人教版(2024)八年级上册16.1幂的运算 同步课堂(含答案)

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人教版(2024)八年级上册16.1幂的运算 同步课堂(含答案)

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16.1幂的运算
【知识点1】同底数幂的乘法 1
【知识点2】幂的乘方与积的乘方 2
【题型1】积的乘方的实际应用 2
【题型2】同底数幂乘法与新定义型问题 3
【题型3】同底数幂的乘法 4
【题型4】积的乘方 5
【题型5】幂的乘方 5
【题型6】积的乘方与其它幂运算及同类项的综合 6
【题型7】幂的乘方的逆向应用 6
【题型8】幂的乘方与同底数幂乘法及同类项的综合 7
【题型9】利用幂的乘方比较大小 8
【题型10】同底数幂乘法的逆向应用 9
【题型11】积的乘方的逆向应用 9
【知识点1】同底数幂的乘法
(1)同底数幂的乘法法则:同底数幂相乘,底数不变,指数相加.
am an=a m+n(m,n是正整数)
(2)推广:am an ap=a m+n+p(m,n,p都是正整数)
在应用同底数幂的乘法法则时,应注意:①底数必须相同,如23与25,(a2b2)3与(a2b2)4,(x-y)2与(x-y)3等;②a可以是单项式,也可以是多项式;③按照运算性质,只有相乘时才是底数不变,指数相加.
(3)概括整合:同底数幂的乘法,是学习整式乘除运算的基础,是学好整式运算的关键.在运用时要抓住“同底数”这一关键点,同时注意,有的底数可能并不相同,这时可以适当变形为同底数幂.
1.(2025春 城关区校级期末)下列计算结果等于a5的是(  )
A.(-a)2(-a)3 B.(-a2)(-a3) C.(-a)2(-a3) D.(-a)(-a)4
2.(2025春 息烽县校级月考)计算x5 x3得(  )
A.(x x)15 B.(x+x)8 C.x15 D.x8
3.(2025 嵩县模拟)若m,n是正整数,且满足5m+5m+5m+5m+5m=5n×5n×5n×5n×5n,则m与n的关系正确的是(  )
A.m=n B.m+1=5n C.m+1=n5 D.5m=n5
【知识点2】幂的乘方与积的乘方
(1)幂的乘方法则:底数不变,指数相乘.
(am)n=amn(m,n是正整数)
注意:①幂的乘方的底数指的是幂的底数;②性质中“指数相乘”指的是幂的指数与乘方的指数相乘,这里注意与同底数幂的乘法中“指数相加”的区别.
(2)积的乘方法则:把每一个因式分别乘方,再把所得的幂相乘.
(ab)n=anbn(n是正整数)
注意:①因式是三个或三个以上积的乘方,法则仍适用;②运用时数字因数的乘方应根据乘方的意义,计算出最后的结果.
1.(2025 城区校级三模)下列计算正确的是(  )
A.a4+a5=a9 B.a3 a4=a12
C.(-a2)4=a8 D.(-2a2)3=-6a6
2.(2024秋 费县期末)已知a=255,b=344,c=533,那么a、b、c的大小顺序是(  )
A.a<c<b B.c<b<a C.b<c<a D.a<b<c
【题型1】积的乘方的实际应用
【典型例题】已知一个正方形的边长是,则它的面积是 (用科学记数法表示).
【举一反三1】一个正方体的棱长为,则它的体积是 .(结果用科学记数法表示)
【举一反三2】一个正方体的棱长是.求:
(1)它的表面积是多少?
(2)它的体积是多少?
【举一反三3】太阳可以近似地看成球体.已知太阳的半径约为6.96×108m,太阳的体积大约是多少?(π取3.14,V=πr3,其中,V,r分别为球的体积与半径.)
【题型2】同底数幂乘法与新定义型问题
【典型例题】定义关于任意正整数的一种新运算:.例如,规定,则.若规定,则()
A. B. C. D.
【举一反三1】如果,那么我们规定.例如:因为,所以.记.则和的关系是( )
A. B. C. D.无法确定
【举一反三2】对于任意正整数a,b定义一种新运算:.比如,则,那么的结果是( )
A.2024 B. C. D.1012
【举一反三3】我们约定a&b=10a×10b,如2&3=102×103=105,那么4&9为(  )
A.36 B.1013 C.1036 D.1310
【举一反三4】新定义题 同底数幂的乘法法则为(其中为正整数).类似的,我们规定关于任意正整数的一种新运算:.若,则 .
【举一反三5】我们知道,同底数幂的乘法法则为(其中为正整数),类似的,我们规定关于任意正整数的一种新运算:,若,则 .
【举一反三6】规定两个数a,b之间的一种运算:如果,那么.例如:因为,所以.
(1)根据上述规定, ________,________;
(2)若,试说明等式成立.
【举一反三7】如果xn=y,那么我们规定(x,y]=n.例如:因为42=16,所以(4,16]=2.
(1)(﹣2,16]=   ;若(3,y]=27,则y=   ;
(2)已知(4,12]=a,(4,5]=b,(4,y]=c,若a+b=c,求y的值;
【题型3】同底数幂的乘法
【典型例题】下列计算正确的是(  )
A.102×102=2×102 B.102×102=104 C.102+102=104 D.102+102=2×104
【举一反三1】下列各题能用同底数幂乘法法则进行计算的是(  )
A.(x﹣y)2(x+y)3 B.(﹣x﹣y)(x+y)2 C.(x+y)2+(x+y)2 D.﹣(x﹣y)2(﹣x﹣y)3
【举一反三2】x x2 _____=x6,横线上填(  )
A. x4 B. x3 C. x2 D. x
【举一反三3】若,则n的值为( )
A.4 B.3 C.2 D.1
【举一反三4】若(a+b) (a+b)2 (a+b)n=(a+b)12,则n的值等于 .
【举一反三5】计算a3×(-a)2=   .
【举一反三6】计算:
(1)108×102;
(2)(﹣x)2 (﹣x)3;
(3)an+2 an+1 an a;
(4)(y﹣1)2 (y﹣1);
(5)(b+2)3 (b+2)5 (b+2).
【举一反三7】计算下列各式,并用幂的形式表示结果.
(1)103×105
(2)86×82
(3)(﹣11)4×11
(4)(﹣13)3×(﹣13)7
【题型4】积的乘方
【典型例题】下列运算正确的是( ).
A. B. C. D.[2
【举一反三1】计算(ab3)2的结果是(  )
A.a2b2 B.a2b3 C.a2b6 D.ab6
【举一反三2】计算:(﹣3a3b)2=(  )
A.9a6b2 B.6a6b2 C.﹣3a6b2 D.9a5b2
【举一反三3】下列各式计算正确的是( )
A. B. C. D.
【举一反三4】化简[-a(-a)2]3= .
【举一反三5】计算:(2ab2)3=________.
【举一反三6】计算(﹣3ab3)2的结果等于   .
【举一反三7】计算:
(1)(a3b2)4;
(2)﹣(2x2y)4;
(3)(﹣4xy2z3)2;
(4)(m2 n3 y2)2;
(5)(a3 b c2)2.
【题型5】幂的乘方
【典型例题】下列各式,计算结果等于a2k的是(  )
A.ak+ak B.a2 ak C.(ak)k D.(ak)2
【举一反三1】下列计算不正确的是( )
A. B. C. D.
【举一反三2】若k为正整数,则(k3)2表示的是(  )
A.2个k3相加 B.3个k2相加 C.2个k3相乘 D.5个k相乘
【举一反三3】计算的结果是( )
A.0 B. C. D.
【举一反三4】计算: .(结果用幂的形式表示)
【举一反三5】计算: .(结果用幂的形式表示)
【举一反三6】下面的计算是否正确?如有错误,请改正.
(1)( ) ;
(2)( ) .
【举一反三7】(教材改编)计算:
(1);(2);(3);(4).
【题型6】积的乘方与其它幂运算及同类项的综合
【典型例题】下列运算正确的是( )
A. B. C. D.
【举一反三1】若,则 ( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【举一反三2】下列运算中正确的是( )
A. B. C. D.
【举一反三3】若,则 .
【举一反三4】计算:a3 a3+(-2a3)2+(-a2)3= .
【举一反三5】(教材改编)计算:
(1);(2).
【题型7】幂的乘方的逆向应用
【典型例题】已知(ax ay)5=a20 (a>0,且a≠1),那么x、y应满足(  )
A.x+y=15 B.xy=4 C.x+y=4 D.y=x4
【举一反三1】若,则的值是( )
A. B. C. D.-9
【举一反三2】计算(am)3 an的结果是(  )
A. B.a3m+n C.a3(m+n) D.a3mn
【举一反三3】已知2m=x,43m=y,用含有字母x的式子表示y,则y= .
【举一反三4】如果am=p,an=q(m,n是正整数),那么a3m= . a2n= ,a3m+2n= .
【举一反三5】若,则的值为 .
【举一反三6】若(9m+1)2=316,求正整数m的值.
【题型8】幂的乘方与同底数幂乘法及同类项的综合
【典型例题】下列运算结果为a6的是(  )
A.a2 a3 B.a8﹣a2 C.a3+a3 D.(a2)3
【举一反三1】下列选项中计算结果为x7的是(  )
A.x3+x4 B.x9﹣x2 C.(﹣x3)4 D.x3x4
【举一反三2】可以表示为( )
A. B. C. D.
【举一反三3】若,则的值是( )
A. B. C. D.9
【举一反三4】已知,则
【举一反三5】若,则的值是 .
【举一反三6】已知(都是正整数),用含的式子表示 .
【举一反三7】(1)若xm=10,xn=-1,xk=2,求xm+2k+3n的值;
(2)若3x=4,3y=6,求92x+y的值.
【题型9】利用幂的乘方比较大小
【典型例题】已知a=255,b=344,c=433,则a、b、c的大小关系为(  )
A.a>b>c B.a>c>b C.b>c>a D.b>a>c
【举一反三1】已知,则的大小关系是( )
A. B. C. D.
【举一反三2】已知,则a,b满足的关系正确的是( )
A. B. C. D.
【举一反三3】在比较和的大小时,老师给出了如下的方法:
因为,所以,
请你仿照上面的方法试比较和的大小关系( )
A. B. C. D.无法比较
【举一反三4】比较大小 .
【举一反三5】比较大小: (填“”或“”或“=”).
【举一反三6】用幂的运算知识,你能比较出3555与4444和5333的大小吗?请给出科学详细的证明过程.
【举一反三7】在学习了“幂的运算法则”后,经常遇到比较幂的大小的问题,对于此类问题,通常有两种解决方法,一种是将幂化为底数相同的形式,另一种是将幂化为指数相同的形式,请阅读下列材料:若,则的大小关系是______(填“”或“”.)
解:,且,
类比阅读材料的方法,解答下列问题:
(1)上述求解过程中,逆用了哪一条幂的运算性质:______;
A.同底数幂的乘法 B.同底数幂的除法
C.幂的乘方 D.积的乘方
(2)比较的大小;
(3)比较与的大小;
(4)已知.求之间的等量关系.
【题型10】同底数幂乘法的逆向应用
【典型例题】若32×81=3n,n的值为(  )
A.4 B.5 C.6 D.7
【举一反三1】已知,则( )
A. B. C. D.
【举一反三2】已知x+y-2=0,则3x 3y的值是(  )
A.6 B.9 C. D.
【举一反三3】已知am=8,an=,那么am+n= .
【举一反三4】已知2×8x×16=223,则x的值为   .
【举一反三5】计算:
(1)如果an﹣3 a2n+1=a16,求n的值.
(2)已知3x(xn+5)=3xn+1+45,求x的值.
(3)已知(﹣x)a+2 x2a (﹣x)3=x32,a是正整数,求a的值.
【举一反三6】已知,试用含的式子表示.
【题型11】积的乘方的逆向应用
【典型例题】计算的结果是( )
A. B. C. D.
【举一反三1】若a与b互为倒数,的结果是(  )
A. B.a C. D.1
【举一反三2】的计算结果是( )
A. B. C. D.
【举一反三3】计算的结果是 .
【举一反三4】计算的结果是 .
【举一反三5】我们学过积的乘方:(ab)n=anbn,已知142x﹣5=2x﹣1 7x﹣1
(1)求x的值;
(2)求(0.25)2019 x2019的值
【举一反三6】上课时王老师给学生出了一道题:
计算:.同学们看了题目后发表不同的看法.小张说:“指数太大计算不了.”小李说:“可以逆运用同底数相乘、幂的乘方和积的乘方解决问题.”
(1)下面是小李尚未完成的解题过程,请你帮他补充完整;
解:
________
(2)请你利用小李的解题方法解答下面问题:
①计算:;
②若,则的值为________________.16.1幂的运算
【知识点1】同底数幂的乘法 1
【知识点2】幂的乘方与积的乘方 2
【题型1】积的乘方的实际应用 3
【题型2】同底数幂乘法与新定义型问题 4
【题型3】同底数幂的乘法 7
【题型4】积的乘方 10
【题型5】幂的乘方 11
【题型6】积的乘方与其它幂运算及同类项的综合 13
【题型7】幂的乘方的逆向应用 15
【题型8】幂的乘方与同底数幂乘法及同类项的综合 16
【题型9】利用幂的乘方比较大小 18
【题型10】同底数幂乘法的逆向应用 20
【题型11】积的乘方的逆向应用 22
【知识点1】同底数幂的乘法
(1)同底数幂的乘法法则:同底数幂相乘,底数不变,指数相加.
am an=a m+n(m,n是正整数)
(2)推广:am an ap=a m+n+p(m,n,p都是正整数)
在应用同底数幂的乘法法则时,应注意:①底数必须相同,如23与25,(a2b2)3与(a2b2)4,(x-y)2与(x-y)3等;②a可以是单项式,也可以是多项式;③按照运算性质,只有相乘时才是底数不变,指数相加.
(3)概括整合:同底数幂的乘法,是学习整式乘除运算的基础,是学好整式运算的关键.在运用时要抓住“同底数”这一关键点,同时注意,有的底数可能并不相同,这时可以适当变形为同底数幂.
1.(2025春 城关区校级期末)下列计算结果等于a5的是(  )
A.(-a)2(-a)3 B.(-a2)(-a3) C.(-a)2(-a3) D.(-a)(-a)4
【答案】B
【分析】根据运算法则进行判断即可.
【解答】解:根据幂的运算法则逐项分析判断如下:
(-a)2(-a)3=-a5,故A不符合题意;
(-a2)(-a3)=a5,故B符合题意;
(-a)2(-a3)=-a5,故C不符合题意;
(-a)(-a)4=-a5,故D不符合题意;
故选:B.
2.(2025春 息烽县校级月考)计算x5 x3得(  )
A.(x x)15 B.(x+x)8 C.x15 D.x8
【答案】D
【分析】根据同底数幂相乘,底数不变,指数相加计算即可.
【解答】解:x5 x3=x8,
故选:D.
3.(2025 嵩县模拟)若m,n是正整数,且满足5m+5m+5m+5m+5m=5n×5n×5n×5n×5n,则m与n的关系正确的是(  )
A.m=n B.m+1=5n C.m+1=n5 D.5m=n5
【答案】B
【分析】根据合并同类项法则计算等式的左边,根据同底数幂的乘法法则计算等式的右边,即可得出m、n之间的关系.
【解答】解:∵5m+5m+5m+5m+5m=5×5m=5m+1,5n×5n×5n×5n×5n=5n+n+n+n+n=55n,
又∵5m+5m+5m+5m+5m=5n×5n×5n×5n×5n,
∴5m+1=55n,
∴m+1=5n,
故选:B.
【知识点2】幂的乘方与积的乘方
(1)幂的乘方法则:底数不变,指数相乘.
(am)n=amn(m,n是正整数)
注意:①幂的乘方的底数指的是幂的底数;②性质中“指数相乘”指的是幂的指数与乘方的指数相乘,这里注意与同底数幂的乘法中“指数相加”的区别.
(2)积的乘方法则:把每一个因式分别乘方,再把所得的幂相乘.
(ab)n=anbn(n是正整数)
注意:①因式是三个或三个以上积的乘方,法则仍适用;②运用时数字因数的乘方应根据乘方的意义,计算出最后的结果.
1.(2025 城区校级三模)下列计算正确的是(  )
A.a4+a5=a9 B.a3 a4=a12
C.(-a2)4=a8 D.(-2a2)3=-6a6
【答案】C
【分析】利用同底数幂乘法法则,合并同类项法则,幂的乘方及积的乘方法则将各式计算后进行判断即可.
【解答】解:a4与a5不是同类项,无法合并,则A不符合题意;
a3 a4=a7,则B不符合题意;
(-a2)4=a8,则C符合题意;
(-2a2)3=-8a6,则D不符合题意;
故选:C.
2.(2024秋 费县期末)已知a=255,b=344,c=533,那么a、b、c的大小顺序是(  )
A.a<c<b B.c<b<a C.b<c<a D.a<b<c
【答案】D
【分析】根据幂的乘方运算法则把它们化为指数相同的幂,再比较底数大小即可.
【解答】解:因为a=255(25)11=3211,b=344=(34)11=8111,c=533=(53)11=12511,
∴255<344<533,
即a<b<c.
故选:D.
【题型1】积的乘方的实际应用
【典型例题】已知一个正方形的边长是,则它的面积是 (用科学记数法表示).
【答案】
【解析】解:.
【举一反三1】一个正方体的棱长为,则它的体积是 .(结果用科学记数法表示)
【答案】
【解析】解:正方体的体积是.
【举一反三2】一个正方体的棱长是.求:
(1)它的表面积是多少?
(2)它的体积是多少?
【答案】解:该正方体的表面积=(mm);
该正方体的体积=(mm3)
【举一反三3】太阳可以近似地看成球体.已知太阳的半径约为6.96×108m,太阳的体积大约是多少?(π取3.14,V=πr3,其中,V,r分别为球的体积与半径.)
【答案】解:根据题意得,
太阳的体积V=×π×(6.96×108)3≈1.41×1027(m3),
答:太阳的体积大约是1.41×1027m3.
【题型2】同底数幂乘法与新定义型问题
【典型例题】定义关于任意正整数的一种新运算:.例如,规定,则.若规定,则()
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】解:∵
由新运算,可知,
则,
∴..
【举一反三1】如果,那么我们规定.例如:因为,所以.记.则和的关系是( )
A. B. C. D.无法确定
【答案】B
【解析】解:∵,
∴,
又∵,
∴,即.
【举一反三2】对于任意正整数a,b定义一种新运算:.比如,则,那么的结果是( )
A.2024 B. C. D.1012
【答案】C
【解析】解:∵,且,


∵,
∴.
【举一反三3】我们约定a&b=10a×10b,如2&3=102×103=105,那么4&9为(  )
A.36 B.1013 C.1036 D.1310
【答案】B
【解析】解:∵a&b=10a×10b,∴4&9=104×109=1013.故选B.
【举一反三4】新定义题 同底数幂的乘法法则为(其中为正整数).类似的,我们规定关于任意正整数的一种新运算:.若,则 .
【答案】
【解析】解:∵,
∴,

∴,

【举一反三5】我们知道,同底数幂的乘法法则为(其中为正整数),类似的,我们规定关于任意正整数的一种新运算:,若,则 .
【答案】
【解析】解:∵,
∴,
∴.
【举一反三6】规定两个数a,b之间的一种运算:如果,那么.例如:因为,所以.
(1)根据上述规定, ________,________;
(2)若,试说明等式成立.
【答案】解:(1).
(2)∵,
∴,
∵,
∴,即:,
∴.
【举一反三7】如果xn=y,那么我们规定(x,y]=n.例如:因为42=16,所以(4,16]=2.
(1)(﹣2,16]=   ;若(3,y]=27,则y=   ;
(2)已知(4,12]=a,(4,5]=b,(4,y]=c,若a+b=c,求y的值;
【答案】解:(1)由题意可得:(﹣2,16]=4,
∵(3,y]=27,
∴y=327;
故答案为:4,327;
(2)∵如果xn=y,那么我们规定(x,y]=n,
∴由(4,12]=a,可得4a=12,
(4,5]=b,可得4b=5,
(4,y]=c,可得4c=y,
∵a+b=c,
∴4a+b=4c,
∵4c=y,4a 4b=4a+b=12×5=60,
∴y=60.
【题型3】同底数幂的乘法
【典型例题】下列计算正确的是(  )
A.102×102=2×102 B.102×102=104 C.102+102=104 D.102+102=2×104
【答案】B
【解析】解:A、102×102=104≠2×102,故该项不正确,不符合题意;
B、102×102=104,故该项正确,符合题意;
C、102+102=2×102,故该项不正确,不符合题意;
D、102+102=2×102≠2×104,故该项不正确,不符合题意;
故选:B.
【举一反三1】下列各题能用同底数幂乘法法则进行计算的是(  )
A.(x﹣y)2(x+y)3 B.(﹣x﹣y)(x+y)2 C.(x+y)2+(x+y)2 D.﹣(x﹣y)2(﹣x﹣y)3
【答案】B
【解析】解:A、(x﹣y)2与(x+y)3的底数不一样,不能用同底数幂的乘法的法则运算,故A不符合题意;
B、(﹣x﹣y)=﹣(x+y),与(x+y)2的底数一样,能用同底数幂的乘法的法则运算,故B符合题意;
C、(x+y)2+(x+y)2只能用合并同类项的法则运算,故C不符合题意;
D、(﹣x﹣y)3=﹣(x+y)3,与﹣(x﹣y)2的底数不一样,不能用同底数幂的乘法的法则运算,故D不符合题意;
故选:B.
【举一反三2】x x2 _____=x6,横线上填(  )
A. x4 B. x3 C. x2 D. x
【答案】B
【解析】解:∵x x2 x3=x1+2+3=x6,
∴横线上填x3,
故选:B.
【举一反三3】若,则n的值为( )
A.4 B.3 C.2 D.1
【答案】B
【解析】解:∵,
∴.
【举一反三4】若(a+b) (a+b)2 (a+b)n=(a+b)12,则n的值等于 .
【答案】9
【解析】解:(a+b) (a+b)2 (a+b)n =(a+b)1+2+n=(a+b)3+n,∴3+n=12,解得n=9.故答案为9.
【举一反三5】计算a3×(-a)2=   .
【答案】a5
【解析】解:原式=a3+2=a5.
故答案为:a5.
【举一反三6】计算:
(1)108×102;
(2)(﹣x)2 (﹣x)3;
(3)an+2 an+1 an a;
(4)(y﹣1)2 (y﹣1);
(5)(b+2)3 (b+2)5 (b+2).
【答案】解:(1)原式=108+2=1010;
(2)原式=x2 (﹣x3)=﹣x2+3=﹣x5;
(3)原式=an+2+n+1+n+1=a3n+4;
(4)原式=(y﹣1)2+1=(y﹣1)3;
(5)原式=(b+2)3+5+1=(b+2)9.
【举一反三7】计算下列各式,并用幂的形式表示结果.
(1)103×105
(2)86×82
(3)(﹣11)4×11
(4)(﹣13)3×(﹣13)7
【答案】解:(1)103×105=108;
(2)86×82=88;
(3)(﹣11)4×11=114×11=115;
(4)(﹣13)3×(﹣13)7=(﹣13)10=1310.
【题型4】积的乘方
【典型例题】下列运算正确的是( ).
A. B. C. D.[2
【答案】D
【解析】解:A,,故选项A运算错误,不符合题意;
B,,故选项B运算错误,不符合题意;
C,,故选项C运算错误,不符合题意;
D,[2,故选项D运算正确,符合题意.
【举一反三1】计算(ab3)2的结果是(  )
A.a2b2 B.a2b3 C.a2b6 D.ab6
【答案】C
【解析】解:
【举一反三2】计算:(﹣3a3b)2=(  )
A.9a6b2 B.6a6b2 C.﹣3a6b2 D.9a5b2
【答案】A
【解析】解:(﹣3a3b)2=9a6b2,
故选:A.
【举一反三3】下列各式计算正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】解:A,,运算错误,不符合题意;
B,,运算正确,符合题意
C,,运算错误,不符合题意;
D,,运算错误,不符合题意.
【举一反三4】化简[-a(-a)2]3= .
【答案】-a9
【解析】解:原式=(-a)3 (-a)2×3=(-a)3+6=(-a)9=-a9,故答案为-a9.
【举一反三5】计算:(2ab2)3=________.
【答案】8a3b6
【解析】解:(2ab2)3=8a3b6.
【举一反三6】计算(﹣3ab3)2的结果等于   .
【答案】9a2b6.
【解析】解:(﹣3ab3)2=9a2b6,
故答案为:9a2b6.
【举一反三7】计算:
(1)(a3b2)4;
(2)﹣(2x2y)4;
(3)(﹣4xy2z3)2;
(4)(m2 n3 y2)2;
(5)(a3 b c2)2.
【答案】解:(1)原式=a3×4b2×4=a12b8;
(2)原式=﹣16x8y4;
(3)原式=(﹣4)2x2y4z6=16x2y4z6;
(4)原式=m4n6y4;
(5)原式=.
【题型5】幂的乘方
【典型例题】下列各式,计算结果等于a2k的是(  )
A.ak+ak B.a2 ak C.(ak)k D.(ak)2
【答案】D
【解析】解:A、ak+ak=2ak,不符合题意;
B、a2 ak=a2+k,不符合题意;
C、(ak)k=,不符合题意;
D、(ak)2=a2k,符合题意;
故选:D.
【举一反三1】下列计算不正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】解:D.,故不正确,符合题意.
【举一反三2】若k为正整数,则(k3)2表示的是(  )
A.2个k3相加 B.3个k2相加 C.2个k3相乘 D.5个k相乘
【答案】C
【解析】解:(k3)2表示的是2个k3相乘.
故选:C.
【举一反三3】计算的结果是( )
A.0 B. C. D.
【答案】B
【解析】解:
=.
【举一反三4】计算: .(结果用幂的形式表示)
【答案】
【解析】解:

【举一反三5】计算: .(结果用幂的形式表示)
【答案】
【解析】解: .
【举一反三6】下面的计算是否正确?如有错误,请改正.
(1)( ) ;
(2)( ) .
【答案】×;;×;
【解析】解:,故(1)错误;
,故(2)错误.
【举一反三7】(教材改编)计算:
(1);(2);(3);(4).
【答案】解:
(1).
(2).
(3).
(4).
【题型6】积的乘方与其它幂运算及同类项的综合
【典型例题】下列运算正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】解:,原选项计算错误,不符合题意;
,原选项计算错误,不符合题意;
,原选项计算错误,不符合题意;
,原选项计算正确,符合题意.
【举一反三1】若,则 ( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】D
【解析】解:




【举一反三2】下列运算中正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】解:A.,故原计算正确,符合题意;
B.,故原计算不正确,不符合题意;
C.与不是同类项,不能合并,故原计算不正确,不符合题意;
D.,故原计算不正确,不符合题意.
【举一反三3】若,则 .
【答案】
【解析】解:∵,

∵,
∴原式

【举一反三4】计算:a3 a3+(-2a3)2+(-a2)3= .
【答案】4a6
【解析】解:原式=a6+4a6-a6=4a6,故答案为4a6.
【举一反三5】(教材改编)计算:
(1);(2).
【答案】解:
(1)
(2)
=
=.
【题型7】幂的乘方的逆向应用
【典型例题】已知(ax ay)5=a20 (a>0,且a≠1),那么x、y应满足(  )
A.x+y=15 B.xy=4 C.x+y=4 D.y=x4
【答案】C
【解析】解:∵(ax ay)5=a20 (a>0,且a≠1),∴(ax+y)5=a20,∴x+y=4;故选C.
【举一反三1】若,则的值是( )
A. B. C. D.-9
【答案】C
【解析】解: ,

【举一反三2】计算(am)3 an的结果是(  )
A. B.a3m+n C.a3(m+n) D.a3mn
【答案】B
【解析】解:(am)3 an=a3m an=a3m+n.故选B.
【举一反三3】已知2m=x,43m=y,用含有字母x的式子表示y,则y= .
【答案】x6
【解析】解:∵2m=x,∴43m =(22)3m=(2m)6=x6.故答案是x6.
【举一反三4】如果am=p,an=q(m,n是正整数),那么a3m= . a2n= ,a3m+2n= .
【答案】p3 q2 p3q2
【解析】解:a3m=(am)3=p3,a2n=(an)2=q2,a3m+2n=a3m a2n=p3q2.故填p3;q2;p3q2.
【举一反三5】若,则的值为 .
【答案】
【解析】解:.
【举一反三6】若(9m+1)2=316,求正整数m的值.
【答案】解:∵(9m+1)2=92m+2=32(2m+2)=316,
∴2(2m+2)=16,
解得m=3.
【题型8】幂的乘方与同底数幂乘法及同类项的综合
【典型例题】下列运算结果为a6的是(  )
A.a2 a3 B.a8﹣a2 C.a3+a3 D.(a2)3
【答案】D
【解析】解:A.a2 a3=a5,不合题意;
B.a8﹣a2,无法计算,不合题意;
C.a3+a3=2a3,不符合题意;
D.(a2)3=a6,符合题意.
故选:D.
【举一反三1】下列选项中计算结果为x7的是(  )
A.x3+x4 B.x9﹣x2 C.(﹣x3)4 D.x3x4
【答案】D
【解析】解:A、x3与x4不是同类项,不能合并,故本选项错误,不符合题意;
B、x9与x2不是同类项,不能合并,故本选项错误,不符合题意;
C、(﹣x3)4=x12,故本选项错误,不符合题意;
D、x3 x4=x7,故本选项正确,符合题意.
故选:D.
【举一反三2】可以表示为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】解:A,,故此选项不符合题意;
B,,故此选项不符合题意;
C,,故此选项不符合题意;
D,,故此选项符合题意.
【举一反三3】若,则的值是( )
A. B. C. D.9
【答案】D
【解析】解: ,

【举一反三4】已知,则
【答案】675
【解析】解:∵,
∴,
∴.
【举一反三5】若,则的值是 .
【答案】
【解析】解:∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴.
【举一反三6】已知(都是正整数),用含的式子表示 .
【答案】
【解析】解:∵,
∴ .
【举一反三7】(1)若xm=10,xn=-1,xk=2,求xm+2k+3n的值;
(2)若3x=4,3y=6,求92x+y的值.
【答案】解: (1) xm+2k+3n
=xm·x2k·x3n
=10×4×(-1)
=-40
(2) 92x+y
=32(2x+y)
=34x+2y
=34x×32y
=44×62
=9216.
【题型9】利用幂的乘方比较大小
【典型例题】已知a=255,b=344,c=433,则a、b、c的大小关系为(  )
A.a>b>c B.a>c>b C.b>c>a D.b>a>c
【答案】C
【解析】解:∵a=(25)11=3211,b=(34)11=8111,c=(43)11=6411,∴b>c>a.故选C.
【举一反三1】已知,则的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】解:∵,
∵,
∴,
∴.
【举一反三2】已知,则a,b满足的关系正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】解:∵,即:,
∴,
∴.
【举一反三3】在比较和的大小时,老师给出了如下的方法:
因为,所以,
请你仿照上面的方法试比较和的大小关系( )
A. B. C. D.无法比较
【答案】A
【解析】解:,

∵,
∴,故A正确.
【举一反三4】比较大小 .
【答案】
【解析】解:∵,
∴,
∴.
【举一反三5】比较大小: (填“”或“”或“=”).
【答案】
【解析】解:,


【举一反三6】用幂的运算知识,你能比较出3555与4444和5333的大小吗?请给出科学详细的证明过程.
【答案】解:因为它们的指数为555,444,333,
具有公因式111,
所以3555=(35)111=243111,4444=(44)111=256111,5333=(53)111=125111,
而256111>243111>125111,
所以4444>3555>5333
【举一反三7】在学习了“幂的运算法则”后,经常遇到比较幂的大小的问题,对于此类问题,通常有两种解决方法,一种是将幂化为底数相同的形式,另一种是将幂化为指数相同的形式,请阅读下列材料:若,则的大小关系是______(填“”或“”.)
解:,且,
类比阅读材料的方法,解答下列问题:
(1)上述求解过程中,逆用了哪一条幂的运算性质:______;
A.同底数幂的乘法 B.同底数幂的除法
C.幂的乘方 D.积的乘方
(2)比较的大小;
(3)比较与的大小;
(4)已知.求之间的等量关系.
【答案】解:(1)由题意得,上述求解过程中,逆用了幂的乘方计算法则.
(2)∵,且,
∴.
(3)∵,且,
∴.
(4)∵,
∴,
∴,
∴,
∴.
【题型10】同底数幂乘法的逆向应用
【典型例题】若32×81=3n,n的值为(  )
A.4 B.5 C.6 D.7
【答案】C
【解析】解:∵32×81=3n,∴32×34=3n,∴36=3n,故n的值为6.故选C.
【举一反三1】已知,则( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】解:∵,
∴.
【举一反三2】已知x+y-2=0,则3x 3y的值是(  )
A.6 B.9 C. D.
【答案】B
【解析】解:∵x+y-2=0,
∴x+y=2,
∴3x 3y=3x+y=32=9.
故选:B.
【举一反三3】已知am=8,an=,那么am+n= .
【答案】4
【解析】解:am+n=am×an =8×=4.故答案为4.
【举一反三4】已知2×8x×16=223,则x的值为   .
【答案】6
【解析】解:由题意,得
2 23x 24=25+3x=223,
5+3x=23,
解得x=6,
故答案为:6.
【举一反三5】计算:
(1)如果an﹣3 a2n+1=a16,求n的值.
(2)已知3x(xn+5)=3xn+1+45,求x的值.
(3)已知(﹣x)a+2 x2a (﹣x)3=x32,a是正整数,求a的值.
【答案】解:(1)∵an﹣3 a2n+1=an﹣3+2n+1
∴n﹣3+2n+1=16,
解得,n=6.
(2)3x1+n+15x=3xn+1+45,
∴15x=45,
∴x=3.
(3)∵(﹣x)a+2 x2a (﹣x)3=x32,a是正整数,
∴a+2+2a+3=32,
解得a=9.
【举一反三6】已知,试用含的式子表示.
【答案】解:
.
【题型11】积的乘方的逆向应用
【典型例题】计算的结果是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】解:

【举一反三1】若a与b互为倒数,的结果是(  )
A. B.a C. D.1
【答案】C
【解析】解:a与b互为倒数,


【举一反三2】的计算结果是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】解:

【举一反三3】计算的结果是 .
【答案】
【解析】解:

【举一反三4】计算的结果是 .
【答案】
【解析】解:

【举一反三5】我们学过积的乘方:(ab)n=anbn,已知142x﹣5=2x﹣1 7x﹣1
(1)求x的值;
(2)求(0.25)2019 x2019的值
【答案】解:(1)2x﹣1 7x﹣1=(2×7)x﹣1=14x﹣1,
则2x﹣5=x﹣1,
解得,x=4;
(2)(0.25)2019 x2019=(0.25×4)2019=1.
【举一反三6】上课时王老师给学生出了一道题:
计算:.同学们看了题目后发表不同的看法.小张说:“指数太大计算不了.”小李说:“可以逆运用同底数相乘、幂的乘方和积的乘方解决问题.”
(1)下面是小李尚未完成的解题过程,请你帮他补充完整;
解:
________
(2)请你利用小李的解题方法解答下面问题:
①计算:;
②若,则的值为________________.
【答案】解:(1)

(2)①
.
②,
∴,
∴,
∴,
解得.

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