4. 计算$(a^{-2})^{3} + a^{-2} · a^{7} - a^{2} ÷ a^{-3}$的结果为
$\frac{1}{a^6}$
。答案
4.$\frac{1}{a^6}$
解析
【分析】
本题考查整数指数幂的混合运算,解题思路是先分别根据整数指数幂的相关运算法则计算每一项,再合并同类项得到最终结果。解题时需先明确三个核心运算法则:①幂的乘方:底数不变,指数相乘;②同底数幂相乘:底数不变,指数相加;③同底数幂相除:底数不变,指数相减,依次计算三个项后合并即可。
【解析】
解:分别计算原式的三个项:
1. 计算$(a^{-2})^{3}$:根据幂的乘方法则,可得$(a^{-2})^{3}=a^{-2×3}=a^{-6}=\frac{1}{a^6}$;
2. 计算$a^{-2}·a^{7}$:根据同底数幂相乘法则,可得$a^{-2}·a^{7}=a^{-2+7}=a^{5}$;
3. 计算$a^{2}÷a^{-3}$:根据同底数幂相除法则,可得$a^{2}÷a^{-3}=a^{2-(-3)}=a^{5}$;
将上述结果代入原式合并:
原式$=\frac{1}{a^6} + a^5 - a^5 = \frac{1}{a^6}$
【答案】
$\frac{1}{a^6}$
【知识点】
幂的乘方运算;同底数幂的乘法;同底数幂的除法
【点评】
本题属于整数指数幂的基础运算题,核心是熟练掌握各类幂运算的法则,计算指数时要注意负号的处理,避免指数加减、相乘时符号出错,合并同类项时注意互为相反数的项可以直接抵消。
【难度系数】
0.8
本题考查整数指数幂的混合运算,解题思路是先分别根据整数指数幂的相关运算法则计算每一项,再合并同类项得到最终结果。解题时需先明确三个核心运算法则:①幂的乘方:底数不变,指数相乘;②同底数幂相乘:底数不变,指数相加;③同底数幂相除:底数不变,指数相减,依次计算三个项后合并即可。
【解析】
解:分别计算原式的三个项:
1. 计算$(a^{-2})^{3}$:根据幂的乘方法则,可得$(a^{-2})^{3}=a^{-2×3}=a^{-6}=\frac{1}{a^6}$;
2. 计算$a^{-2}·a^{7}$:根据同底数幂相乘法则,可得$a^{-2}·a^{7}=a^{-2+7}=a^{5}$;
3. 计算$a^{2}÷a^{-3}$:根据同底数幂相除法则,可得$a^{2}÷a^{-3}=a^{2-(-3)}=a^{5}$;
将上述结果代入原式合并:
原式$=\frac{1}{a^6} + a^5 - a^5 = \frac{1}{a^6}$
【答案】
$\frac{1}{a^6}$
【知识点】
幂的乘方运算;同底数幂的乘法;同底数幂的除法
【点评】
本题属于整数指数幂的基础运算题,核心是熟练掌握各类幂运算的法则,计算指数时要注意负号的处理,避免指数加减、相乘时符号出错,合并同类项时注意互为相反数的项可以直接抵消。
【难度系数】
0.8
5. 当 $ a = (π - \sqrt{3})^0 + ( \frac{1}{3} )^{-1} $ 时,$ ( 2 - \frac{4}{a - 1} ) · \frac{a^2 - a}{a^2 - 6a + 9} $ 的值为
8
。答案
5.8
解析
【分析】
解题分两步进行:第一步先根据整数指数幂的运算法则计算出a的值;第二步先对所求的分式进行化简,先通分计算括号内的减法,再对分子分母因式分解后约分,最后把a的值代入化简后的式子计算即可,先化简再代入可以简化计算过程,减少出错概率。
【解析】
1. 计算a的值:
根据零指数幂的性质:非零数的0次幂等于1,可得$(π-\sqrt{3})^0=1$;
根据负整数指数幂的性质:$a^{-p}=\frac{1}{a^p}$($a≠0$,p为正整数),可得$(\frac{1}{3})^{-1}=3^1=3$;
因此$a=1+3=4$。
2. 化简分式:
$\begin{aligned}&(2 - \frac{4}{a - 1}) · \frac{a^2 - a}{a^2 - 6a + 9}\\=&\frac{2(a-1)-4}{a-1} · \frac{a(a-1)}{(a-3)^2}\\=&\frac{2a - 6}{a-1} · \frac{a(a-1)}{(a-3)^2}\\=&\frac{2(a-3)}{a-1} · \frac{a(a-1)}{(a-3)^2}\\=&\frac{2a}{a-3}\end{aligned}$
3. 代入$a=4$计算:
原式$=\frac{2×4}{4-3}=8$
【答案】
8
【知识点】
1. 零指数幂运算
2. 负整数指数幂运算
3. 分式化简求值
【点评】
本题属于基础运算题,综合考查了整数指数幂的运算法则和分式通分、约分的方法,优先化简分式再代值能有效降低计算量,解题时注意不要遗漏分母不为零的隐含条件,细心计算即可得分。
【难度系数】
0.8
解题分两步进行:第一步先根据整数指数幂的运算法则计算出a的值;第二步先对所求的分式进行化简,先通分计算括号内的减法,再对分子分母因式分解后约分,最后把a的值代入化简后的式子计算即可,先化简再代入可以简化计算过程,减少出错概率。
【解析】
1. 计算a的值:
根据零指数幂的性质:非零数的0次幂等于1,可得$(π-\sqrt{3})^0=1$;
根据负整数指数幂的性质:$a^{-p}=\frac{1}{a^p}$($a≠0$,p为正整数),可得$(\frac{1}{3})^{-1}=3^1=3$;
因此$a=1+3=4$。
2. 化简分式:
$\begin{aligned}&(2 - \frac{4}{a - 1}) · \frac{a^2 - a}{a^2 - 6a + 9}\\=&\frac{2(a-1)-4}{a-1} · \frac{a(a-1)}{(a-3)^2}\\=&\frac{2a - 6}{a-1} · \frac{a(a-1)}{(a-3)^2}\\=&\frac{2(a-3)}{a-1} · \frac{a(a-1)}{(a-3)^2}\\=&\frac{2a}{a-3}\end{aligned}$
3. 代入$a=4$计算:
原式$=\frac{2×4}{4-3}=8$
【答案】
8
【知识点】
1. 零指数幂运算
2. 负整数指数幂运算
3. 分式化简求值
【点评】
本题属于基础运算题,综合考查了整数指数幂的运算法则和分式通分、约分的方法,优先化简分式再代值能有效降低计算量,解题时注意不要遗漏分母不为零的隐含条件,细心计算即可得分。
【难度系数】
0.8
6. 计算:
(1) $4^0 - 2^{-3} + (-3)^2 - (\frac{1}{4})^{-1}$;
(2) $a^{-2}b^{-4} ÷ (a^{-2}b)^{-3}$;
(3) $(-\frac{1}{2}x^2y)^{-3} · (\frac{1}{3}xy^{-2})^2$;
(4) $(m^3n)^{-2} · (2m^{-2}n^{-3})^{-2} ÷ (m^{-1}n)^3$。
(1) $4^0 - 2^{-3} + (-3)^2 - (\frac{1}{4})^{-1}$;
(2) $a^{-2}b^{-4} ÷ (a^{-2}b)^{-3}$;
(3) $(-\frac{1}{2}x^2y)^{-3} · (\frac{1}{3}xy^{-2})^2$;
(4) $(m^3n)^{-2} · (2m^{-2}n^{-3})^{-2} ÷ (m^{-1}n)^3$。
答案
(1)原式=$1-\frac{1}{8}+9-4=\frac{47}{8}.$
(2)原式=$\frac{1}{a^2b^4}÷ (a^6b^{-3})=\frac{1}{a^2b^4}÷ \frac{a^6}{b^3}=\frac{1}{a^2b^4}× \frac{b^3}{a^6}=\frac{1}{a^8b}.$
(3)原式=$(-\frac{1}{2})^{-3}x^{-6}y^{-3} · (\frac{1}{3})^2 x^2 y^{-4}=-\frac{8}{x^6y^3} · \frac{x^2}{9y^4}=-\frac{8}{9x^4y^7}.$
(4)原式=$m^{-6}n^{-2} · 2^{-2}m^4n^6 ÷ (m^{-3}n^3) = 2^{-2}m^{-2}n^4÷ (m^{-3}n^3)=\frac{1}{4}mn.$
(2)原式=$\frac{1}{a^2b^4}÷ (a^6b^{-3})=\frac{1}{a^2b^4}÷ \frac{a^6}{b^3}=\frac{1}{a^2b^4}× \frac{b^3}{a^6}=\frac{1}{a^8b}.$
(3)原式=$(-\frac{1}{2})^{-3}x^{-6}y^{-3} · (\frac{1}{3})^2 x^2 y^{-4}=-\frac{8}{x^6y^3} · \frac{x^2}{9y^4}=-\frac{8}{9x^4y^7}.$
(4)原式=$m^{-6}n^{-2} · 2^{-2}m^4n^6 ÷ (m^{-3}n^3) = 2^{-2}m^{-2}n^4÷ (m^{-3}n^3)=\frac{1}{4}mn.$
解析
【分析】
这4道题均考查整数指数幂的相关运算,解题前需明确核心规则:①零指数幂:$a^0=1(a≠0)$;②负整数指数幂:$a^{-p}=\frac{1}{a^p}(a≠0,p$为正整数$)$;③幂的乘方、积的乘方、同底数幂的乘除法则对整数指数幂仍然适用。
(1)题属于含幂运算的实数加减混合运算,先分别计算每一项的幂的值,再按从左到右的顺序计算加减法即可。
(2)题先利用积的乘方法则计算除式$(a^{-2}b)^{-3}$,再将负指数幂转化为正指数幂的分式形式,把除法转化为乘法后约分计算。
(3)题先分别利用积的乘方法则计算两个乘方式,再根据同底数幂的乘法法则计算,最后将负指数幂转化为正指数幂形式。
(4)题先依次计算每个乘方式的结果,再按照从左到右的顺序,依次计算同底数幂的乘法、除法,最后化简得到最简结果。
【解析】
(1) 先分别计算各项幂的值:
$4^0=1$,$2^{-3}=\frac{1}{2^3}=\frac{1}{8}$,$(-3)^2=9$,$(\frac{1}{4})^{-1}=4$
代入原式计算:
原式$=1-\frac{1}{8}+9-4=\frac{7}{8}+5=\frac{47}{8}$
(2) 先计算乘方项:
$(a^{-2}b)^{-3}=(a^{-2})^{-3}·b^{-3}=a^{6}b^{-3}=\frac{a^6}{b^3}$
代入原式将除法转化为乘法:
原式$=\frac{1}{a^2b^4}÷\frac{a^6}{b^3}=\frac{1}{a^2b^4}×\frac{b^3}{a^6}=\frac{1}{a^{2+6}b^{4-3}}=\frac{1}{a^8b}$
(3) 分别计算两个乘方项:
$(-\frac{1}{2}x^2y)^{-3}=(-\frac{1}{2})^{-3}·(x^2)^{-3}·y^{-3}=-8x^{-6}y^{-3}=-\frac{8}{x^6y^3}$
$(\frac{1}{3}xy^{-2})^2=(\frac{1}{3})^2·x^2·(y^{-2})^2=\frac{1}{9}x^2y^{-4}=\frac{x^2}{9y^4}$
再计算乘法:
原式$=-\frac{8}{x^6y^3}·\frac{x^2}{9y^4}=-\frac{8x^2}{9x^6y^{3+4}}=-\frac{8}{9x^4y^7}$
(4) 分别计算各乘方项:
$(m^3n)^{-2}=(m^3)^{-2}·n^{-2}=m^{-6}n^{-2}$
$(2m^{-2}n^{-3})^{-2}=2^{-2}·(m^{-2})^{-2}·(n^{-3})^{-2}=\frac{1}{4}m^4n^6$
$(m^{-1}n)^3=(m^{-1})^3·n^3=m^{-3}n^3$
再按顺序计算乘除:
原式$=m^{-6}n^{-2}·\frac{1}{4}m^4n^6 ÷ (m^{-3}n^3)$
$=\frac{1}{4}m^{-6+4}n^{-2+6} ÷ (m^{-3}n^3)$
$=\frac{1}{4}m^{-2}n^4 ÷ (m^{-3}n^3)$
$=\frac{1}{4}m^{-2-(-3)}n^{4-3}$
$=\frac{1}{4}mn$
【答案】
(1) $\frac{47}{8}$
(2) $\frac{1}{a^8b}$
(3) $-\frac{8}{9x^4y^7}$
(4) $\frac{1}{4}mn$
【知识点】
1. 整数指数幂运算法则
2. 零指数幂
3. 负整数指数幂
【点评】
本组题目是整数指数幂的基础运算题,重点考查对零指数、负指数幂定义的掌握,以及幂的乘方、积的乘方、同底数幂乘除运算规则的应用。解题时需特别注意系数的符号、指数的符号变化,按先乘方、再乘除的顺序运算可有效降低出错率。
【难度系数】
0.7
这4道题均考查整数指数幂的相关运算,解题前需明确核心规则:①零指数幂:$a^0=1(a≠0)$;②负整数指数幂:$a^{-p}=\frac{1}{a^p}(a≠0,p$为正整数$)$;③幂的乘方、积的乘方、同底数幂的乘除法则对整数指数幂仍然适用。
(1)题属于含幂运算的实数加减混合运算,先分别计算每一项的幂的值,再按从左到右的顺序计算加减法即可。
(2)题先利用积的乘方法则计算除式$(a^{-2}b)^{-3}$,再将负指数幂转化为正指数幂的分式形式,把除法转化为乘法后约分计算。
(3)题先分别利用积的乘方法则计算两个乘方式,再根据同底数幂的乘法法则计算,最后将负指数幂转化为正指数幂形式。
(4)题先依次计算每个乘方式的结果,再按照从左到右的顺序,依次计算同底数幂的乘法、除法,最后化简得到最简结果。
【解析】
(1) 先分别计算各项幂的值:
$4^0=1$,$2^{-3}=\frac{1}{2^3}=\frac{1}{8}$,$(-3)^2=9$,$(\frac{1}{4})^{-1}=4$
代入原式计算:
原式$=1-\frac{1}{8}+9-4=\frac{7}{8}+5=\frac{47}{8}$
(2) 先计算乘方项:
$(a^{-2}b)^{-3}=(a^{-2})^{-3}·b^{-3}=a^{6}b^{-3}=\frac{a^6}{b^3}$
代入原式将除法转化为乘法:
原式$=\frac{1}{a^2b^4}÷\frac{a^6}{b^3}=\frac{1}{a^2b^4}×\frac{b^3}{a^6}=\frac{1}{a^{2+6}b^{4-3}}=\frac{1}{a^8b}$
(3) 分别计算两个乘方项:
$(-\frac{1}{2}x^2y)^{-3}=(-\frac{1}{2})^{-3}·(x^2)^{-3}·y^{-3}=-8x^{-6}y^{-3}=-\frac{8}{x^6y^3}$
$(\frac{1}{3}xy^{-2})^2=(\frac{1}{3})^2·x^2·(y^{-2})^2=\frac{1}{9}x^2y^{-4}=\frac{x^2}{9y^4}$
再计算乘法:
原式$=-\frac{8}{x^6y^3}·\frac{x^2}{9y^4}=-\frac{8x^2}{9x^6y^{3+4}}=-\frac{8}{9x^4y^7}$
(4) 分别计算各乘方项:
$(m^3n)^{-2}=(m^3)^{-2}·n^{-2}=m^{-6}n^{-2}$
$(2m^{-2}n^{-3})^{-2}=2^{-2}·(m^{-2})^{-2}·(n^{-3})^{-2}=\frac{1}{4}m^4n^6$
$(m^{-1}n)^3=(m^{-1})^3·n^3=m^{-3}n^3$
再按顺序计算乘除:
原式$=m^{-6}n^{-2}·\frac{1}{4}m^4n^6 ÷ (m^{-3}n^3)$
$=\frac{1}{4}m^{-6+4}n^{-2+6} ÷ (m^{-3}n^3)$
$=\frac{1}{4}m^{-2}n^4 ÷ (m^{-3}n^3)$
$=\frac{1}{4}m^{-2-(-3)}n^{4-3}$
$=\frac{1}{4}mn$
【答案】
(1) $\frac{47}{8}$
(2) $\frac{1}{a^8b}$
(3) $-\frac{8}{9x^4y^7}$
(4) $\frac{1}{4}mn$
【知识点】
1. 整数指数幂运算法则
2. 零指数幂
3. 负整数指数幂
【点评】
本组题目是整数指数幂的基础运算题,重点考查对零指数、负指数幂定义的掌握,以及幂的乘方、积的乘方、同底数幂乘除运算规则的应用。解题时需特别注意系数的符号、指数的符号变化,按先乘方、再乘除的顺序运算可有效降低出错率。
【难度系数】
0.7
7. 下列四个算式:①$(-1)^0 = -1$;②$(-1)^{-1}=1$;③$2×2^{-2}=\frac{1}{2}$;④$3a^{-2}=\frac{1}{3a^2}(a≠0)$,其中正确的是(
A.①
B.②
C.③
D.④
C
)A.①
B.②
C.③
D.④
答案
7.C
解析
【分析】
本题考查整数指数幂的相关运算,解题思路为:先回忆零指数幂、负整数指数幂的运算法则,再逐一计算四个算式,判断正误,最终选出正确选项。具体法则:①零指数幂:任何非零数的0次幂等于1,即$a^0=1(a≠0)$;②负整数指数幂:任何非零数的-p次幂(p为正整数),等于这个数的p次幂的倒数,即$a^{-p}=\frac{1}{a^p}(a≠0,p是正整数)$。
【解析】
我们逐一验证4个算式:
1. 计算①$(-1)^0$:根据零指数幂法则,$-1≠0$,因此$(-1)^0=1≠-1$,①错误。
2. 计算②$(-1)^{-1}$:根据负整数指数幂法则,$(-1)^{-1}=\frac{1}{(-1)^1}=-1≠1$,②错误。
3. 计算③$2×2^{-2}$:先算负指数幂,$2^{-2}=\frac{1}{2^2}=\frac{1}{4}$,再算乘法:$2×\frac{1}{4}=\frac{1}{2}$,③正确。
4. 计算④$3a^{-2}(a≠0)$:负指数幂仅作用于底数$a$,因此$3a^{-2}=3×\frac{1}{a^2}=\frac{3}{a^2}≠\frac{1}{3a^2}$,④错误。
综上,只有③正确,对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
零指数幂的性质;负整数指数幂的性质;整数指数幂运算
【点评】
本题属于基础运算类题目,易错点有两个:一是记错零指数幂的结果,二是计算负整数指数幂时错误把系数也纳入负指数的运算范围,只要牢记运算法则,逐项排查即可得分。
【难度系数】
0.7
本题考查整数指数幂的相关运算,解题思路为:先回忆零指数幂、负整数指数幂的运算法则,再逐一计算四个算式,判断正误,最终选出正确选项。具体法则:①零指数幂:任何非零数的0次幂等于1,即$a^0=1(a≠0)$;②负整数指数幂:任何非零数的-p次幂(p为正整数),等于这个数的p次幂的倒数,即$a^{-p}=\frac{1}{a^p}(a≠0,p是正整数)$。
【解析】
我们逐一验证4个算式:
1. 计算①$(-1)^0$:根据零指数幂法则,$-1≠0$,因此$(-1)^0=1≠-1$,①错误。
2. 计算②$(-1)^{-1}$:根据负整数指数幂法则,$(-1)^{-1}=\frac{1}{(-1)^1}=-1≠1$,②错误。
3. 计算③$2×2^{-2}$:先算负指数幂,$2^{-2}=\frac{1}{2^2}=\frac{1}{4}$,再算乘法:$2×\frac{1}{4}=\frac{1}{2}$,③正确。
4. 计算④$3a^{-2}(a≠0)$:负指数幂仅作用于底数$a$,因此$3a^{-2}=3×\frac{1}{a^2}=\frac{3}{a^2}≠\frac{1}{3a^2}$,④错误。
综上,只有③正确,对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
零指数幂的性质;负整数指数幂的性质;整数指数幂运算
【点评】
本题属于基础运算类题目,易错点有两个:一是记错零指数幂的结果,二是计算负整数指数幂时错误把系数也纳入负指数的运算范围,只要牢记运算法则,逐项排查即可得分。
【难度系数】
0.7
8. $( \dfrac{3b^2}{4a^3} )^{-2} · ( -\dfrac{3}{2}a^{-2}b )^3$ 的结果为(
A.$\dfrac{6}{b}$
B.$-\dfrac{6}{b}$
C.$\dfrac{2}{b}$
D.$-\dfrac{2}{b}$
B
)A.$\dfrac{6}{b}$
B.$-\dfrac{6}{b}$
C.$\dfrac{2}{b}$
D.$-\dfrac{2}{b}$
答案
8.B
解析
【分析】
这道题考查整数指数幂的混合运算,解题思路分为三步:第一步,根据负整数指数幂的运算法则,将第一个含负指数的乘方转化为正指数乘方计算;第二步,根据积的乘方运算法则计算第二个乘方式,分别算出系数、各字母的乘方结果;第三步,将两个化简后的式子相乘,按照同底数幂的乘法规则计算字母的指数,合并系数后化简为最简形式,对应选项即可。运算时要特别注意符号的处理和指数的加减规则,避免出错。
【解析】
解:根据整数指数幂的运算法则计算如下:
1. 计算第一个乘方式:
$( \dfrac{3b^2}{4a^3} )^{-2} = ( \dfrac{4a^3}{3b^2} )^2 = \dfrac{(4a^3)^2}{(3b^2)^2} = \dfrac{16a^6}{9b^4}$
2. 计算第二个乘方式:
$( -\dfrac{3}{2}a^{-2}b )^3 = (-\dfrac{3}{2})^3 · (a^{-2})^3 · b^3 = -\dfrac{27}{8}a^{-6}b^3$
3. 计算两个式子的乘积:
$\begin{aligned}原式 &= \dfrac{16a^6}{9b^4} · ( -\dfrac{27}{8}a^{-6}b^3 ) \\&= ( \dfrac{16}{9} × (-\dfrac{27}{8}) ) · (a^6 · a^{-6}) · (b^{-4} · b^3) \\&= -6 · a^{0} · b^{-1} \\&= -6 × 1 × \dfrac{1}{b} \\&= -\dfrac{6}{b}\end{aligned}$
【答案】
B
【知识点】
负整数指数幂运算;积的乘方;同底数幂乘法
【点评】
本题是整数指数幂运算的常规题型,核心是熟练掌握各类指数幂的运算法则,运算过程中要注意负号的乘方结果、系数的约分以及指数的加减计算,做完后可检查指数运算和符号是否正确,避免低级错误。
【难度系数】
0.7
这道题考查整数指数幂的混合运算,解题思路分为三步:第一步,根据负整数指数幂的运算法则,将第一个含负指数的乘方转化为正指数乘方计算;第二步,根据积的乘方运算法则计算第二个乘方式,分别算出系数、各字母的乘方结果;第三步,将两个化简后的式子相乘,按照同底数幂的乘法规则计算字母的指数,合并系数后化简为最简形式,对应选项即可。运算时要特别注意符号的处理和指数的加减规则,避免出错。
【解析】
解:根据整数指数幂的运算法则计算如下:
1. 计算第一个乘方式:
$( \dfrac{3b^2}{4a^3} )^{-2} = ( \dfrac{4a^3}{3b^2} )^2 = \dfrac{(4a^3)^2}{(3b^2)^2} = \dfrac{16a^6}{9b^4}$
2. 计算第二个乘方式:
$( -\dfrac{3}{2}a^{-2}b )^3 = (-\dfrac{3}{2})^3 · (a^{-2})^3 · b^3 = -\dfrac{27}{8}a^{-6}b^3$
3. 计算两个式子的乘积:
$\begin{aligned}原式 &= \dfrac{16a^6}{9b^4} · ( -\dfrac{27}{8}a^{-6}b^3 ) \\&= ( \dfrac{16}{9} × (-\dfrac{27}{8}) ) · (a^6 · a^{-6}) · (b^{-4} · b^3) \\&= -6 · a^{0} · b^{-1} \\&= -6 × 1 × \dfrac{1}{b} \\&= -\dfrac{6}{b}\end{aligned}$
【答案】
B
【知识点】
负整数指数幂运算;积的乘方;同底数幂乘法
【点评】
本题是整数指数幂运算的常规题型,核心是熟练掌握各类指数幂的运算法则,运算过程中要注意负号的乘方结果、系数的约分以及指数的加减计算,做完后可检查指数运算和符号是否正确,避免低级错误。
【难度系数】
0.7
9.计算:$(x^{-2}-y^{-2})÷(x^{-1}+y^{-1}).$
答案
【解】原式=$(x^{-1}+y^{-1})(x^{-1}-y^{-1})÷ (x^{-1}+y^{-1})=x^{-1}-y^{-1}=\frac{1}{x}-\frac{1}{y}=\frac{y-x}{xy}.$
解析
【分析】
解题时先观察式子的结构特征:被除式$x^{-2}-y^{-2}$可以写成$(x^{-1})^2-(y^{-1})^2$,刚好是两个数的平方差的形式,因此第一步可以利用平方差公式对其因式分解;分解后发现因式中含有除式$x^{-1}+y^{-1}$,可以直接约分简化运算;最后根据负整数指数幂的运算性质将负指数转化为正指数,再通分化为最简分式即可。
【解析】
首先利用平方差公式分解被除式:
原式$=(x^{-1}+y^{-1})(x^{-1}-y^{-1}) ÷ (x^{-1}+y^{-1})$
约分化简($x^{-1}+y^{-1} ≠ 0$):
$=x^{-1}-y^{-1}$
根据负整数指数幂的性质$a^{-p}=\frac{1}{a^p}(a≠0,p$为正整数$)$转化为正指数:
$=\frac{1}{x}-\frac{1}{y}$
通分计算得:
$=\frac{y-x}{xy}$
【答案】
$\frac{y-x}{xy}$
【知识点】
平方差公式,负整数指数幂运算,分式化简
【点评】
本题属于整数指数幂的常规化简运算题,解题的核心是熟练掌握平方差公式的结构特征,以及负整数指数幂的运算规则,优先选择因式分解约分的思路可以大幅简化计算过程,降低运算出错的概率。
【难度系数】
0.7
解题时先观察式子的结构特征:被除式$x^{-2}-y^{-2}$可以写成$(x^{-1})^2-(y^{-1})^2$,刚好是两个数的平方差的形式,因此第一步可以利用平方差公式对其因式分解;分解后发现因式中含有除式$x^{-1}+y^{-1}$,可以直接约分简化运算;最后根据负整数指数幂的运算性质将负指数转化为正指数,再通分化为最简分式即可。
【解析】
首先利用平方差公式分解被除式:
原式$=(x^{-1}+y^{-1})(x^{-1}-y^{-1}) ÷ (x^{-1}+y^{-1})$
约分化简($x^{-1}+y^{-1} ≠ 0$):
$=x^{-1}-y^{-1}$
根据负整数指数幂的性质$a^{-p}=\frac{1}{a^p}(a≠0,p$为正整数$)$转化为正指数:
$=\frac{1}{x}-\frac{1}{y}$
通分计算得:
$=\frac{y-x}{xy}$
【答案】
$\frac{y-x}{xy}$
【知识点】
平方差公式,负整数指数幂运算,分式化简
【点评】
本题属于整数指数幂的常规化简运算题,解题的核心是熟练掌握平方差公式的结构特征,以及负整数指数幂的运算规则,优先选择因式分解约分的思路可以大幅简化计算过程,降低运算出错的概率。
【难度系数】
0.7
10. 已知$10^{-2a}=3,10^{-b}=-\frac{1}{5}$,求$10^{6a+2b}$的值。
答案
【解】由$10^{-2a}=3$,得$10^{2a}=\frac{1}{3}$;由$10^{-b}=-\frac{1}{5}$,得$10^{b}=-5$,
则$10^{6a+2b}=(10^{2a})^3 · 10^{2b}=(\frac{1}{3})^3×(-5)^2=\frac{25}{27}.$
则$10^{6a+2b}=(10^{2a})^3 · 10^{2b}=(\frac{1}{3})^3×(-5)^2=\frac{25}{27}.$
解析
【分析】
要计算$10^{6a+2b}$的值,我们可以利用整数指数幂的运算性质,将待求式转化为用已知条件表示的形式。首先根据负整数指数幂的运算规则,由已知的$10^{-2a}$和$10^{-b}$的值求出$10^{2a}$和$10^b$的值;再利用幂的乘方和同底数幂的乘法的逆运算,把$10^{6a+2b}$拆分为$(10^{2a})^3 · (10^b)^2$,最后代入数值计算即可。
【解析】
解:根据负整数指数幂的性质$a^{-p}=\frac{1}{a^p}$($a≠0$,$p$为正整数):
由$10^{-2a}=3$,可得$10^{2a}=\frac{1}{10^{-2a}}=\frac{1}{3}$;
由$10^{-b}=-\frac{1}{5}$,可得$10^{b}=\frac{1}{10^{-b}}=-5$。
再根据同底数幂的乘法和幂的乘方的运算性质的逆用:
$10^{6a+2b}=10^{6a} · 10^{2b}=(10^{2a})^3 · (10^b)^2$
将$10^{2a}=\frac{1}{3}$,$10^b=-5$代入上式:
原式$=(\frac{1}{3})^3 × (-5)^2=\frac{1}{27} × 25=\frac{25}{27}$
【答案】
$\frac{25}{27}$
【知识点】
负整数指数幂的运算,幂的乘方,同底数幂的乘法
【点评】
本题考查整数指数幂运算性质的灵活应用,解题的核心是熟练掌握幂的相关运算的逆用,将待求式转化为可直接代入已知条件的形式,计算过程中要注意负数偶次幂的符号为正,避免运算出错。
【难度系数】
0.7
要计算$10^{6a+2b}$的值,我们可以利用整数指数幂的运算性质,将待求式转化为用已知条件表示的形式。首先根据负整数指数幂的运算规则,由已知的$10^{-2a}$和$10^{-b}$的值求出$10^{2a}$和$10^b$的值;再利用幂的乘方和同底数幂的乘法的逆运算,把$10^{6a+2b}$拆分为$(10^{2a})^3 · (10^b)^2$,最后代入数值计算即可。
【解析】
解:根据负整数指数幂的性质$a^{-p}=\frac{1}{a^p}$($a≠0$,$p$为正整数):
由$10^{-2a}=3$,可得$10^{2a}=\frac{1}{10^{-2a}}=\frac{1}{3}$;
由$10^{-b}=-\frac{1}{5}$,可得$10^{b}=\frac{1}{10^{-b}}=-5$。
再根据同底数幂的乘法和幂的乘方的运算性质的逆用:
$10^{6a+2b}=10^{6a} · 10^{2b}=(10^{2a})^3 · (10^b)^2$
将$10^{2a}=\frac{1}{3}$,$10^b=-5$代入上式:
原式$=(\frac{1}{3})^3 × (-5)^2=\frac{1}{27} × 25=\frac{25}{27}$
【答案】
$\frac{25}{27}$
【知识点】
负整数指数幂的运算,幂的乘方,同底数幂的乘法
【点评】
本题考查整数指数幂运算性质的灵活应用,解题的核心是熟练掌握幂的相关运算的逆用,将待求式转化为可直接代入已知条件的形式,计算过程中要注意负数偶次幂的符号为正,避免运算出错。
【难度系数】
0.7
11. 已知$(|x|-4)^{x+1}=1$,求整数$x$的值.
小红与小明交流如下:
小红:因为$a^0=1(a≠0)$,所以$x+1=0$,且$|x|-4≠0$,所以$x=-1$.
小明:因为$1^n=1$,所以$|x|-4=1$,所以$x=±5$.
你认为小红与小明的解答合在一起后是对这道题的完整解答吗?若不完整,请求出所有的整数$x$的值.
小红与小明交流如下:
小红:因为$a^0=1(a≠0)$,所以$x+1=0$,且$|x|-4≠0$,所以$x=-1$.
小明:因为$1^n=1$,所以$|x|-4=1$,所以$x=±5$.
你认为小红与小明的解答合在一起后是对这道题的完整解答吗?若不完整,请求出所有的整数$x$的值.
答案
【解】不完整.当$|x|-4=-1$时,解得$x=\pm3$,此时$(|x|-4)^{x+1}=(-1)^4$或$(-1)^{-2}$,其结果都为1,所以再结合小红和小明的解答可知,$x$的值可以为$-1,\pm3,\pm5.$
解析
【分析】
要使$(|x|-4)^{x+1}=1$成立,需分三类讨论所有满足“幂的值为1”的情况:①非零数的零次幂等于1,对应小红的解题思路;②1的任意整数次幂等于1,对应小明的解题思路;③-1的偶次幂等于1,这是小红和小明都遗漏的情况。解题时依次对三类情况列出对应条件求解,再验证结果是否符合限制要求,最后汇总所有符合条件的整数x即可。
【解析】
小红和小明的解答合在一起也不完整,完整求解过程如下:
1. 当指数为0、底数不为0时,根据$a^0=1(a≠0)$可得:
$\begin{cases}x+1=0 \\ |x|-4≠0\end{cases}$
解得$x=-1$,代入验证$|-1|-4=-3≠0$,符合要求,故$x=-1$是解;
2. 当底数为1时,根据$1^n=1$(n为任意整数)可得:
$|x|-4=1$,解得$|x|=5$,即$x=±5$,均为整数,符合要求,故$x=±5$是解;
3. 当底数为-1、指数为偶数时,根据$(-1)^{\mathrm{偶数}}=1$可得:
$\begin{cases}|x|-4=-1 \\ x+1\mathrm{为偶数}\end{cases}$
由$|x|-4=-1$解得$|x|=3$,即$x=±3$:
当$x=3$时,$x+1=4$是偶数,$(-1)^4=1$,符合要求;
当$x=-3$时,$x+1=-2$是偶数,$(-1)^{-2}=\frac{1}{(-1)^2}=1$,符合要求,故$x=±3$是解。
【答案】
整数$x$的值为$-1,\pm3,\pm5$
【知识点】
零指数幂的性质,有理数乘方的性质,整数指数幂的运算
【点评】
本题的易错点是容易遗漏底数为-1且指数为偶数的情况,解题时要对幂结果为1的所有可能情况分类讨论,求解后需验证结果是否符合对应情况的限制条件,避免漏解或增解。
【难度系数】
0.6
要使$(|x|-4)^{x+1}=1$成立,需分三类讨论所有满足“幂的值为1”的情况:①非零数的零次幂等于1,对应小红的解题思路;②1的任意整数次幂等于1,对应小明的解题思路;③-1的偶次幂等于1,这是小红和小明都遗漏的情况。解题时依次对三类情况列出对应条件求解,再验证结果是否符合限制要求,最后汇总所有符合条件的整数x即可。
【解析】
小红和小明的解答合在一起也不完整,完整求解过程如下:
1. 当指数为0、底数不为0时,根据$a^0=1(a≠0)$可得:
$\begin{cases}x+1=0 \\ |x|-4≠0\end{cases}$
解得$x=-1$,代入验证$|-1|-4=-3≠0$,符合要求,故$x=-1$是解;
2. 当底数为1时,根据$1^n=1$(n为任意整数)可得:
$|x|-4=1$,解得$|x|=5$,即$x=±5$,均为整数,符合要求,故$x=±5$是解;
3. 当底数为-1、指数为偶数时,根据$(-1)^{\mathrm{偶数}}=1$可得:
$\begin{cases}|x|-4=-1 \\ x+1\mathrm{为偶数}\end{cases}$
由$|x|-4=-1$解得$|x|=3$,即$x=±3$:
当$x=3$时,$x+1=4$是偶数,$(-1)^4=1$,符合要求;
当$x=-3$时,$x+1=-2$是偶数,$(-1)^{-2}=\frac{1}{(-1)^2}=1$,符合要求,故$x=±3$是解。
【答案】
整数$x$的值为$-1,\pm3,\pm5$
【知识点】
零指数幂的性质,有理数乘方的性质,整数指数幂的运算
【点评】
本题的易错点是容易遗漏底数为-1且指数为偶数的情况,解题时要对幂结果为1的所有可能情况分类讨论,求解后需验证结果是否符合对应情况的限制条件,避免漏解或增解。
【难度系数】
0.6
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