1. 已知$a^4=4,b^3=3$,则$a^{12}\_\_\_\_\_\_b^{12}$(填“>”“<”或“=”)。
答案
1. <
解析
【分析】
要比较$a^{12}$和$b^{12}$的大小,已知$a^4=4$、$b^3=3$,我们可以利用幂的乘方运算法则的逆用来变形:幂的乘方公式为$(x^m)^n=x^{mn}$,反过来$x^{mn}=(x^m)^n$。由于12是4的3倍,也是3的4倍,所以可把$a^{12}$转化为$(a^4)^3$,把$b^{12}$转化为$(b^3)^4$,代入已知数值算出结果后再比较大小即可。
【解析】
根据幂的乘方的逆运算规则计算:
1. 计算$a^{12}$:
$a^{12}=a^{4×3}=(a^4)^3$,将$a^4=4$代入得:
$(a^4)^3=4^3=64$
2. 计算$b^{12}$:
$b^{12}=b^{3×4}=(b^3)^4$,将$b^3=3$代入得:
$(b^3)^4=3^4=81$
3. 比较大小:
因为$64<81$,所以$a^{12}<b^{12}$。
【答案】
<
【知识点】
幂的乘方运算,有理数大小比较
【点评】
本题考查幂的乘方运算法则的灵活运用,解题核心是将待比较的高次幂转化为已知幂的乘方形式,通过计算具体数值完成大小比较,熟练掌握幂运算公式的正逆使用是解决此类问题的关键。
【难度系数】
0.8
要比较$a^{12}$和$b^{12}$的大小,已知$a^4=4$、$b^3=3$,我们可以利用幂的乘方运算法则的逆用来变形:幂的乘方公式为$(x^m)^n=x^{mn}$,反过来$x^{mn}=(x^m)^n$。由于12是4的3倍,也是3的4倍,所以可把$a^{12}$转化为$(a^4)^3$,把$b^{12}$转化为$(b^3)^4$,代入已知数值算出结果后再比较大小即可。
【解析】
根据幂的乘方的逆运算规则计算:
1. 计算$a^{12}$:
$a^{12}=a^{4×3}=(a^4)^3$,将$a^4=4$代入得:
$(a^4)^3=4^3=64$
2. 计算$b^{12}$:
$b^{12}=b^{3×4}=(b^3)^4$,将$b^3=3$代入得:
$(b^3)^4=3^4=81$
3. 比较大小:
因为$64<81$,所以$a^{12}<b^{12}$。
【答案】
<
【知识点】
幂的乘方运算,有理数大小比较
【点评】
本题考查幂的乘方运算法则的灵活运用,解题核心是将待比较的高次幂转化为已知幂的乘方形式,通过计算具体数值完成大小比较,熟练掌握幂运算公式的正逆使用是解决此类问题的关键。
【难度系数】
0.8
2.一个长方体的长为$2×10^{5}$ cm,宽为$1.5×10^{3}$ cm,高为$1.2×10^{4}$ cm,则它的体积是
$4×10^{12}\ \mathrm{cm}^3$
。(用科学记数法表示,保留一位有效数字)答案
2. $4×10^{12}\ \mathrm{cm}^3$
解析
【分析】
解题时首先回忆长方体体积的计算公式为体积=长×宽×高;其次观察到长、宽、高均以科学记数法形式给出,可利用乘法运算律,将数字系数和10的幂分别分组计算;再根据同底数幂相乘的法则计算幂的部分,底数不变,指数相加;最后得到初步结果后,按照保留一位有效数字的要求进行四舍五入,调整为符合要求的科学记数法形式即可。
【解析】
长方体体积公式为:$V=长×宽×高$
代入已知数值可得:
$\begin{aligned}V&=(2×10^{5})×(1.5×10^{3})×(1.2×10^{4})\\&=(2×1.5×1.2)×(10^{5}×10^{3}×10^{4})\\&=3.6×10^{5+3+4}\\&=3.6×10^{12}\ \mathrm{cm}^3\end{aligned}$
按照要求保留一位有效数字,对3.6四舍五入后得$4×10^{12}\ \mathrm{cm}^3$
【答案】
$4×10^{12}\ \mathrm{cm}^3$
【知识点】
长方体体积计算;科学记数法运算;有效数字保留
【点评】
本题结合了几何基础公式和有理数运算的知识点,计算时将系数与幂分开运算可以有效降低出错概率,解题时要注意有效数字保留的四舍五入规则的正确应用。
【难度系数】
0.7
解题时首先回忆长方体体积的计算公式为体积=长×宽×高;其次观察到长、宽、高均以科学记数法形式给出,可利用乘法运算律,将数字系数和10的幂分别分组计算;再根据同底数幂相乘的法则计算幂的部分,底数不变,指数相加;最后得到初步结果后,按照保留一位有效数字的要求进行四舍五入,调整为符合要求的科学记数法形式即可。
【解析】
长方体体积公式为:$V=长×宽×高$
代入已知数值可得:
$\begin{aligned}V&=(2×10^{5})×(1.5×10^{3})×(1.2×10^{4})\\&=(2×1.5×1.2)×(10^{5}×10^{3}×10^{4})\\&=3.6×10^{5+3+4}\\&=3.6×10^{12}\ \mathrm{cm}^3\end{aligned}$
按照要求保留一位有效数字,对3.6四舍五入后得$4×10^{12}\ \mathrm{cm}^3$
【答案】
$4×10^{12}\ \mathrm{cm}^3$
【知识点】
长方体体积计算;科学记数法运算;有效数字保留
【点评】
本题结合了几何基础公式和有理数运算的知识点,计算时将系数与幂分开运算可以有效降低出错概率,解题时要注意有效数字保留的四舍五入规则的正确应用。
【难度系数】
0.7
3.在边长为a的正方形纸片中剪去一个边长为b的小正方形(如图1),把余下的部分沿虚线剪开,拼成一个长方形(如图2),分别计算这两个图形阴影部分的面积,可以验证的乘法公式是

$(a+b)(a-b)=a^2-b^2$
。(用字母表示)答案
3. $(a+b)(a-b)=a^2-b^2$
解析
【分析】
解题时我们可以先分别计算两个图形阴影部分的面积,再根据两部分阴影是同一块裁剪余下的图形、面积相等的特点,推导出对应的乘法公式。第一步先计算图1的阴影面积:用大正方形面积减去剪去的小正方形面积即可;第二步计算图2拼接后长方形的面积:先确定长方形的长和宽,再用长乘宽计算面积;第三步联立两个面积表达式,就能得到要验证的乘法公式。
【解析】
1. 计算图1阴影部分的面积:
大正方形边长为$a$,面积为$a^2$;剪去的小正方形边长为$b$,面积为$b^2$,因此阴影面积$S_1 = a^2 - b^2$。
2. 计算图2长方形的面积:
将余下部分拼接成长方形后,观察可得长方形的长为$(a + b)$,宽为$(a - b)$,因此长方形面积$S_2 = 长×宽 = (a + b)(a - b)$。
3. 由于两个阴影部分是同一部分图形,面积相等,即$S_1 = S_2$,因此可得:
$(a + b)(a - b) = a^2 - b^2$
【答案】
$(a+b)(a-b)=a^2-b^2$
【知识点】
平方差公式,正方形面积计算,长方形面积计算
【点评】
本题利用数形结合的思想,通过几何图形面积的不同计算方式验证代数乘法公式,能够帮助理解公式的几何意义,是乘法公式相关的基础典型题。
【难度系数】
0.8
解题时我们可以先分别计算两个图形阴影部分的面积,再根据两部分阴影是同一块裁剪余下的图形、面积相等的特点,推导出对应的乘法公式。第一步先计算图1的阴影面积:用大正方形面积减去剪去的小正方形面积即可;第二步计算图2拼接后长方形的面积:先确定长方形的长和宽,再用长乘宽计算面积;第三步联立两个面积表达式,就能得到要验证的乘法公式。
【解析】
1. 计算图1阴影部分的面积:
大正方形边长为$a$,面积为$a^2$;剪去的小正方形边长为$b$,面积为$b^2$,因此阴影面积$S_1 = a^2 - b^2$。
2. 计算图2长方形的面积:
将余下部分拼接成长方形后,观察可得长方形的长为$(a + b)$,宽为$(a - b)$,因此长方形面积$S_2 = 长×宽 = (a + b)(a - b)$。
3. 由于两个阴影部分是同一部分图形,面积相等,即$S_1 = S_2$,因此可得:
$(a + b)(a - b) = a^2 - b^2$
【答案】
$(a+b)(a-b)=a^2-b^2$
【知识点】
平方差公式,正方形面积计算,长方形面积计算
【点评】
本题利用数形结合的思想,通过几何图形面积的不同计算方式验证代数乘法公式,能够帮助理解公式的几何意义,是乘法公式相关的基础典型题。
【难度系数】
0.8
4. $-\dfrac{3x^2y}{2}$的系数是
$-\dfrac{3}{2}$
,次数是$3$
。答案
4. $-\dfrac{3}{2}$,3
解析
【分析】
本题考查单项式的系数和次数的相关概念,解题思路如下:第一步回忆相关定义:单项式的系数是指单项式中的数字因数,要包含前面的符号;单项式的次数是指单项式中所有字母的指数之和。第二步拆分给定的单项式$-\dfrac{3x^2y}{2}$,先分离出数字部分和字母部分,数字部分就是系数;再统计所有字母的指数,相加得到次数,注意单个字母的指数省略不写时是1,不要漏算。
【解析】
根据单项式系数和次数的定义求解:
1. 求系数:将$-\dfrac{3x^2y}{2}$变形为$-\dfrac{3}{2} · x^2y$,其中数字因数为$-\dfrac{3}{2}$,因此该单项式的系数是$-\dfrac{3}{2}$。
2. 求次数:单项式中字母x的指数为2,字母y的指数为1,所有字母的指数和为$2+1=3$,因此该单项式的次数是3。
【答案】
$-\dfrac{3}{2}$,3
【知识点】
单项式的系数,单项式的次数
【点评】
本题属于基础概念题,解题的关键是准确掌握单项式系数和次数的定义,注意系数要保留原式的符号,计算次数时不要遗漏指数为1的字母,也不要将数字的指数计入总次数。
【难度系数】
0.8
本题考查单项式的系数和次数的相关概念,解题思路如下:第一步回忆相关定义:单项式的系数是指单项式中的数字因数,要包含前面的符号;单项式的次数是指单项式中所有字母的指数之和。第二步拆分给定的单项式$-\dfrac{3x^2y}{2}$,先分离出数字部分和字母部分,数字部分就是系数;再统计所有字母的指数,相加得到次数,注意单个字母的指数省略不写时是1,不要漏算。
【解析】
根据单项式系数和次数的定义求解:
1. 求系数:将$-\dfrac{3x^2y}{2}$变形为$-\dfrac{3}{2} · x^2y$,其中数字因数为$-\dfrac{3}{2}$,因此该单项式的系数是$-\dfrac{3}{2}$。
2. 求次数:单项式中字母x的指数为2,字母y的指数为1,所有字母的指数和为$2+1=3$,因此该单项式的次数是3。
【答案】
$-\dfrac{3}{2}$,3
【知识点】
单项式的系数,单项式的次数
【点评】
本题属于基础概念题,解题的关键是准确掌握单项式系数和次数的定义,注意系数要保留原式的符号,计算次数时不要遗漏指数为1的字母,也不要将数字的指数计入总次数。
【难度系数】
0.8
5. 下列计算正确的是(
A.$2a^2 + 2a^3 = 2a^5$
B.$2a^{-1} = \dfrac{1}{2a}$
C.$-(5a^3)^2 = 25a^5$
D.$(-a^2)^2 ÷ a = a^3$
D
)A.$2a^2 + 2a^3 = 2a^5$
B.$2a^{-1} = \dfrac{1}{2a}$
C.$-(5a^3)^2 = 25a^5$
D.$(-a^2)^2 ÷ a = a^3$
答案
5. D
解析
【分析】
本题考查整式相关运算的正误判断,解题思路是逐个验证选项,结合对应运算法则排查错误选项,最终确定正确答案:首先回忆合并同类项、负整数指数幂、积的乘方、幂的乘方、同底数幂除法的运算法则,依次分析每个选项的运算是否符合法则即可。
【解析】
我们逐个分析选项:
A. 只有同类项才能合并,$2a^2$和$2a^3$中$a$的指数不同,不属于同类项,无法合并计算,因此A错误;
B. 根据负整数指数幂法则$a^{-n}=\frac{1}{a^n}(a≠0)$,可得$2a^{-1}=2×\frac{1}{a}=\frac{2}{a}$,和选项中的$\frac{1}{2a}$不符,因此B错误;
C. 根据积的乘方、幂的乘方法则:$(ab)^n=a^nb^n$,$(a^m)^n=a^{mn}$,可得$-(5a^3)^2=-(5^2× a^{3×2})=-25a^6$,和选项中的$25a^5$不符,因此C错误;
D. 先计算乘方:$(-a^2)^2=(-1)^2×(a^2)^2=a^4$,再计算同底数幂的除法:$a^4÷ a=a^{4-1}=a^3$,运算正确,因此D正确。
【答案】
D
【知识点】
1. 合并同类项
2. 负整数指数幂
3. 幂的运算
【点评】
本题属于整式运算的基础考查题,易错点是混淆各类运算法则,尤其是运算符号、指数的变化规则,熟练掌握基础运算法则即可快速解题。
【难度系数】
0.7
本题考查整式相关运算的正误判断,解题思路是逐个验证选项,结合对应运算法则排查错误选项,最终确定正确答案:首先回忆合并同类项、负整数指数幂、积的乘方、幂的乘方、同底数幂除法的运算法则,依次分析每个选项的运算是否符合法则即可。
【解析】
我们逐个分析选项:
A. 只有同类项才能合并,$2a^2$和$2a^3$中$a$的指数不同,不属于同类项,无法合并计算,因此A错误;
B. 根据负整数指数幂法则$a^{-n}=\frac{1}{a^n}(a≠0)$,可得$2a^{-1}=2×\frac{1}{a}=\frac{2}{a}$,和选项中的$\frac{1}{2a}$不符,因此B错误;
C. 根据积的乘方、幂的乘方法则:$(ab)^n=a^nb^n$,$(a^m)^n=a^{mn}$,可得$-(5a^3)^2=-(5^2× a^{3×2})=-25a^6$,和选项中的$25a^5$不符,因此C错误;
D. 先计算乘方:$(-a^2)^2=(-1)^2×(a^2)^2=a^4$,再计算同底数幂的除法:$a^4÷ a=a^{4-1}=a^3$,运算正确,因此D正确。
【答案】
D
【知识点】
1. 合并同类项
2. 负整数指数幂
3. 幂的运算
【点评】
本题属于整式运算的基础考查题,易错点是混淆各类运算法则,尤其是运算符号、指数的变化规则,熟练掌握基础运算法则即可快速解题。
【难度系数】
0.7
6. 下列计算结果正确的是(
A.$(ab^2)^3 = ab^6$
B.$(3xy)^3 = 9x^3y^3$
C.$(-2a^2)^2 = -4a^4$
D.$(x^2y^3)^2 = x^4y^6$
D
)A.$(ab^2)^3 = ab^6$
B.$(3xy)^3 = 9x^3y^3$
C.$(-2a^2)^2 = -4a^4$
D.$(x^2y^3)^2 = x^4y^6$
答案
6. D
解析
【分析】
这道题考查幂的乘方与积的乘方的运算法则,解题时先回忆两个运算规则:1. 积的乘方:先把积中的每一个因式分别乘方,再把所得的幂相乘;2. 幂的乘方:底数不变,指数相乘。我们只需要逐个套用规则计算四个选项的结果,和选项给出的结果对比,就能选出正确答案。
【解析】
我们依次计算每个选项:
A选项:$(ab^2)^3 = a^3 · (b^2)^3 = a^3b^{2×3}=a^3b^6 ≠ ab^6$,故A错误;
B选项:$(3xy)^3 = 3^3 · x^3 · y^3 = 27x^3y^3 ≠ 9x^3y^3$,故B错误;
C选项:$(-2a^2)^2 = (-2)^2 · (a^2)^2 = 4a^{2×2}=4a^4 ≠ -4a^4$,故C错误;
D选项:$(x^2y^3)^2 = (x^2)^2 · (y^3)^2 = x^{2×2}y^{3×2}=x^4y^6$,故D正确。
【答案】
D
【知识点】
积的乘方运算、幂的乘方运算
【点评】
本题属于基础运算题,核心考查幂的相关运算规则,解题时要注意系数的乘方计算、负数偶次幂的符号特点,以及指数是相乘而非相加,避免出现低级运算错误。
【难度系数】
0.8
这道题考查幂的乘方与积的乘方的运算法则,解题时先回忆两个运算规则:1. 积的乘方:先把积中的每一个因式分别乘方,再把所得的幂相乘;2. 幂的乘方:底数不变,指数相乘。我们只需要逐个套用规则计算四个选项的结果,和选项给出的结果对比,就能选出正确答案。
【解析】
我们依次计算每个选项:
A选项:$(ab^2)^3 = a^3 · (b^2)^3 = a^3b^{2×3}=a^3b^6 ≠ ab^6$,故A错误;
B选项:$(3xy)^3 = 3^3 · x^3 · y^3 = 27x^3y^3 ≠ 9x^3y^3$,故B错误;
C选项:$(-2a^2)^2 = (-2)^2 · (a^2)^2 = 4a^{2×2}=4a^4 ≠ -4a^4$,故C错误;
D选项:$(x^2y^3)^2 = (x^2)^2 · (y^3)^2 = x^{2×2}y^{3×2}=x^4y^6$,故D正确。
【答案】
D
【知识点】
积的乘方运算、幂的乘方运算
【点评】
本题属于基础运算题,核心考查幂的相关运算规则,解题时要注意系数的乘方计算、负数偶次幂的符号特点,以及指数是相乘而非相加,避免出现低级运算错误。
【难度系数】
0.8
7.一名学生在下面的运算中只做对了一道题,此题是(
A.$a^3 + a^5 = a^8$
B.$(a^2)^3 = a^6$
C.$a^3 ÷ a = a^3$
D.$a^2 · a^2 = a^0$
B
)A.$a^3 + a^5 = a^8$
B.$(a^2)^3 = a^6$
C.$a^3 ÷ a = a^3$
D.$a^2 · a^2 = a^0$
答案
7. B
解析
【分析】
本题考查幂的相关运算规则,解题时需逐一分析每个选项的运算是否符合对应法则:首先回忆同类项合并要求、幂的乘方、同底数幂乘除法的运算规则,依次判断4个选项的正误,最终选出唯一正确的选项即可。
【解析】
我们逐个判断选项:
A选项:$a^3$和$a^5$所含字母相同但相同字母的指数不同,不属于同类项,不能直接合并相加,因此该运算错误;
B选项:根据幂的乘方法则:底数不变,指数相乘,可得$(a^2)^3=a^{2×3}=a^6$,该运算正确;
C选项:根据同底数幂的除法法则:底数不变,指数相减,可得$a^3÷ a=a^{3-1}=a^2≠ a^3$,该运算错误;
D选项:根据同底数幂的乘法法则:底数不变,指数相加,可得$a^2· a^2=a^{2+2}=a^4≠ a^0$,该运算错误。
综上只有B选项运算正确。
【答案】
B
【知识点】
合并同类项,幂的乘方运算,同底数幂乘除运算
【点评】
本题属于幂运算的基础考查题,核心是区分不同幂运算的指数变化规律,牢记各类运算的对应公式,避免混淆不同运算法则即可正确解题。
【难度系数】
0.8
本题考查幂的相关运算规则,解题时需逐一分析每个选项的运算是否符合对应法则:首先回忆同类项合并要求、幂的乘方、同底数幂乘除法的运算规则,依次判断4个选项的正误,最终选出唯一正确的选项即可。
【解析】
我们逐个判断选项:
A选项:$a^3$和$a^5$所含字母相同但相同字母的指数不同,不属于同类项,不能直接合并相加,因此该运算错误;
B选项:根据幂的乘方法则:底数不变,指数相乘,可得$(a^2)^3=a^{2×3}=a^6$,该运算正确;
C选项:根据同底数幂的除法法则:底数不变,指数相减,可得$a^3÷ a=a^{3-1}=a^2≠ a^3$,该运算错误;
D选项:根据同底数幂的乘法法则:底数不变,指数相加,可得$a^2· a^2=a^{2+2}=a^4≠ a^0$,该运算错误。
综上只有B选项运算正确。
【答案】
B
【知识点】
合并同类项,幂的乘方运算,同底数幂乘除运算
【点评】
本题属于幂运算的基础考查题,核心是区分不同幂运算的指数变化规律,牢记各类运算的对应公式,避免混淆不同运算法则即可正确解题。
【难度系数】
0.8
8.下列计算结果错误的是(
A.$(-2a)^2=4a^2$
B.$(a^3)^2=a^5$
C.$2^0=1$
D.$2^{-3}=\frac{1}{8}$
B
)A.$(-2a)^2=4a^2$
B.$(a^3)^2=a^5$
C.$2^0=1$
D.$2^{-3}=\frac{1}{8}$
答案
8. B
解析
【分析】
本题考查幂的相关运算的正误判断,解题思路是逐一回忆各运算对应的法则,分别计算每个选项的结果,再与选项给出的结果对比,找出计算错误的选项即可。
【解析】
我们逐个分析选项:
A. 根据积的乘方法则:$(ab)^n=a^n b^n$,可得$(-2a)^2=(-2)^2· a^2=4a^2$,该选项计算正确;
B. 根据幂的乘方法则:$(a^m)^n=a^{mn}$,可得$(a^3)^2=a^{3×2}=a^6≠ a^5$,该选项计算错误;
C. 根据零指数幂规则:非零数的0次幂等于1,2是非零数,故$2^0=1$,该选项计算正确;
D. 根据负整数指数幂规则:$a^{-p}=\frac{1}{a^p}$($a≠0$,$p$为正整数),可得$2^{-3}=\frac{1}{2^3}=\frac{1}{8}$,该选项计算正确。
综上,计算结果错误的是B选项。
【答案】
B
【知识点】
积的乘方运算、幂的乘方运算、零(负)整数指数幂
【点评】
本题属于基础运算类题目,核心是区分各类幂运算的法则,尤其要注意不要把幂的乘方的“指数相乘”和同底数幂乘法的“指数相加”混淆,熟练掌握法则即可快速得分。
【难度系数】
0.8
本题考查幂的相关运算的正误判断,解题思路是逐一回忆各运算对应的法则,分别计算每个选项的结果,再与选项给出的结果对比,找出计算错误的选项即可。
【解析】
我们逐个分析选项:
A. 根据积的乘方法则:$(ab)^n=a^n b^n$,可得$(-2a)^2=(-2)^2· a^2=4a^2$,该选项计算正确;
B. 根据幂的乘方法则:$(a^m)^n=a^{mn}$,可得$(a^3)^2=a^{3×2}=a^6≠ a^5$,该选项计算错误;
C. 根据零指数幂规则:非零数的0次幂等于1,2是非零数,故$2^0=1$,该选项计算正确;
D. 根据负整数指数幂规则:$a^{-p}=\frac{1}{a^p}$($a≠0$,$p$为正整数),可得$2^{-3}=\frac{1}{2^3}=\frac{1}{8}$,该选项计算正确。
综上,计算结果错误的是B选项。
【答案】
B
【知识点】
积的乘方运算、幂的乘方运算、零(负)整数指数幂
【点评】
本题属于基础运算类题目,核心是区分各类幂运算的法则,尤其要注意不要把幂的乘方的“指数相乘”和同底数幂乘法的“指数相加”混淆,熟练掌握法则即可快速得分。
【难度系数】
0.8
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