变、指数相乘,因此$(-a^2)^2 = (-1)^2·(a^2)^2=1·a^{2×2}=a^4$,故D正确。
【答案】
D
【知识点】
合并同类项;整式乘除;幂的运算
【点评】
本题属于基础常考题,核心考查整式运算的基础法则,解题的关键是熟练区分不同运算中指数的计算规则,避免法则混淆。
【难度系数】
0.8
2.如果“$□ × 2ab = 6a^2b$”,那么“$□$”内应填的式子(
A.$12a$
B.$12ab$
C.$4ab$
D.$3a$
D
)A.$12a$
B.$12ab$
C.$4ab$
D.$3a$
答案
2. D
解析
【分析】
已知两个单项式的乘积与其中一个单项式,求另一个未知单项式,可利用乘法与除法的互逆关系求解:未知单项式等于乘积除以已知的单项式,再按照单项式除以单项式的运算法则计算,分别计算系数的商、同底数幂的商,最后合并结果即可对应选项。
【解析】
根据乘除互逆关系可得,内的式子为:
$\begin{aligned}□ &= 6a^2b ÷ 2ab \\&=(6÷2)×(a^2÷ a)×(b÷ b) \\&=3× a^{2-1}× b^{1-1} \\&=3× a × 1 \\&=3a\end{aligned}$
因此答案选D。
【答案】
D
【知识点】
单项式除以单项式;同底数幂的除法
【点评】
本题是整式运算的基础题,解题的关键是明确乘除的互逆关系,将问题转化为单项式除法运算,熟练掌握单项式除法的计算规则即可快速解题。
【难度系数】
0.9
已知两个单项式的乘积与其中一个单项式,求另一个未知单项式,可利用乘法与除法的互逆关系求解:未知单项式等于乘积除以已知的单项式,再按照单项式除以单项式的运算法则计算,分别计算系数的商、同底数幂的商,最后合并结果即可对应选项。
【解析】
根据乘除互逆关系可得,内的式子为:
$\begin{aligned}□ &= 6a^2b ÷ 2ab \\&=(6÷2)×(a^2÷ a)×(b÷ b) \\&=3× a^{2-1}× b^{1-1} \\&=3× a × 1 \\&=3a\end{aligned}$
因此答案选D。
【答案】
D
【知识点】
单项式除以单项式;同底数幂的除法
【点评】
本题是整式运算的基础题,解题的关键是明确乘除的互逆关系,将问题转化为单项式除法运算,熟练掌握单项式除法的计算规则即可快速解题。
【难度系数】
0.9
3. 若代数式$(x-4)^0$有意义,则实数$x$的取值范围是
$x≠4$
。答案
3. $x≠4$
解析
【分析】
要确定使零指数幂有意义的x的取值范围,首先回忆零指数幂的相关规定:只有当底数不为0时,零指数幂才有意义。因此本题只需让代数式的底数x-4不等于0,解这个简单的不等式即可得到x的取值范围。
【解析】
根据零指数幂的定义:$a^0=1$($a≠0$),可知零指数幂有意义的条件是底数不为0。
要使代数式$(x-4)^0$有意义,则底数$x-4≠0$,
解得:$x≠4$。
【答案】
$x≠4$
【知识点】
零指数幂的意义,代数式有意义的条件
【点评】
本题属于基础概念考查题,核心是牢记零指数幂的底数不能为0的限制条件,直接代入求解即可,属于易得分题型。
【难度系数】
0.9
要确定使零指数幂有意义的x的取值范围,首先回忆零指数幂的相关规定:只有当底数不为0时,零指数幂才有意义。因此本题只需让代数式的底数x-4不等于0,解这个简单的不等式即可得到x的取值范围。
【解析】
根据零指数幂的定义:$a^0=1$($a≠0$),可知零指数幂有意义的条件是底数不为0。
要使代数式$(x-4)^0$有意义,则底数$x-4≠0$,
解得:$x≠4$。
【答案】
$x≠4$
【知识点】
零指数幂的意义,代数式有意义的条件
【点评】
本题属于基础概念考查题,核心是牢记零指数幂的底数不能为0的限制条件,直接代入求解即可,属于易得分题型。
【难度系数】
0.9
4. 计算:
(1)$(x-y)^{6}÷ (x-y)^{6}=$
(2)$(-ab)^{3}÷ (-ab)^{2}=$
(3)$(-6a^{3}bc^{2})÷ (-3a^{2}c^{2})=$
(1)$(x-y)^{6}÷ (x-y)^{6}=$
1
;(2)$(-ab)^{3}÷ (-ab)^{2}=$
$-ab$
;(3)$(-6a^{3}bc^{2})÷ (-3a^{2}c^{2})=$
$2ab$
.答案
4. (1) 1 (2) $-ab$ (3) $2ab$
解析
【分析】
这三道题均考查整式除法的基础运算,解题思路如下:
1. 对于同底数幂相除的题型,优先运用同底数幂的除法法则:同底数幂相除,底数不变,指数相减,同时牢记非零数的0次幂等于1;
2. 对于单项式除以单项式的题型,按照“系数先相除,同底数幂分别相除,仅在被除式中出现的字母连同指数直接作为商的因式”的步骤计算,同时注意运算过程中的符号判断。
【解析】
(1) 把$(x-y)$看作整体,根据同底数幂的除法法则、非零数的0次幂为1计算:
原式$=(x-y)^{6-6}=(x-y)^0=1$(默认$x≠ y$,代数式有意义)
(2) 把$(-ab)$看作整体,根据同底数幂的除法法则计算:
原式$=(-ab)^{3-2}=(-ab)^1=-ab$
(3) 根据单项式除以单项式的运算法则计算:
系数相除:$(-6)÷(-3)=2$;
同底数幂相除:$a^3÷ a^2=a^{3-2}=a$,$c^2÷ c^2=1$;
仅被除式含有的字母$b$直接保留,因此结果为$2× a× b×1=2ab$
【答案】
(1) $1$;(2) $-ab$;(3) $2ab$
【知识点】
同底数幂的除法、零指数幂、单项式除以单项式
【点评】
本题属于整式除法的基础计算题,核心是牢记相关运算法则,计算时重点注意符号的判断,避免因符号失误丢分。
【难度系数】
0.85
这三道题均考查整式除法的基础运算,解题思路如下:
1. 对于同底数幂相除的题型,优先运用同底数幂的除法法则:同底数幂相除,底数不变,指数相减,同时牢记非零数的0次幂等于1;
2. 对于单项式除以单项式的题型,按照“系数先相除,同底数幂分别相除,仅在被除式中出现的字母连同指数直接作为商的因式”的步骤计算,同时注意运算过程中的符号判断。
【解析】
(1) 把$(x-y)$看作整体,根据同底数幂的除法法则、非零数的0次幂为1计算:
原式$=(x-y)^{6-6}=(x-y)^0=1$(默认$x≠ y$,代数式有意义)
(2) 把$(-ab)$看作整体,根据同底数幂的除法法则计算:
原式$=(-ab)^{3-2}=(-ab)^1=-ab$
(3) 根据单项式除以单项式的运算法则计算:
系数相除:$(-6)÷(-3)=2$;
同底数幂相除:$a^3÷ a^2=a^{3-2}=a$,$c^2÷ c^2=1$;
仅被除式含有的字母$b$直接保留,因此结果为$2× a× b×1=2ab$
【答案】
(1) $1$;(2) $-ab$;(3) $2ab$
【知识点】
同底数幂的除法、零指数幂、单项式除以单项式
【点评】
本题属于整式除法的基础计算题,核心是牢记相关运算法则,计算时重点注意符号的判断,避免因符号失误丢分。
【难度系数】
0.85
5. 计算:
(1) $(-2x^3y^2)^3 ÷ (2x^2y)$;
(2) $(14m^2n)^2 ÷ (7m^2) ÷ (7m)$。
(1) $(-2x^3y^2)^3 ÷ (2x^2y)$;
(2) $(14m^2n)^2 ÷ (7m^2) ÷ (7m)$。
答案
5. (1) 解:原式 = $(-8x^9y^6) ÷ (2x^2y)$
$= (-8 ÷ 2)x^{9-2}y^{6-1} = -4x^7y^5$.
(2) 解:原式 = $(196m^4n^2) ÷ (7m^2) ÷ (7m)$
$= (28m^2n^2) ÷ (7m) = 4mn^2$.
$= (-8 ÷ 2)x^{9-2}y^{6-1} = -4x^7y^5$.
(2) 解:原式 = $(196m^4n^2) ÷ (7m^2) ÷ (7m)$
$= (28m^2n^2) ÷ (7m) = 4mn^2$.
解析
【分析】
本题考查整式的乘除混合运算,解题遵循先算乘方、再算除法的运算顺序:
(1) 第一步先根据积的乘方法则计算$(-2x^3y^2)^3$,将每个因式分别乘方;第二步再根据单项式除以单项式的法则,将系数、同底数幂分别相除,得到最终结果。
(2) 第一步先根据积的乘方法则计算$(14m^2n)^2$,再按照从左到右的顺序,依次运用单项式除以单项式的法则进行除法运算,运算时注意遵循同底数幂的除法指数计算规则。
【解析】
(1) 先计算积的乘方:
原式$=(-2)^3 · (x^3)^3 · (y^2)^3 ÷ (2x^2y) = (-8x^9y^6) ÷ (2x^2y)$
再根据单项式除以单项式法则计算:
$= (-8 ÷ 2) · x^{9-2} · y^{6-1} = -4x^7y^5$
(2) 先计算积的乘方:
原式$=14^2 · (m^2)^2 · n^2 ÷ (7m^2) ÷ (7m) = 196m^4n^2 ÷ (7m^2) ÷ (7m)$
从左到右依次计算除法:
第一步:$196m^4n^2 ÷ (7m^2) = (196÷7) · m^{4-2} · n^2 = 28m^2n^2$
第二步:$28m^2n^2 ÷ (7m) = (28÷7) · m^{2-1} · n^2 = 4mn^2$
【答案】
(1) $\boxed{-4x^7y^5}$;(2) $\boxed{4mn^2}$
【知识点】
积的乘方运算;单项式除以单项式;同底数幂的除法
【点评】
本题属于整式运算的基础题型,核心是熟练掌握各类运算法则,运算时需特别注意系数的符号、幂的指数的变化规律,按照运算顺序逐步计算即可有效避免错误。
【难度系数】
0.8
本题考查整式的乘除混合运算,解题遵循先算乘方、再算除法的运算顺序:
(1) 第一步先根据积的乘方法则计算$(-2x^3y^2)^3$,将每个因式分别乘方;第二步再根据单项式除以单项式的法则,将系数、同底数幂分别相除,得到最终结果。
(2) 第一步先根据积的乘方法则计算$(14m^2n)^2$,再按照从左到右的顺序,依次运用单项式除以单项式的法则进行除法运算,运算时注意遵循同底数幂的除法指数计算规则。
【解析】
(1) 先计算积的乘方:
原式$=(-2)^3 · (x^3)^3 · (y^2)^3 ÷ (2x^2y) = (-8x^9y^6) ÷ (2x^2y)$
再根据单项式除以单项式法则计算:
$= (-8 ÷ 2) · x^{9-2} · y^{6-1} = -4x^7y^5$
(2) 先计算积的乘方:
原式$=14^2 · (m^2)^2 · n^2 ÷ (7m^2) ÷ (7m) = 196m^4n^2 ÷ (7m^2) ÷ (7m)$
从左到右依次计算除法:
第一步:$196m^4n^2 ÷ (7m^2) = (196÷7) · m^{4-2} · n^2 = 28m^2n^2$
第二步:$28m^2n^2 ÷ (7m) = (28÷7) · m^{2-1} · n^2 = 4mn^2$
【答案】
(1) $\boxed{-4x^7y^5}$;(2) $\boxed{4mn^2}$
【知识点】
积的乘方运算;单项式除以单项式;同底数幂的除法
【点评】
本题属于整式运算的基础题型,核心是熟练掌握各类运算法则,运算时需特别注意系数的符号、幂的指数的变化规律,按照运算顺序逐步计算即可有效避免错误。
【难度系数】
0.8
6.(乐山中考)若$m,n$满足$3m - n - 4 = 0$,则$8^m ÷ 2^n = \_\_\_\_\_\_.$
答案
6. 16
解析
【分析】
首先观察所求式子的底数8和2均为2的幂,因此第一步先利用幂的乘方的性质将底数统一为2,再根据同底数幂的除法法则,将除法运算转化为指数的减法运算;接着对已知等式变形得到3m-n的值,将其整体代入转化后的式子即可计算出结果。
【解析】
先将底数统一为2:
$8^m = (2^3)^m = 2^{3m}$,
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,可得:
$8^m ÷ 2^n = 2^{3m} ÷ 2^n = 2^{3m - n}$,
由已知$3m - n - 4 = 0$,移项得$3m - n = 4$,
将$3m - n = 4$代入上式得:$2^{4}=16$。
【答案】
16
【知识点】
幂的乘方运算、同底数幂的除法、整体代入求值
【点评】
本题是幂的运算的常规应用题型,解题核心是先统一幂的底数,再结合已知条件整体代入计算,熟练掌握幂的各类运算性质是快速解题的关键。
【难度系数】
0.8
首先观察所求式子的底数8和2均为2的幂,因此第一步先利用幂的乘方的性质将底数统一为2,再根据同底数幂的除法法则,将除法运算转化为指数的减法运算;接着对已知等式变形得到3m-n的值,将其整体代入转化后的式子即可计算出结果。
【解析】
先将底数统一为2:
$8^m = (2^3)^m = 2^{3m}$,
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,可得:
$8^m ÷ 2^n = 2^{3m} ÷ 2^n = 2^{3m - n}$,
由已知$3m - n - 4 = 0$,移项得$3m - n = 4$,
将$3m - n = 4$代入上式得:$2^{4}=16$。
【答案】
16
【知识点】
幂的乘方运算、同底数幂的除法、整体代入求值
【点评】
本题是幂的运算的常规应用题型,解题核心是先统一幂的底数,再结合已知条件整体代入计算,熟练掌握幂的各类运算性质是快速解题的关键。
【难度系数】
0.8
7. (2025上海)据报道,我国某科研团队近期成功研制出一种新闪存器件,其快速擦写速度全球领先. 已知一皮秒等于$1× 10^{-12}$秒,该器件执行一次擦写需要400皮秒,则该器件一秒可以擦写
$2.5 × 10^9$
次.(科学记数法表示)答案
7. $2.5 × 10^9$
解析
【分析】
要计算该器件一秒可以擦写的次数,首先需要将单次擦写的时间单位从皮秒换算为秒,再用总时间1秒除以单次擦写所需时间即可得到结果。解题分三步:第一步根据皮秒和秒的换算关系,求出400皮秒对应的秒数;第二步用1除以单次擦写时间得到擦写次数;第三步将结果整理为符合要求的科学记数法形式。
【解析】
1. 换算单次擦写时间的单位:
已知1皮秒=$1×10^{-12}$秒,因此400皮秒=$400×1×10^{-12}$秒=$4×10^{-10}$秒。
2. 计算1秒内的擦写次数:
擦写次数=总时间÷单次擦写时间=$1÷(4×10^{-10})$
根据负整数指数幂的运算规则:
$1÷(4×10^{-10})=\frac{1}{4}×10^{10}=0.25×10^{10}$
3. 调整为标准科学记数法形式(要求$1≤|a|<10$):
$0.25×10^{10}=2.5×10^9$
【答案】
$2.5 × 10^9$
【知识点】
1. 科学记数法
2. 负整数指数幂运算
3. 单位换算
【点评】
本题结合科技前沿热点命题,考查基础运算能力,解题核心是正确进行单位换算,掌握科学记数法的规范表示方法,属于基础题型。
【难度系数】
0.8
要计算该器件一秒可以擦写的次数,首先需要将单次擦写的时间单位从皮秒换算为秒,再用总时间1秒除以单次擦写所需时间即可得到结果。解题分三步:第一步根据皮秒和秒的换算关系,求出400皮秒对应的秒数;第二步用1除以单次擦写时间得到擦写次数;第三步将结果整理为符合要求的科学记数法形式。
【解析】
1. 换算单次擦写时间的单位:
已知1皮秒=$1×10^{-12}$秒,因此400皮秒=$400×1×10^{-12}$秒=$4×10^{-10}$秒。
2. 计算1秒内的擦写次数:
擦写次数=总时间÷单次擦写时间=$1÷(4×10^{-10})$
根据负整数指数幂的运算规则:
$1÷(4×10^{-10})=\frac{1}{4}×10^{10}=0.25×10^{10}$
3. 调整为标准科学记数法形式(要求$1≤|a|<10$):
$0.25×10^{10}=2.5×10^9$
【答案】
$2.5 × 10^9$
【知识点】
1. 科学记数法
2. 负整数指数幂运算
3. 单位换算
【点评】
本题结合科技前沿热点命题,考查基础运算能力,解题核心是正确进行单位换算,掌握科学记数法的规范表示方法,属于基础题型。
【难度系数】
0.8
8. 先化简,再求值:$(2+a)(2-a)+a(a-5b)+3a^5b^3÷(-a^2b)^2$,其中$ab=-\frac{1}{2}$.
答案
8. 解:原式 = $4 - 2a + 2a - a^2 + a^2 - 5ab + 3a^5b^3 ÷ a^4b^2$
$= 4 - 5ab + 3ab = 4 - 2ab$.
当$ab = -\frac{1}{2}$时,原式 = $4 - 2 × (-\frac{1}{2}) = 5$.
$= 4 - 5ab + 3ab = 4 - 2ab$.
当$ab = -\frac{1}{2}$时,原式 = $4 - 2 × (-\frac{1}{2}) = 5$.
解析
【分析】
本题是整式化简求值类题目,解题思路如下:首先观察式子结构,分别计算各部分运算:①利用平方差公式计算(2+a)(2-a),②按照单项式乘多项式法则计算a(a-5b),③先算乘方运算求出(-a²b)²的结果,再按照单项式除以单项式法则计算除法项;其次合并同类项,将原式化简为仅含有ab的最简代数式;最后将$ab=-\frac{1}{2}$整体代入最简式计算即可,无需单独求解a、b的取值,可简化计算过程。
【解析】
解:原式 = $4 - a^2 + a^2 - 5ab + 3a^5b^3 ÷ a^4b^2$
$= 4 - 5ab + 3ab$
$= 4 - 2ab$
当$ab = -\frac{1}{2}$时,
原式 = $4 - 2 × (-\frac{1}{2}) = 4 + 1 = 5$
【答案】
5
【知识点】
平方差公式,整式混合运算,整体代入求值
【点评】
本题侧重考查整式运算的基础法则,熟练掌握乘法公式、整式乘除的运算规则是解题的关键,整体代入思想的运用能有效减少计算步骤,提升正确率。
【难度系数】
0.8
本题是整式化简求值类题目,解题思路如下:首先观察式子结构,分别计算各部分运算:①利用平方差公式计算(2+a)(2-a),②按照单项式乘多项式法则计算a(a-5b),③先算乘方运算求出(-a²b)²的结果,再按照单项式除以单项式法则计算除法项;其次合并同类项,将原式化简为仅含有ab的最简代数式;最后将$ab=-\frac{1}{2}$整体代入最简式计算即可,无需单独求解a、b的取值,可简化计算过程。
【解析】
解:原式 = $4 - a^2 + a^2 - 5ab + 3a^5b^3 ÷ a^4b^2$
$= 4 - 5ab + 3ab$
$= 4 - 2ab$
当$ab = -\frac{1}{2}$时,
原式 = $4 - 2 × (-\frac{1}{2}) = 4 + 1 = 5$
【答案】
5
【知识点】
平方差公式,整式混合运算,整体代入求值
【点评】
本题侧重考查整式运算的基础法则,熟练掌握乘法公式、整式乘除的运算规则是解题的关键,整体代入思想的运用能有效减少计算步骤,提升正确率。
【难度系数】
0.8
9. (拓展题)(分类讨论)已知$(x - 1)^{x + 6}=1$,求x的值.
答案
9. 解:①当$x - 1 = 1$时,$x = 2$,此时$(2 - 1)^{2+6} = 1$成立.
②当$x - 1 = -1$时,$x = 0$,此时$(0 - 1)^{0+6} = 1$成立.
③当$x + 6 = 0$时,$x = -6$,此时$(-6 - 1)^{-6+6} = 1$成立.
综上所述,$x$的值为2,0,-6.
②当$x - 1 = -1$时,$x = 0$,此时$(0 - 1)^{0+6} = 1$成立.
③当$x + 6 = 0$时,$x = -6$,此时$(-6 - 1)^{-6+6} = 1$成立.
综上所述,$x$的值为2,0,-6.
解析
【分析】要使幂的运算结果为1,结合已学的乘方性质,共有三种符合条件的情况:①1的任意次幂都是1;②-1的偶次幂是1;③非零数的0次幂是1。我们分这三类分别求解x,再验证结果是否符合对应情况的前提条件,就能得到所有满足要求的x值。
【解析】
①当底数$x-1=1$时,解得$x=2$,此时$(2-1)^{2+6}=1^8=1$,符合题意;
②当底数$x-1=-1$时,解得$x=0$,此时$(0-1)^{0+6}=(-1)^6=1$,符合题意;
③当指数$x+6=0$时,解得$x=-6$,此时底数$x-1=-7≠0$,$(-7)^0=1$,符合题意。
综上所述,x的值为2,0,-6。
【答案】x的值为2,0,-6
【知识点】零指数幂性质;乘方的意义;分类讨论思想
【点评】解决这类幂的值为1的问题,核心是要考虑全所有可能的情况,分类讨论时要注意验证前提条件,比如零指数幂要求底数不为0、-1的偶次幂要求指数为偶数,避免出现漏解或者错解。
【难度系数】0.6
【解析】
①当底数$x-1=1$时,解得$x=2$,此时$(2-1)^{2+6}=1^8=1$,符合题意;
②当底数$x-1=-1$时,解得$x=0$,此时$(0-1)^{0+6}=(-1)^6=1$,符合题意;
③当指数$x+6=0$时,解得$x=-6$,此时底数$x-1=-7≠0$,$(-7)^0=1$,符合题意。
综上所述,x的值为2,0,-6。
【答案】x的值为2,0,-6
【知识点】零指数幂性质;乘方的意义;分类讨论思想
【点评】解决这类幂的值为1的问题,核心是要考虑全所有可能的情况,分类讨论时要注意验证前提条件,比如零指数幂要求底数不为0、-1的偶次幂要求指数为偶数,避免出现漏解或者错解。
【难度系数】0.6
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