2026年自主学习能力测评八年级数学上册人教版第144页答案
1. 一般地,当$n$是正整数时,$a^{-n}=$
$\frac{1}{a^n}$
$(a≠0)$.$a^{-n}(a≠0)$是$a^n$的
倒数
.

答案

1. $\frac{1}{a^n}$ 倒数

解析

【分析】
这道题考查负整数指数幂的基本概念,我们可以结合已学的同底数幂除法、分数约分和倒数的知识推导结论:首先回忆同底数幂的除法法则:$a^m÷ a^n=a^{m-n}$($a≠0$,$m、n$为正整数),当$m<n$时,运算结果的指数为负数;同时我们通过约分计算$a^m÷ a^n$($m<n$)的结果为$\frac{1}{a^{n-m}}$,对比两种计算方式的结果就能得到负整数指数幂的规定;再根据“乘积为1的两个数互为倒数”的定义,就能判断$a^{-n}$和$a^n$的关系。
【解析】
根据负整数指数幂的规定:当$n$是正整数,且$a≠0$时,$a^{-n}=\frac{1}{a^n}$。
将$a^{-n}$与$a^n$相乘可得:$a^{-n}· a^n=\frac{1}{a^n}· a^n=1$,符合倒数的定义,因此$a^{-n}(a≠0)$是$a^n$的倒数。
【答案】
$\frac{1}{a^n}$;倒数
【知识点】
负整数指数幂的定义;倒数的概念
【点评】
本题属于基础概念考查题,侧重对负整数指数幂规定的识记与理解,是后续学习整数指数幂运算的基础,熟练掌握相关概念即可快速作答。
【难度系数】
0.9
2. 整数指数幂的运算性质:当$m$,$n$为整数时,(1)$a^m · a^n = $
$a^{m+n}$
;(2)$(a^m)^n = $
$a^{mn}$
;(3)$(ab)^n = $
$a^nb^n$
;(4)$a^m ÷ a^n = $
$a^{m-n}$
($a ≠ 0$,$m > n$);(5)$(\frac{a}{b})^n = $
$\frac{a^n}{b^n}$
。

答案

(1) $a^{m+n}$ (2) $a^{mn}$ (3) $a^nb^n$ (4) $a^{m-n}$ (5) $\frac{a^n}{b^n}$

解析

【分析】
本题考查整数指数幂的基础运算性质,解题时只需对应回忆各类幂运算的法则逐一填写即可:①同底数幂相乘,底数不变,指数相加;②幂的乘方,底数不变,指数相乘;③积的乘方,需将每个因式分别乘方后再相乘;④同底数幂相除,底数不变,指数相减(注意底数不为0的前提);⑤商的乘方,需将分子、分母分别乘方后再相除。
【解析】
根据整数指数幂的运算性质:
(1) 同底数幂相乘,底数不变,指数相加,故$a^m · a^n = a^{m+n}$;
(2) 幂的乘方,底数不变,指数相乘,故$(a^m)^n = a^{mn}$;
(3) 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,故$(ab)^n = a^nb^n$;
(4) 同底数幂相除,底数不变,指数相减($a≠0$,$m>n$),故$a^m ÷ a^n = a^{m-n}$;
(5) 商的乘方,等于把分子、分母分别乘方,再把所得的幂相除,故$(\frac{a}{b})^n = \frac{a^n}{b^n}$(隐含$b≠0$)。
【答案】
(1) $a^{m+n}$ (2) $a^{mn}$ (3) $a^nb^n$ (4) $a^{m-n}$ (5) $\frac{a^n}{b^n}$
【知识点】
同底数幂的乘除,幂的乘方与积的乘方,商的乘方运算
【点评】
本题属于基础概念题,直接考查整数指数幂的核心运算性质,熟练掌握这些法则是开展后续整式、分式等代数运算的重要基础,需要在理解的基础上准确记忆。
【难度系数】
0.9
例 已知式子$\frac{(x-2)^{-1}}{2x-1}+(x+1)^0$有意义,求$x$的取值范围。
解 ∵$x-2≠0$,$2x-1≠0$,$x+1≠0$,
∴$x≠2$且$x≠\frac{1}{2}$且$x≠-1$。
方法感悟 1. 负次方有意义,即$a^{-n}$中$a≠0$。
2. 分式有意义即分母不为0。
3. 零次方有意义即底数不能为0。

答案

解:
要使式子$\frac{(x-2)^{-1}}{2x-1}+(x+1)^0$有意义,需同时满足以下条件:
负整数指数幂的底数不为0:$x-2≠0$,
分式的分母不为0:$2x-1≠0$,
零指数幂的底数不为0:$x+1≠0$。
分别解得:$x≠2$,$x≠\frac{1}{2}$,$x≠-1$。
所以$x$的取值范围是$x≠-1$且$x≠\frac{1}{2}$且$x≠2$。

解析

【分析】
要确定式子有意义时x的取值范围,需要先梳理式子中所有对x有限制要求的部分:一是负整数指数幂$(x-2)^{-1}$,负指数幂的底数不能为0;二是分式$\frac{(x-2)^{-1}}{2x-1}$的分母,分式有意义要求分母不为0;三是零指数幂$(x+1)^0$,零指数幂的底数不能为0。三个限制条件需要同时满足,分别求出每个条件下x的限制,再取共同的取值范围即可。
【解析】
要使式子$\frac{(x-2)^{-1}}{2x-1}+(x+1)^0$有意义,需同时满足以下条件:
1. 负整数指数幂的底数不为0:$x-2≠0$,解得$x≠2$;
2. 分式的分母不为0:$2x-1≠0$,解得$x≠\frac{1}{2}$;
3. 零指数幂的底数不为0:$x+1≠0$,解得$x≠-1$。
综合以上三个限制条件,即可得到x的取值范围。
【答案】
$x≠-1$且$x≠\frac{1}{2}$且$x≠2$
【知识点】
1. 负整数指数幂有意义的条件
2. 分式有意义的条件
3. 零指数幂有意义的条件
【点评】
本题是代数式有意义条件的常规考查题,解题的核心是找全式子中所有隐含的限制条件,不要遗漏负整数指数幂、零指数幂的底数不为0的要求,最后将所有限制条件综合即可得到最终取值范围。
【难度系数】
0.75
1. 计算$(-3)^{-1}$的结果是(
A
).

A.$-\dfrac{1}{3}$
B.$-3$
C.$3$
D.$\dfrac{1}{3}$

答案

1. A

解析

【分析】
要计算负整数指数幂的结果,首先回忆负整数指数幂的运算法则:任何非零数的-p(p为正整数)次幂,等于这个数的p次幂的倒数。解题时先确认底数不为0,符合法则适用条件,再代入法则计算,最后注意符号的处理即可得到结果。
【解析】
根据负整数指数幂的运算法则:$a^{-p}=\dfrac{1}{a^p}$($a≠0$,p为正整数),
本题中底数$a=-3≠0$,$p=1$,代入公式可得:
$(-3)^{-1}=\dfrac{1}{(-3)^1}=-\dfrac{1}{3}$。
因此本题选A。
【答案】
A
【知识点】
负整数指数幂运算,有理数的倒数
【点评】
本题属于基础运算题,核心考查负整数指数幂的运算法则,解题时需注意底数的符号,避免因符号判断错误失分。
【难度系数】
0.9
2. 下列计算正确的是(
C
).

A.$a^2 · a^4 = a^8$
B.$(a^2)^3 = a^5$
C.$a^3 ÷ a^2 = a$
D.$a^{-1} = -\dfrac{1}{a}$

答案

2. C

解析

【分析】
本题考查整数指数幂的运算法则,解题思路是逐个验证每个选项的运算是否符合对应的幂运算规则:先回忆同底数幂乘除、幂的乘方、负整数指数幂的运算规则,再依次对四个选项的计算结果进行判断,排除错误选项后即可得到正确答案。
【解析】
我们逐一分析各选项:
A. 同底数幂相乘,底数不变,指数相加,因此$a^2 · a^4 = a^{2+4}=a^6 ≠ a^8$,该选项错误;
B. 幂的乘方,底数不变,指数相乘,因此$(a^2)^3 = a^{2×3}=a^6 ≠ a^5$,该选项错误;
C. 同底数幂相除,底数不变,指数相减,因此$a^3 ÷ a^2 = a^{3-2}=a^1=a$,该选项正确;
D. 负整数指数幂的运算规则为$a^{-p}=\dfrac{1}{a^p}$($a≠0$,$p$为正整数),因此$a^{-1}=\dfrac{1}{a}≠ -\dfrac{1}{a}$,该选项错误。
【答案】
C
【知识点】
同底数幂的乘除运算、幂的乘方运算、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指数运算规则,避免出现指数运算混淆、负指数符号判断错误的问题,熟练掌握基础运算法则即可快速做对。
【难度系数】
0.85
3. 计算$2^{-1} × 8 - |-5|$的结果是(
B
).

A.$-21$
B.$-1$
C.$9$
D.$11$

答案

3. B

解析

【分析】
这是一道实数混合运算题,解题时需遵循“先算乘方、绝对值,再算乘除,最后算加减”的运算顺序。首先回忆相关概念:负整数指数幂的计算法则是$a^{-p}=\frac{1}{a^p}$($a≠0$,$p$为正整数),负数的绝对值是它的相反数,分别计算出各部分的值后,再按顺序计算即可得到结果。
【解析】
解:按照运算顺序分步计算:
1. 计算负整数指数幂:$2^{-1}=\frac{1}{2^1}=\frac{1}{2}$
2. 化简绝对值:$|-5|=5$
3. 计算乘法运算:$2^{-1}×8=\frac{1}{2}×8=4$
4. 计算减法运算:$4 - 5 = -1$
【答案】
B
【知识点】
负整数指数幂运算,绝对值的化简,实数混合运算
【点评】
本题为基础运算类题型,核心考查基础概念的掌握和运算顺序的应用,只要牢记负整数指数幂、绝对值的相关性质,严格按照运算顺序计算即可顺利得分,出错多是因为记错负指数幂的计算法则或混淆运算顺序。
【难度系数】
0.8
4. 计算$(a^{3})^{2} · a^{-2}$的结果是(
B
).

A.$a^{7}$
B.$a^{4}$
C.$a^{3}$
D.$a^{-12}$

答案

4. B

解析

【分析】
本题考查整数指数幂的混合运算,解题时先明确运算顺序:先算幂的乘方,再算同底数幂的乘法。首先回忆幂的乘方法则:$(a^m)^n=a^{mn}$(m、n为整数),再回忆同底数幂的乘法法则:$a^m· a^n=a^{m+n}$(m、n为整数),按顺序套用法则计算即可得出结果。
【解析】
第一步:计算幂的乘方,根据幂的乘方法则,底数不变,指数相乘:
$(a^{3})^{2}=a^{3×2}=a^{6}$
第二步:计算同底数幂的乘法,根据同底数幂相乘,底数不变,指数相加:
$a^{6}· a^{-2}=a^{6+(-2)}=a^{4}$
因此计算结果为$a^4$,对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
幂的乘方运算;同底数幂的乘法;整数指数幂运算
【点评】
本题为基础类运算题,核心考查幂的运算性质的应用,解题时需注意运算顺序,熟记各幂运算的指数变化规则,避免混淆指数的运算类型即可快速解题。
【难度系数】
0.8
5. 若$a=-3^{-2}$,$b=(-\dfrac{1}{3})^{-2}$,$c=(-\dfrac{1}{4})^{0}$,则$a$,$b$,$c$大小关系正确的是(
D
).

A.$a < b < c$
B.$c < a < b$
C.$b < c < a$
D.$a < c < b$

答案

5. D

解析

【分析】
要比较a、b、c的大小,首先需要根据整数指数幂的运算规则分别计算出a、b、c的具体数值,再按照实数大小比较的方法排序即可。解题时要注意区分负整数指数幂的运算顺序、底数带负号时的符号处理,以及零指数幂的适用条件。
【解析】
首先分别计算三个数的值:
1. 计算$a$:根据负整数指数幂的运算法则$a^{-p}=\frac{1}{a^p}$($a≠0$,$p$为正整数),可得$3^{-2}=\frac{1}{3^2}=\frac{1}{9}$,因此$a=-3^{-2}=-\frac{1}{9}$;
2. 计算$b$:$b=(-\frac{1}{3})^{-2}=\frac{1}{(-\frac{1}{3})^2}=\frac{1}{\frac{1}{9}}=9$;
3. 计算$c$:根据零指数幂的运算法则$a^0=1$($a≠0$),可得$c=(-\frac{1}{4})^0=1$。
比较三个数的大小:$-\frac{1}{9}<1<9$,即$a<c<b$。
【答案】
D
【知识点】
负整数指数幂运算,零指数幂运算,实数大小比较
【点评】
本题属于基础题型,重点考查整数指数幂的相关运算规则,解题的关键是注意运算顺序和符号的处理,熟练掌握相关法则即可快速得出正确结果。
【难度系数】
0.8
6. 若$(x-3)^0 - 2(2x-4)^{-1}$有意义,则$x$的取值范围是(
D
)。

A.$x≠3$
B.$x≠2$
C.$x≠3$且$x≠-2$
D.$x≠3$且$x≠2$

答案

6. D

解析

【分析】
要判断式子有意义的x取值范围,首先观察式子包含零指数幂和负整数指数幂两类特殊整数指数幂,需分别回忆两类幂有意义的前提:①零指数幂的底数不能为0,否则无意义;②负整数指数幂可转化为正整数指数幂的倒数,因此底数也不能为0,否则分母为0无意义。只需分别令两个幂的底数不为0,联立求解不等式即可得到x的取值范围。
【解析】
要使$(x-3)^0 - 2(2x-4)^{-1}$有意义,需同时满足两个底数不为0的要求:
1. 对零指数幂$(x-3)^0$:$x-3≠0$,解得$x≠3$;
2. 对负整数指数幂$(2x-4)^{-1}$:$2x-4≠0$,移项化简得$x≠2$。
因此x的取值范围是$x≠3$且$x≠2$,对应选项D。
【答案】
D
【知识点】
零指数幂有意义的条件;负整数指数幂有意义的条件
【点评】
本题属于基础题型,重点考查整数指数幂的相关概念,解题的核心是牢记零指数幂和负整数指数幂的底数都不能为0,避免遗漏其中任意一个限制条件即可得分。
【难度系数】
0.8
7. 已知$x^2 - 3x + 2 = 0$,则$x + 2x^{-1} =$
3
.

答案

7. 3

解析

【分析】
解题思路如下:1. 先根据负整数指数幂的定义,将待求式中的$x^{-1}$转化为$\frac{1}{x}$,可知待求式实际为$x + \frac{2}{x}$;2. 先判断$x$的取值:将$x=0$代入原方程,左边不为0,说明$x≠0$,保证后续分式运算有意义;3. 可以选择两种方法求解:方法一是直接将原方程两边同时除以$x$,变形后直接得到所求式子的结果,更简便;方法二是先对原方程因式分解得到$x$的两个解,分别代入待求式计算,两个解对应的结果一致即可。
【解析】
解:根据负整数指数幂的定义,得$x^{-1}=\frac{1}{x}(x≠0)$,因此待求式可转化为:
$x + 2x^{-1} = x + \frac{2}{x}$
将$x=0$代入方程$x^2 - 3x + 2 = 0$,左边$=0-0+2=2≠0$,因此$x≠0$,分式有意义。
将方程$x^2 - 3x + 2 = 0$两边同时除以$x$,得:
$x - 3 + \frac{2}{x} = 0$
移项可得:$x + \frac{2}{x} = 3$,即$x + 2x^{-1}=3$。
也可通过因式分解求解:将$x^2 - 3x + 2 = 0$因式分解得$(x-1)(x-2)=0$,解得$x_1=1$,$x_2=2$,分别代入待求式计算,结果均为3。
【答案】
3
【知识点】
负整数指数幂运算;因式分解;代数式求值
【点评】
本题核心考查负整数指数幂的转化与代数式求值能力,既可以通过对已知方程直接变形快速求解,也可以通过因式分解求根后代入验证得到结果,解题时要注意先确认分母不为0的前提,避免运算无意义。
【难度系数】
0.8
8. 已知$3^x = \frac{1}{9}$,$(\frac{1}{2})^y = 8$,则$x^y$的值为
$-\frac{1}{8}$
。

答案

8. $-\frac{1}{8}$

解析

【分析】
解题思路分三步:第一步先根据已知的指数等式求出x的值,第二步求出y的值,第三步将x、y代入$x^y$计算结果。求解x、y时,利用负整数指数幂的性质,把等式两边转化为同底数的幂,再根据“同底数的幂相等时,若底数不为0,则指数相等”即可求出x、y的取值,最后代入按照负指数幂的运算规则计算即可。
【解析】
解:① 求x的值:
已知$3^x = \frac{1}{9}$,根据负整数指数幂的性质$a^{-p}=\frac{1}{a^p}(a≠0)$,可得$\frac{1}{9}=\frac{1}{3^2}=3^{-2}$,因此$3^x=3^{-2}$。
因为底数$3≠0$,同底数幂相等则指数相等,所以$x=-2$。
② 求y的值:
已知$(\frac{1}{2})^y = 8$,$8=2^3$,再根据负整数指数幂的性质可得$2^3=(\frac{1}{2})^{-3}$,因此$(\frac{1}{2})^y=(\frac{1}{2})^{-3}$。
因为底数$\frac{1}{2}≠0$,同底数幂相等则指数相等,所以$y=-3$。
③ 计算$x^y$的值:
把$x=-2$,$y=-3$代入得:
$x^y=(-2)^{-3}=\frac{1}{(-2)^3}=\frac{1}{-8}=-\frac{1}{8}$
【答案】
$-\frac{1}{8}$
【知识点】
负整数指数幂运算、同底数幂的性质、有理数乘方
【点评】
本题是整数指数幂的基础应用题,解题核心是将等式两侧的幂转化为同底数形式求解未知数,只要熟练掌握负整数指数幂的运算规则,就能轻松完成计算。
【难度系数】
0.8