12. $9^m · 27^n$ 可以写为 (
A.$9^{m+3n}$
B.$27^{m+3n}$
C.$3^{2m+3n}$
D.$3^{3m+2n}$
C
)A.$9^{m+3n}$
B.$27^{m+3n}$
C.$3^{2m+3n}$
D.$3^{3m+2n}$
答案
12. C
解析
【分析】
本题考查幂的相关运算,解题思路如下:首先观察到算式中的两个幂底数9和27都可以转化为以3为底的幂,因此先利用幂的乘方法则将两个项都改写为底数为3的幂的形式,再根据同底数幂的乘法法则计算最终结果,最后和选项比对即可得到答案。
【解析】
解:第一步,统一底数:
∵ $9=3^2$,$27=3^3$
∴ $9^m=(3^2)^m$,$27^n=(3^3)^n$
第二步,根据幂的乘方法则$(a^b)^c=a^{bc}$计算得:
$(3^2)^m=3^{2m}$,$(3^3)^n=3^{3n}$
第三步,根据同底数幂的乘法法则$a^b·a^c=a^{b+c}$计算乘积:
$9^m·27^n=3^{2m}·3^{3n}=3^{2m+3n}$
因此结果对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
1.幂的乘方运算
2.同底数幂的乘法运算
【点评】
本题是幂运算的常规基础题,解题核心是将不同底数的幂转化为同底数幂,再运用对应的运算法则计算,主要考查对幂运算基本公式的记忆和灵活运用能力。
【难度系数】
0.85
本题考查幂的相关运算,解题思路如下:首先观察到算式中的两个幂底数9和27都可以转化为以3为底的幂,因此先利用幂的乘方法则将两个项都改写为底数为3的幂的形式,再根据同底数幂的乘法法则计算最终结果,最后和选项比对即可得到答案。
【解析】
解:第一步,统一底数:
∵ $9=3^2$,$27=3^3$
∴ $9^m=(3^2)^m$,$27^n=(3^3)^n$
第二步,根据幂的乘方法则$(a^b)^c=a^{bc}$计算得:
$(3^2)^m=3^{2m}$,$(3^3)^n=3^{3n}$
第三步,根据同底数幂的乘法法则$a^b·a^c=a^{b+c}$计算乘积:
$9^m·27^n=3^{2m}·3^{3n}=3^{2m+3n}$
因此结果对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
1.幂的乘方运算
2.同底数幂的乘法运算
【点评】
本题是幂运算的常规基础题,解题核心是将不同底数的幂转化为同底数幂,再运用对应的运算法则计算,主要考查对幂运算基本公式的记忆和灵活运用能力。
【难度系数】
0.85
13.若k为正整数,则$\underbrace{(k + k + \dots + k)}_{k个k相加}^k = \quad (\quad)$
A.$k^{2k}$
B.$k^{2k+1}$
C.$2k^k$
D.$k^{2 + k}$
A.$k^{2k}$
B.$k^{2k+1}$
C.$2k^k$
D.$k^{2 + k}$
答案
A
解析
【分析】
解题时先遵循“有括号先算括号内”的运算顺序:第一步先处理括号里的k个k相加,根据乘法的定义,求几个相同加数的和可以转化为乘法运算,即可得到括号内的结果;第二步再计算括号外的k次方,运用幂的乘方运算法则计算即可得到最终结果,再匹配对应选项。
【解析】
第一步:计算括号内的和
k个相同的k相加,可转化为乘法运算:
$\underbrace{k + k + \dots + k}_{k个k} = k × k = k^2$
第二步:计算整体的k次方
将括号内的结果代入原式,得:
原式$=(k^2)^k$
根据幂的乘方运算法则:$(a^m)^n = a^{mn}$(a≠0,m、n为正整数),计算得:
$(k^2)^k = k^{2 × k} = k^{2k}$
因此答案选A。
【答案】
A
【知识点】
乘法的意义;幂的乘方运算
【点评】
本题是基础运算类题目,核心是先将同数连加转化为乘法简化运算,再结合幂的乘方法则求解,解题时需注意区分幂的乘方和同底数幂乘法的指数运算规则,避免出错。
【难度系数】
0.8
解题时先遵循“有括号先算括号内”的运算顺序:第一步先处理括号里的k个k相加,根据乘法的定义,求几个相同加数的和可以转化为乘法运算,即可得到括号内的结果;第二步再计算括号外的k次方,运用幂的乘方运算法则计算即可得到最终结果,再匹配对应选项。
【解析】
第一步:计算括号内的和
k个相同的k相加,可转化为乘法运算:
$\underbrace{k + k + \dots + k}_{k个k} = k × k = k^2$
第二步:计算整体的k次方
将括号内的结果代入原式,得:
原式$=(k^2)^k$
根据幂的乘方运算法则:$(a^m)^n = a^{mn}$(a≠0,m、n为正整数),计算得:
$(k^2)^k = k^{2 × k} = k^{2k}$
因此答案选A。
【答案】
A
【知识点】
乘法的意义;幂的乘方运算
【点评】
本题是基础运算类题目,核心是先将同数连加转化为乘法简化运算,再结合幂的乘方法则求解,解题时需注意区分幂的乘方和同底数幂乘法的指数运算规则,避免出错。
【难度系数】
0.8
14.已知$2^m = a$,$2^n = b$,则$2^{2m + 3n}$用$a$,$b$可以表示为
$a^2 b^3$
。答案
14. $a^2 b^3$
解析
【分析】
解题时先观察所求式子的指数特征:指数是$2m+3n$,为两个含系数的指数相加的形式。首先回忆同底数幂的乘法法则的逆用:指数相加的同底数幂可以拆分为两个同底数幂相乘,因此先把$2^{2m+3n}$拆成$2^{2m} × 2^{3n}$。再观察拆分后的两个幂的指数都是带倍数的形式,回忆幂的乘方法则的逆用:指数带倍数的幂可以转化为幂的乘方,即$a^{mn}=(a^m)^n$,因此将$2^{2m}$改写为$(2^m)^2$,$2^{3n}$改写为$(2^n)^3$,最后代入已知的$2^m=a$、$2^n=b$即可得到结果。
【解析】
解:根据幂的运算法则逆用逐步变形:
1. 逆用同底数幂的乘法法则:
$2^{2m+3n}=2^{2m} · 2^{3n}$
2. 逆用幂的乘方法则:
$2^{2m}=(2^m)^2$,$2^{3n}=(2^n)^3$
3. 代入已知条件$2^m=a$,$2^n=b$:
原式$=(2^m)^2 · (2^n)^3 = a^2 b^3$
【答案】
$a^2 b^3$
【知识点】
同底数幂的乘法、幂的乘方、代数式代换
【点评】
本题是幂运算模块的基础常考题,核心考查幂的运算法则的逆用,解题关键是能根据指数的结构特征灵活拆分变形,熟练掌握相关法则即可快速求解。
【难度系数】
0.8
解题时先观察所求式子的指数特征:指数是$2m+3n$,为两个含系数的指数相加的形式。首先回忆同底数幂的乘法法则的逆用:指数相加的同底数幂可以拆分为两个同底数幂相乘,因此先把$2^{2m+3n}$拆成$2^{2m} × 2^{3n}$。再观察拆分后的两个幂的指数都是带倍数的形式,回忆幂的乘方法则的逆用:指数带倍数的幂可以转化为幂的乘方,即$a^{mn}=(a^m)^n$,因此将$2^{2m}$改写为$(2^m)^2$,$2^{3n}$改写为$(2^n)^3$,最后代入已知的$2^m=a$、$2^n=b$即可得到结果。
【解析】
解:根据幂的运算法则逆用逐步变形:
1. 逆用同底数幂的乘法法则:
$2^{2m+3n}=2^{2m} · 2^{3n}$
2. 逆用幂的乘方法则:
$2^{2m}=(2^m)^2$,$2^{3n}=(2^n)^3$
3. 代入已知条件$2^m=a$,$2^n=b$:
原式$=(2^m)^2 · (2^n)^3 = a^2 b^3$
【答案】
$a^2 b^3$
【知识点】
同底数幂的乘法、幂的乘方、代数式代换
【点评】
本题是幂运算模块的基础常考题,核心考查幂的运算法则的逆用,解题关键是能根据指数的结构特征灵活拆分变形,熟练掌握相关法则即可快速求解。
【难度系数】
0.8
15.如果$(a^m · b · b^n)^3 = a^6 b^{15}$,那么$m,n$的值分别是(
A.$2,4$
B.$2,5$
C.$3,5$
D.$3,-5$
A
)A.$2,4$
B.$2,5$
C.$3,5$
D.$3,-5$
答案
15. A
解析
【分析】
本题可根据幂的相关运算法则先化简等式左侧的式子,再利用“两个相等的幂,若底数相同,则对应指数也相等”的性质列方程求解m、n的值。解题步骤如下:第一步先计算左侧括号内的同底数幂乘法,合并b的指数;第二步利用积的乘方和幂的乘方法则去掉括号,得到含m、n的指数形式;第三步对应等式左右两侧相同底数的指数,列一元一次方程求解即可。
【解析】
首先化简等式左边的式子:
1. 计算括号内的同底数幂乘法:根据同底数幂相乘,底数不变,指数相加,可得$a^m · b · b^n = a^m · b^{1+n}$;
2. 计算积的乘方:根据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、指数相乘的法则,可得:
$(a^m · b^{n+1})^3 = a^{m×3} · b^{(n+1)×3} = a^{3m}b^{3n+3}$
3. 对比等式右侧$a^6b^{15}$,相同底数的指数对应相等,因此可列方程组:
$\begin{cases}3m=6 \\3n+3=15 \end{cases}$
分别求解方程:
由$3m=6$,解得$m=2$;
由$3n+3=15$,移项得$3n=12$,解得$n=4$。
因此m=2,n=4,对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
同底数幂的乘法、积的乘方运算、幂的乘方运算
【点评】
本题是幂运算的基础常考题型,核心考察幂的运算法则的灵活应用,解题的关键是熟练掌握各类幂运算的法则,能通过指数对应相等建立方程求解未知参数,掌握这类题型能为后续整式的乘除运算打好基础。
【难度系数】
0.8
本题可根据幂的相关运算法则先化简等式左侧的式子,再利用“两个相等的幂,若底数相同,则对应指数也相等”的性质列方程求解m、n的值。解题步骤如下:第一步先计算左侧括号内的同底数幂乘法,合并b的指数;第二步利用积的乘方和幂的乘方法则去掉括号,得到含m、n的指数形式;第三步对应等式左右两侧相同底数的指数,列一元一次方程求解即可。
【解析】
首先化简等式左边的式子:
1. 计算括号内的同底数幂乘法:根据同底数幂相乘,底数不变,指数相加,可得$a^m · b · b^n = a^m · b^{1+n}$;
2. 计算积的乘方:根据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、指数相乘的法则,可得:
$(a^m · b^{n+1})^3 = a^{m×3} · b^{(n+1)×3} = a^{3m}b^{3n+3}$
3. 对比等式右侧$a^6b^{15}$,相同底数的指数对应相等,因此可列方程组:
$\begin{cases}3m=6 \\3n+3=15 \end{cases}$
分别求解方程:
由$3m=6$,解得$m=2$;
由$3n+3=15$,移项得$3n=12$,解得$n=4$。
因此m=2,n=4,对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
同底数幂的乘法、积的乘方运算、幂的乘方运算
【点评】
本题是幂运算的基础常考题型,核心考察幂的运算法则的灵活应用,解题的关键是熟练掌握各类幂运算的法则,能通过指数对应相等建立方程求解未知参数,掌握这类题型能为后续整式的乘除运算打好基础。
【难度系数】
0.8
16.已知$2x+3y=4$,则$4^x · 8^y$的值是
16
。答案
16. 16
解析
【分析】
首先观察所求代数式中两个幂的底数4和8都可以转化为以2为底的幂,因此先利用幂的乘方的性质对$4^x$和$8^y$进行变形,再根据同底数幂相乘的运算法则将两个幂合并,最后把已知条件$2x+3y=4$整体代入合并后的式子计算,即可求出结果。
【解析】
先将底数统一为2:
$\because 4=2^2$,$8=2^3$
$\therefore 4^x=(2^2)^x=2^{2x}$,$8^y=(2^3)^y=2^{3y}$
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:
$4^x · 8^y = 2^{2x} · 2^{3y} = 2^{2x+3y}$
已知$2x+3y=4$,代入上式得:
原式$=2^4=16$
【答案】
16
【知识点】
幂的乘方运算;同底数幂乘法;整体代入求值
【点评】
本题考查幂的运算法则的综合应用,解题的核心是将不同底数的幂转化为同底数幂,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解决这类问题的基础。
【难度系数】
0.8
首先观察所求代数式中两个幂的底数4和8都可以转化为以2为底的幂,因此先利用幂的乘方的性质对$4^x$和$8^y$进行变形,再根据同底数幂相乘的运算法则将两个幂合并,最后把已知条件$2x+3y=4$整体代入合并后的式子计算,即可求出结果。
【解析】
先将底数统一为2:
$\because 4=2^2$,$8=2^3$
$\therefore 4^x=(2^2)^x=2^{2x}$,$8^y=(2^3)^y=2^{3y}$
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:
$4^x · 8^y = 2^{2x} · 2^{3y} = 2^{2x+3y}$
已知$2x+3y=4$,代入上式得:
原式$=2^4=16$
【答案】
16
【知识点】
幂的乘方运算;同底数幂乘法;整体代入求值
【点评】
本题考查幂的运算法则的综合应用,解题的核心是将不同底数的幂转化为同底数幂,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解决这类问题的基础。
【难度系数】
0.8
17.【教材 P101 习题 T4 变式】计算:
(1)$2(a^5)^2 · (a^2)^2 - (a^2)^4 · (a^3)^2$;
(2)$[(x+y)^2]^6 + [(x+y)^4]^3$;
(3)$(-3a^2)^3 · a^3 + (-4a)^2 · a^7 - (5a^3)^3$.
18. 计算.
(1)$2(a^5)^2 · (a^2)^2 - (a^2)^4 · (a^3)^2$;
(2)$[(x+y)^2]^6 + [(x+y)^4]^3$;
(3)$(-3a^2)^3 · a^3 + (-4a)^2 · a^7 - (5a^3)^3$.
18. 计算.
答案
(1)解:原式$=2a^{10} · a^4 - a^8 · a^6 = a^{14}$;(2)解:原式$=2(x+y)^{12}$;(3)解:原式$=-27a^9 + 16a^9 - 125a^9 = -136a^9$
解析
【分析】
这三道题均属于整式幂运算的混合运算题,解题遵循“先乘方、再乘除、最后合并同类项”的顺序:①先明确幂的相关运算法则:幂的乘方,底数不变,指数相乘;同底数幂相乘,底数不变,指数相加;积的乘方等于将积的各因式分别乘方后再把所得的幂相乘。②第(1)题先计算所有幂的乘方,再计算同底数幂的乘法,最后合并同类项即可;③第(2)题将$(x+y)$看作一个整体,先计算幂的乘方,再合并同类项;④第(3)题先计算所有积的乘方,再计算同底数幂的乘法,最后合并同类项,计算过程中注意系数的符号不要出错。
【解析】
(1) 先计算幂的乘方:
$(a^5)^2=a^{5×2}=a^{10}$,$(a^2)^2=a^{2×2}=a^4$,$(a^2)^4=a^{2×4}=a^8$,$(a^3)^2=a^{3×2}=a^6$
再计算同底数幂的乘法:
$2a^{10}·a^4=2a^{10+4}=2a^{14}$,$a^8·a^6=a^{8+6}=a^{14}$
最后合并同类项:
原式$=2a^{14}-a^{14}=a^{14}$
(2) 将$(x+y)$看作整体计算幂的乘方:
$[(x+y)^2]^6=(x+y)^{2×6}=(x+y)^{12}$,$[(x+y)^4]^3=(x+y)^{4×3}=(x+y)^{12}$
合并同类项得:
原式$=(x+y)^{12}+(x+y)^{12}=2(x+y)^{12}$
(3) 先计算积的乘方:
$(-3a^2)^3=(-3)^3·(a^2)^3=-27a^6$,$(-4a)^2=(-4)^2·a^2=16a^2$,$(5a^3)^3=5^3·(a^3)^3=125a^9$
再计算同底数幂的乘法:
$-27a^6·a^3=-27a^{6+3}=-27a^9$,$16a^2·a^7=16a^{2+7}=16a^9$
最后合并同类项:
原式$=-27a^9+16a^9-125a^9=(-27+16-125)a^9=-136a^9$
【答案】
(1) $a^{14}$;(2) $2(x+y)^{12}$;(3) $-136a^9$
【知识点】
幂的运算,合并同类项,整体思想
【点评】
本题是幂运算的基础常规题型,侧重考查对幂的各类运算法则的掌握程度和运算顺序的应用,解题时需注意指数计算的准确性和系数的符号问题,第(2)题运用整体思想可简化运算,避免不必要的展开计算。
【难度系数】
0.7
这三道题均属于整式幂运算的混合运算题,解题遵循“先乘方、再乘除、最后合并同类项”的顺序:①先明确幂的相关运算法则:幂的乘方,底数不变,指数相乘;同底数幂相乘,底数不变,指数相加;积的乘方等于将积的各因式分别乘方后再把所得的幂相乘。②第(1)题先计算所有幂的乘方,再计算同底数幂的乘法,最后合并同类项即可;③第(2)题将$(x+y)$看作一个整体,先计算幂的乘方,再合并同类项;④第(3)题先计算所有积的乘方,再计算同底数幂的乘法,最后合并同类项,计算过程中注意系数的符号不要出错。
【解析】
(1) 先计算幂的乘方:
$(a^5)^2=a^{5×2}=a^{10}$,$(a^2)^2=a^{2×2}=a^4$,$(a^2)^4=a^{2×4}=a^8$,$(a^3)^2=a^{3×2}=a^6$
再计算同底数幂的乘法:
$2a^{10}·a^4=2a^{10+4}=2a^{14}$,$a^8·a^6=a^{8+6}=a^{14}$
最后合并同类项:
原式$=2a^{14}-a^{14}=a^{14}$
(2) 将$(x+y)$看作整体计算幂的乘方:
$[(x+y)^2]^6=(x+y)^{2×6}=(x+y)^{12}$,$[(x+y)^4]^3=(x+y)^{4×3}=(x+y)^{12}$
合并同类项得:
原式$=(x+y)^{12}+(x+y)^{12}=2(x+y)^{12}$
(3) 先计算积的乘方:
$(-3a^2)^3=(-3)^3·(a^2)^3=-27a^6$,$(-4a)^2=(-4)^2·a^2=16a^2$,$(5a^3)^3=5^3·(a^3)^3=125a^9$
再计算同底数幂的乘法:
$-27a^6·a^3=-27a^{6+3}=-27a^9$,$16a^2·a^7=16a^{2+7}=16a^9$
最后合并同类项:
原式$=-27a^9+16a^9-125a^9=(-27+16-125)a^9=-136a^9$
【答案】
(1) $a^{14}$;(2) $2(x+y)^{12}$;(3) $-136a^9$
【知识点】
幂的运算,合并同类项,整体思想
【点评】
本题是幂运算的基础常规题型,侧重考查对幂的各类运算法则的掌握程度和运算顺序的应用,解题时需注意指数计算的准确性和系数的符号问题,第(2)题运用整体思想可简化运算,避免不必要的展开计算。
【难度系数】
0.7
18.计算:
$2^{4046} × (-0.25)^{2024}$
03 素养练
学科素养培育
$2^{4046} × (-0.25)^{2024}$
03 素养练
学科素养培育
答案
18. 解:原式$=(2^2)^{2\ 023} × (-0.25)^{2\ 024} = 4^{2\ 023} × 0.25^{2\ 024} = (4×0.25)^{2\ 023} × 0.25 = 0.25$
解析
【分析】
本题是幂的乘法运算类计算题,解题时先观察两个幂的指数特征:4046恰好是2023的2倍,因此可以先利用幂的乘方法则将$2^{4046}$转化为同指数的$4^{2023}$;再根据负数的偶次幂是正数,把$(-0.25)^{2024}$转化为$0.25^{2024}$,再将其拆分为$0.25^{2023}×0.25$,此时两个幂的指数相同,可逆用积的乘方法则先算底数的乘积,简化计算后即可得到结果。
【解析】
解:原式$=(2^2)^{2023} × (-0.25)^{2024}$
$= 4^{2023} × 0.25^{2024}$
$= 4^{2023} × 0.25^{2023} × 0.25$
$= (4×0.25)^{2023} × 0.25$
$= 1^{2023} × 0.25$
$= 0.25$
【答案】
$0.25$
【知识点】
幂的乘方运算,积的乘方逆用,有理数乘方
【点评】
本题重点考查幂的运算法则的灵活运用,解题核心是通过指数变形构造同指数幂,再利用积的乘方的逆运算简化计算,是幂的运算板块的典型基础题,熟练掌握幂的各类运算法则及其逆用是快速解题的关键。
【难度系数】
0.7
本题是幂的乘法运算类计算题,解题时先观察两个幂的指数特征:4046恰好是2023的2倍,因此可以先利用幂的乘方法则将$2^{4046}$转化为同指数的$4^{2023}$;再根据负数的偶次幂是正数,把$(-0.25)^{2024}$转化为$0.25^{2024}$,再将其拆分为$0.25^{2023}×0.25$,此时两个幂的指数相同,可逆用积的乘方法则先算底数的乘积,简化计算后即可得到结果。
【解析】
解:原式$=(2^2)^{2023} × (-0.25)^{2024}$
$= 4^{2023} × 0.25^{2024}$
$= 4^{2023} × 0.25^{2023} × 0.25$
$= (4×0.25)^{2023} × 0.25$
$= 1^{2023} × 0.25$
$= 0.25$
【答案】
$0.25$
【知识点】
幂的乘方运算,积的乘方逆用,有理数乘方
【点评】
本题重点考查幂的运算法则的灵活运用,解题核心是通过指数变形构造同指数幂,再利用积的乘方的逆运算简化计算,是幂的运算板块的典型基础题,熟练掌握幂的各类运算法则及其逆用是快速解题的关键。
【难度系数】
0.7
19.已知 $2^n = a$,$5^n = b$,$20^n = c$,试探究 $a,b,c$ 之间有什么关系.
答案
19. 解: $\because 20^n = 4^n × 5^n = 2^{2n} · 5^n = (2^n)^2 · 5^n = a^2 b$,且 $20^n = c$,$\therefore c = a^2 b$.
解析
【分析】
要探究a、b、c的数量关系,首先观察三个式子的底数:2、5、20,可发现20可以拆分为$2^2 × 5$,因此先利用幂的运算性质将$20^n$变形为与$2^n$、$5^n$相关的代数式,再代入已知的a、b代换,即可推导出三者的关系。
【解析】
解:$\because 20^n = (2^2 × 5)^n = (2^2)^n × 5^n = 2^{2n} × 5^n = (2^n)^2 × 5^n$,
又$\because 2^n = a$,$5^n = b$,
$\therefore 20^n = a^2 b$,
结合已知$20^n = c$,可得$c = a^2 b$。
【答案】
$c = a^2 b$
【知识点】
积的乘方运算;幂的乘方运算;等量代换
【点评】
本题是幂运算的基础应用题型,解题核心是合理拆分底数,将待求式子转化为已知式子的组合形式,熟练掌握幂的各类运算公式是快速解题的关键。
【难度系数】
0.7
要探究a、b、c的数量关系,首先观察三个式子的底数:2、5、20,可发现20可以拆分为$2^2 × 5$,因此先利用幂的运算性质将$20^n$变形为与$2^n$、$5^n$相关的代数式,再代入已知的a、b代换,即可推导出三者的关系。
【解析】
解:$\because 20^n = (2^2 × 5)^n = (2^2)^n × 5^n = 2^{2n} × 5^n = (2^n)^2 × 5^n$,
又$\because 2^n = a$,$5^n = b$,
$\therefore 20^n = a^2 b$,
结合已知$20^n = c$,可得$c = a^2 b$。
【答案】
$c = a^2 b$
【知识点】
积的乘方运算;幂的乘方运算;等量代换
【点评】
本题是幂运算的基础应用题型,解题核心是合理拆分底数,将待求式子转化为已知式子的组合形式,熟练掌握幂的各类运算公式是快速解题的关键。
【难度系数】
0.7
1.【新中考·解题方法型阅读理解题】阅读下列解题过程,试比较$2^{100}$与$3^{75}$的大小.
解:∵$2^{100}=(2^4)^{25}=16^{25}$,$3^{75}=(3^3)^{25}=27^{25}$,而$16<27$,∴$2^{100}<3^{75}$.
上述解题时,通过“幂的乘方”公式构造了相同的指数,从而比较大小.试用类似的方法,比较$3^{555}$,$4^{444}$,$5^{333}$的大小.
解:∵$2^{100}=(2^4)^{25}=16^{25}$,$3^{75}=(3^3)^{25}=27^{25}$,而$16<27$,∴$2^{100}<3^{75}$.
上述解题时,通过“幂的乘方”公式构造了相同的指数,从而比较大小.试用类似的方法,比较$3^{555}$,$4^{444}$,$5^{333}$的大小.
答案
1. 解:
∵$3^{555}=(3^5)^{111}$,$4^{444}=(4^4)^{111}$,$5^{333}=(5^3)^{111}$. 又$3^5=243$,$4^4=256$,$5^3=125$,
∴$5^3<3^5<4^4$.
∴$(5^3)^{111}<(3^5)^{111}<(4^4)^{111}$. 即$5^{333}<3^{555}<4^{444}$.
∵$3^{555}=(3^5)^{111}$,$4^{444}=(4^4)^{111}$,$5^{333}=(5^3)^{111}$. 又$3^5=243$,$4^4=256$,$5^3=125$,
∴$5^3<3^5<4^4$.
∴$(5^3)^{111}<(3^5)^{111}<(4^4)^{111}$. 即$5^{333}<3^{555}<4^{444}$.
解析
【分析】
要比较这三个幂的大小,参考给出的例题思路,核心是构造相同的指数再比较底数。首先观察三个幂的指数555、444、333,它们的最大公因数是111,所以可以逆用幂的乘方法则:$a^{mn}=(a^m)^n$,把三个幂都转化为指数是111的形式,再比较变形后三个幂的底数大小,当指数相同时,底数越大,幂的值就越大,进而得到原数的大小关系。
【解析】
解:首先对三个幂进行变形,逆用幂的乘方法则:
$3^{555}=(3^5)^{111}$,$4^{444}=(4^4)^{111}$,$5^{333}=(5^3)^{111}$
分别计算底数的幂:
$3^5=243$,$4^4=256$,$5^3=125$
比较底数大小可得:$125<243<256$,即$5^3<3^5<4^4$
因为指数相同都是111,底数越大幂越大,所以:
$(5^3)^{111}<(3^5)^{111}<(4^4)^{111}$
【答案】
$5^{333}<3^{555}<4^{444}$
【知识点】
幂的乘方、逆用幂的乘方法则、同指数幂比较大小
【点评】
本题属于方法迁移类的阅读理解题,需要先读懂示例的解题逻辑,抓住“构造同指数幂”的核心方法,灵活逆用幂的乘方公式即可求解,重点考查知识迁移能力和公式的灵活运用能力。
【难度系数】
0.7
要比较这三个幂的大小,参考给出的例题思路,核心是构造相同的指数再比较底数。首先观察三个幂的指数555、444、333,它们的最大公因数是111,所以可以逆用幂的乘方法则:$a^{mn}=(a^m)^n$,把三个幂都转化为指数是111的形式,再比较变形后三个幂的底数大小,当指数相同时,底数越大,幂的值就越大,进而得到原数的大小关系。
【解析】
解:首先对三个幂进行变形,逆用幂的乘方法则:
$3^{555}=(3^5)^{111}$,$4^{444}=(4^4)^{111}$,$5^{333}=(5^3)^{111}$
分别计算底数的幂:
$3^5=243$,$4^4=256$,$5^3=125$
比较底数大小可得:$125<243<256$,即$5^3<3^5<4^4$
因为指数相同都是111,底数越大幂越大,所以:
$(5^3)^{111}<(3^5)^{111}<(4^4)^{111}$
【答案】
$5^{333}<3^{555}<4^{444}$
【知识点】
幂的乘方、逆用幂的乘方法则、同指数幂比较大小
【点评】
本题属于方法迁移类的阅读理解题,需要先读懂示例的解题逻辑,抓住“构造同指数幂”的核心方法,灵活逆用幂的乘方公式即可求解,重点考查知识迁移能力和公式的灵活运用能力。
【难度系数】
0.7
2. 已知$a=256^{31},b=64^{41},c=16^{61}$,试比较a,b,c的大小,用“>”将它们连接起来
a>b>c
。答案
2. a>b>c
解析
【分析】
要比较底数和指数都不相同的幂的大小,可利用幂的乘方法则将三个数转化为同底数的幂,当底数大于1时,指数越大,对应的幂越大,只需比较转化后的指数大小即可得到原数的大小关系。观察发现256、64、16都是2的整数次幂,因此可以把a、b、c的底数统一为2,再计算各自的指数进行比较。
【解析】
根据幂的乘方法则:$(a^m)^n=a^{mn}$($m,n$均为正整数),将三个数统一为底数是2的幂:
1. 化简$a$:因为$256=2^8$,所以$a=256^{31}=(2^8)^{31}=2^{8×31}=2^{248}$
2. 化简$b$:因为$64=2^6$,所以$b=64^{41}=(2^6)^{41}=2^{6×41}=2^{246}$
3. 化简$c$:因为$16=2^4$,所以$c=16^{61}=(2^4)^{61}=2^{4×61}=2^{244}$
由于底数$2>1$,指数越大幂越大,且$248>246>244$,因此$2^{248}>2^{246}>2^{244}$,即$a>b>c$。
【答案】
$a>b>c$
【知识点】
幂的乘方运算,同底数幂的大小比较
【点评】
本题是幂的运算的典型应用,解题核心是将不同底数的幂转化为同底数幂,通过比较指数大小判断原数的大小,熟练掌握幂的乘方法则是解题的关键。
【难度系数】
0.7
要比较底数和指数都不相同的幂的大小,可利用幂的乘方法则将三个数转化为同底数的幂,当底数大于1时,指数越大,对应的幂越大,只需比较转化后的指数大小即可得到原数的大小关系。观察发现256、64、16都是2的整数次幂,因此可以把a、b、c的底数统一为2,再计算各自的指数进行比较。
【解析】
根据幂的乘方法则:$(a^m)^n=a^{mn}$($m,n$均为正整数),将三个数统一为底数是2的幂:
1. 化简$a$:因为$256=2^8$,所以$a=256^{31}=(2^8)^{31}=2^{8×31}=2^{248}$
2. 化简$b$:因为$64=2^6$,所以$b=64^{41}=(2^6)^{41}=2^{6×41}=2^{246}$
3. 化简$c$:因为$16=2^4$,所以$c=16^{61}=(2^4)^{61}=2^{4×61}=2^{244}$
由于底数$2>1$,指数越大幂越大,且$248>246>244$,因此$2^{248}>2^{246}>2^{244}$,即$a>b>c$。
【答案】
$a>b>c$
【知识点】
幂的乘方运算,同底数幂的大小比较
【点评】
本题是幂的运算的典型应用,解题核心是将不同底数的幂转化为同底数幂,通过比较指数大小判断原数的大小,熟练掌握幂的乘方法则是解题的关键。
【难度系数】
0.7
1. 比较大小:$2^{75}$ 
<
$3^{50}$.(填“>”“<”或“=”)答案
1. <
解析
【分析】
要比较底数和指数均不同的两个幂的大小,先观察指数特征:75和50的最大公因数是25,因此可逆用幂的乘方法则,将两个幂都转化为指数为25的同指数幂,再通过比较底数的大小判断幂的大小即可。
【解析】
解:逆用幂的乘方法则$(a^m)^n=a^{mn}$,对两个幂分别变形:
$2^{75}=2^{3×25}=(2^3)^{25}=8^{25}$
$3^{50}=3^{2×25}=(3^2)^{25}=9^{25}$
当指数为正数时,同指数幂的底数越大,幂越大,因为$8<9$,所以$8^{25}<9^{25}$,即$2^{75}<3^{50}$。
【答案】
<
【知识点】
幂的乘方的逆用;同指数幂比较大小
【点评】
本题是幂的大小比较的常规题型,解题关键是熟练掌握幂的乘方运算性质,通过转化将不同指数的幂变为同指数幂后比较底数即可,解题思路清晰,难度不大。
【难度系数】
0.7
要比较底数和指数均不同的两个幂的大小,先观察指数特征:75和50的最大公因数是25,因此可逆用幂的乘方法则,将两个幂都转化为指数为25的同指数幂,再通过比较底数的大小判断幂的大小即可。
【解析】
解:逆用幂的乘方法则$(a^m)^n=a^{mn}$,对两个幂分别变形:
$2^{75}=2^{3×25}=(2^3)^{25}=8^{25}$
$3^{50}=3^{2×25}=(3^2)^{25}=9^{25}$
当指数为正数时,同指数幂的底数越大,幂越大,因为$8<9$,所以$8^{25}<9^{25}$,即$2^{75}<3^{50}$。
【答案】
<
【知识点】
幂的乘方的逆用;同指数幂比较大小
【点评】
本题是幂的大小比较的常规题型,解题关键是熟练掌握幂的乘方运算性质,通过转化将不同指数的幂变为同指数幂后比较底数即可,解题思路清晰,难度不大。
【难度系数】
0.7
2. $2^{33},4^{18},8^{10}$的大小关系是
$4^{18}>2^{33}>8^{10}$
.答案
2. $4^{18}>2^{33}>8^{10}$
解析
【分析】
要比较这三个幂的大小,观察发现它们的底数2、4、8都是2的正整数次幂,因此可以利用幂的乘方的逆运算,将三个数都转化为底数为2的幂。当底数大于1时,同底数幂的指数越大,幂的值越大,因此只需比较转化后三个幂的指数大小,即可得到原数的大小关系。
【解析】
解:利用幂的乘方法则$(a^m)^n=a^{mn}$($m,n$为正整数),将三个数统一为底数是2的幂:
1. $2^{33}$本身就是底数为2的幂,无需转化;
2. $4^{18}=(2^2)^{18}=2^{2×18}=2^{36}$;
3. $8^{10}=(2^3)^{10}=2^{3×10}=2^{30}$。
因为底数$2>1$,指数$36>33>30$,所以$2^{36}>2^{33}>2^{30}$,即$4^{18}>2^{33}>8^{10}$。
【答案】
$4^{18}>2^{33}>8^{10}$
【知识点】
1. 幂的乘方运算
2. 同底数幂大小比较
【点评】
本题是幂的大小比较的典型题型,解题核心是将不同底数的幂转化为同底数幂,通过比较指数大小判断原幂的大小,熟练掌握幂的乘方的逆用是解题的关键。
【难度系数】
0.8
要比较这三个幂的大小,观察发现它们的底数2、4、8都是2的正整数次幂,因此可以利用幂的乘方的逆运算,将三个数都转化为底数为2的幂。当底数大于1时,同底数幂的指数越大,幂的值越大,因此只需比较转化后三个幂的指数大小,即可得到原数的大小关系。
【解析】
解:利用幂的乘方法则$(a^m)^n=a^{mn}$($m,n$为正整数),将三个数统一为底数是2的幂:
1. $2^{33}$本身就是底数为2的幂,无需转化;
2. $4^{18}=(2^2)^{18}=2^{2×18}=2^{36}$;
3. $8^{10}=(2^3)^{10}=2^{3×10}=2^{30}$。
因为底数$2>1$,指数$36>33>30$,所以$2^{36}>2^{33}>2^{30}$,即$4^{18}>2^{33}>8^{10}$。
【答案】
$4^{18}>2^{33}>8^{10}$
【知识点】
1. 幂的乘方运算
2. 同底数幂大小比较
【点评】
本题是幂的大小比较的典型题型,解题核心是将不同底数的幂转化为同底数幂,通过比较指数大小判断原幂的大小,熟练掌握幂的乘方的逆用是解题的关键。
【难度系数】
0.8
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