专题7.1同底数幂的乘法
知识要点
知识点01 同底数幂的乘法法则
数学语言:(都是正整数).
文字表述:同底数幂相乘,底数不变,指数相加.
推广 (都是正整数).
适用前提:参与乘法运算的幂,必须是底数相同的幂。
运算方法:计算时,底数保持不变,只需要把各个幂的指数相加,所得的和作为新的指数,与原来的底数组合。
知识点02 同底数幂的乘法法则的逆运用
数学语言:(都是正整数).
文字表述:底数相同的幂,指数和对应的幂,等于指数拆分后各个同底数幂的积
适用前提:参与变形的幂,底数为定值,指数可拆分为几个正整数的和
运算方法:计算时,底数保持不变,把原幂的指数拆成几个正整数的和,再把拆分后的指数分别作为新的指数,与原底数组合成若干个同底数幂,最后将这些幂相乘。
题型一 同底数幂的乘法法则计算
例1 计算:
(1)103×104= ;
(2)b2 b5= ;
(3)a2 a a5= .
变式1 下列各式中,正确的是( )
A.a4 a3=a12 B.a4 a3=a7 C.a4+a3=a7 D.a4 a4=2a4
变式2.式子a2m+3不能写成( )
A.a2m a3 B.am am+3 C.a2m+a3 D.am+1 am+2
变式3.计算:
(1)a2 a3= ;
(2)m2 m3 m5= ;
(3)x2n xn+1= ;
(4)()×()3= ;
(5)(﹣x)4 (﹣x)3= .
题型二 同底数幂的乘法与整式的加减 综合运算
例2计算:x4 x8+3(x6)2+(2x4)3.
变式1 .化简:a2 (﹣a)4﹣(3a3)2+(﹣2a2)3.
变式2.计算:
(1)x7 x5+(﹣2x3)4.
(2)(b﹣a)2 (a﹣b)3+2(a﹣b)5.
题型三 同底数幂乘法法则求值
例3(1)已知am=2,an=3,求am+n的值;
(2)已知33x+1=81,求x.
变式1.已知2m=4,2n=16,m、n为正整数,则2m+n= .
变式2.若am=2,an=5,则am+n= .
变式3.若a2 am=a7,则m= .
题型四 同底数幂乘法法则 逆运用
例4.已知a为非零实数,m,n为正整数.若am=3,am+n=18,则an的值为 .
变式1.已知3×32x×34=323,求x的值.
变式2.已知3x+1 2x﹣3x 2x+1=63x+4,求x.
题型五 同底数幂的乘法的实际应用
例5.世界上最大的金字塔——胡夫金字塔高达146.6米,底边长230.4米,用了约2.3×106块大石块,每块重约2.5×103千克.请问:胡夫金字塔总重约为多少千克?
变式1.宇宙空间的距离通常以光年为单位,1光年是光在一年内通过的距离,如果光的速度约为3×105km/s,一年约有3.154×107s,那么1光年约为多少千米?
变式2.一种计算机每秒可做4×108次运算,它工作3×108秒运算的次数为( )
A.12×108 B.1.2×109 C.12×1016 D.1.2×1017
题型六 新定义问题
例6.定义一种新运算(a,b),若ac=b,则(a,b)=c,例(2,8)=3,(3,81)=4.已知(4,8)+(4,7)=(4,x),则x的值为 .
变式1.如果a b=c,则ac=b,例如2 8=3,则23=8.
(1)根据上述规定,若3 27=x,则x= 3 ;
(2)记3 5=a,3 6=b,3 90=c,求a、b、c之间的数量关系.
变式2.规定a*b=3a×3b.
(1)填空:1*2= ;
(2)如果2*(x﹣5)=81,求x的值.
专题7.1同底数幂的乘法
知识要点
知识点01 同底数幂的乘法法则
数学语言:(都是正整数).
文字表述:同底数幂相乘,底数不变,指数相加.
推广 (都是正整数).
适用前提:参与乘法运算的幂,必须是底数相同的幂。
运算方法:计算时,底数保持不变,只需要把各个幂的指数相加,所得的和作为新的指数,与原来的底数组合。
知识点02 同底数幂的乘法法则的逆运用
数学语言:(都是正整数).
文字表述:底数相同的幂,指数和对应的幂,等于指数拆分后各个同底数幂的积
适用前提:参与变形的幂,底数为定值,指数可拆分为几个正整数的和
运算方法:计算时,底数保持不变,把原幂的指数拆成几个正整数的和,再把拆分后的指数分别作为新的指数,与原底数组合成若干个同底数幂,最后将这些幂相乘。
题型一 同底数幂的乘法法则计算
例1 计算:
(1)103×104= 107 ;
(2)b2 b5=b7 ;
(3)a2 a a5=a8 .
【解答】解:(1)103×104=107;
故答案为:107;
(2)b2 b5=b7;
故答案为:b7;
(3)a2 a a5=a8.
故答案为:a8.
变式1 下列各式中,正确的是( )
A.a4 a3=a12 B.a4 a3=a7 C.a4+a3=a7 D.a4 a4=2a4
【解答】解:A、a4 a3=a7,不符合题意;
B、a4 a3=a7,符合题意;
C、a4与a3不是同类项,所以不能合并,不符合题意;
D、a4 a4=a8,不符合题意.
故选:B.
变式2.式子a2m+3不能写成( )
A.a2m a3 B.am am+3 C.a2m+a3 D.am+1 am+2
【解答】解:A.根据同底数幂的乘法,a2m a3=a2m+3,那么A不符合题意.
B.根据同底数幂的乘法,am am+3=a2m+3,那么B不符合题意.
C.根据合并同类项法则,a2m+a3≠a2m+3,那么C符合题意.
D.根据同底数幂的乘法,am+1 am+2=a2m+3,那么D不符合题意.
故选:C.
变式3.计算:
(1)a2 a3=a5 ;
(2)m2 m3 m5=m10 ;
(3)x2n xn+1=x3n+1 ;
(4)()×()3= ;
(5)(﹣x)4 (﹣x)3= ﹣x7 .
【解答】解:(1)a2 a3=a5;
故答案为:a5;
(2)m2 m3 m5=m10;
故答案为:m10;
(3)x2n xn+1=x3n+1;
故答案为:x3n+1;
(4)()×()3;
故答案为:;
(5)(﹣x)4 (﹣x)3=﹣x7.
故答案为:﹣x7.
题型二 同底数幂的乘法与整式的加减 综合运算
例2计算:x4 x8+3(x6)2+(2x4)3.
【解答】解:原式=x12+3x12+8x12
=12x12.
变式1 .化简:a2 (﹣a)4﹣(3a3)2+(﹣2a2)3.
【解答】解:a2 (﹣a)4﹣(3a3)2+(﹣2a2)3.
=a2 a4﹣9a6﹣8a6
=a6﹣9a6﹣8a6
=﹣16a6.
变式2.计算:
(1)x7 x5+(﹣2x3)4.
(2)(b﹣a)2 (a﹣b)3+2(a﹣b)5.
【解答】解:(1)原式=x12+16x12
=17x12;
(2)原式=(a﹣b)2 (a﹣b)3+2(a﹣b)5
=(a﹣b)5+2(a﹣b)5
=3(a﹣b)5.
题型三 同底数幂乘法法则求值
例3(1)已知am=2,an=3,求am+n的值;
(2)已知33x+1=81,求x.
【解答】解:(1)∵am=2,an=3,
∴am+n=am×an=2×3=6;
(2)∵33x+1=81,
∴33x+1=34,
∴3x+1=4,
解得:x=1.
变式1.已知2m=4,2n=16,m、n为正整数,则2m+n= 64 .
【解答】解:当2m=4,2n=16时,
2m+n
=2m×2n
=4×16
=64.
故答案为:64.
变式2.若am=2,an=5,则am+n= 10 .
【解答】解:∵am=2,an=5,
∴am+n=am an=2×5=10,
故答案为:10.
变式3.若a2 am=a7,则m= 5 .
【解答】解:∵a2 am=a7,
∴a2+m=a7,
∴2+m=7,
解得:m=5.
故答案为:5.
题型四 同底数幂乘法法则 逆运用
例4.已知a为非零实数,m,n为正整数.若am=3,am+n=18,则an的值为 6 .
【解答】解:∵a为非零实数,m,n为正整数.若am=3,am+n=18,
∴am+n=am an=3an=18,
∴an=6.
故答案为:6.
变式1.已知3×32x×34=323,求x的值.
【解答】解:∵3×32x×34=323,
∴31+2x+4=323,
∴1+2x+4=23,
解得:x=9.
变式2.已知3x+1 2x﹣3x 2x+1=63x+4,求x.
【解答】解:3x+1 2x﹣3x 2x+1=63x+4,
3×3x 2x﹣2×3x 2x=63x+4,
3×6x﹣2×6x=63x+4,
6x=63x+4,
则x=3x+4,
解得:x=﹣2.
题型五 同底数幂的乘法的实际应用
例5.世界上最大的金字塔——胡夫金字塔高达146.6米,底边长230.4米,用了约2.3×106块大石块,每块重约2.5×103千克.请问:胡夫金字塔总重约为多少千克?
【解答】解:2.3×106×(2.5×103)=5.75×109(千克).
答:胡夫金字塔总重约为5.75×109千克.
变式1.宇宙空间的距离通常以光年为单位,1光年是光在一年内通过的距离,如果光的速度约为3×105km/s,一年约有3.154×107s,那么1光年约为多少千米?
【解答】解:由题意可得:3×105×3.154×107=9.462×1012(km),
答:1光年约为9.462×1012千米.
变式2.一种计算机每秒可做4×108次运算,它工作3×108秒运算的次数为( )
A.12×108 B.1.2×109 C.12×1016 D.1.2×1017
【解答】解:由题意知,工作3×108秒运算的次数为4×108×3×108=12×1016,
12×1016大于1,用科学记数法表示为a×10n,其中a=1.2,n=17,
∴用科学记数法表示为1.2×1017.
故选:D.
题型六 新定义问题
例6.定义一种新运算(a,b),若ac=b,则(a,b)=c,例(2,8)=3,(3,81)=4.已知(4,8)+(4,7)=(4,x),则x的值为 56 .
【解答】解:设4m=8,4n=7,
∵(4,8)+(4,7)=(4,x),
∴m+n=(4,x),
∴4m+n=x,
∴4m×4n=x,
∴8×7=x,
∴x=56,
故答案为:56.
变式1.如果a b=c,则ac=b,例如2 8=3,则23=8.
(1)根据上述规定,若3 27=x,则x= 3 ;
(2)记3 5=a,3 6=b,3 90=c,求a、b、c之间的数量关系.
【解答】解:(1)∵a b=c,则ac=b,
∴3 27=x,则3x=27,
∴x=3,
故答案为:3;
(2)由3 5=a,3 6=b,3 90=c可得:
3a=5,3b=6,3c=90,
∵3×5×6=90,
∴3×3a×3b=3c,即31+a+b=3c,
∴1+a+b=c,即a+b﹣c=﹣1,
∴a、b、c之间的数量关系为a+b﹣c=﹣1.
变式2.规定a*b=3a×3b.
(1)填空:1*2= 27 ;
(2)如果2*(x﹣5)=81,求x的值.
【解答】解:(1)∵a*b=3a×3b,
∴1*2=31×32=3×9=27,
故答案为:27.
(2)∵2*(x﹣5)=81,
∴32×3x﹣5=34,
∴32+(x﹣5)=34,
∴2+x﹣5=4,
解得:x=7.