1.1 幂的乘除 拔尖训练
【拔尖点1】同底数幂的乘法
1.已知10α=3,10β=5,10γ=7,试把105写成底数是10的幂的形式:____________.
2.如图,在甲、乙、丙三只袋中分别装有球29个,29个,5个,先从甲袋中取出2x个球放入乙袋,再从乙袋中取出(2x+2y)个球放入丙袋,最后从丙袋中取出2y个球放入甲袋,此时三只袋中球的个数都相同,则2x+y的值为( )
A.128 B.64 C.32 D.16
3.阅读理解:一般地,n个相同因数a相乘:a·a·a·…·a·a,记为an,如:2×2×2=23=8,此时,3叫作以2为底的8的对数,记为log28(即log28=3).
(1)计算:log39=________;log381=________;log3729=________.
(2)写出log39,log381,log3729之间的关系式:______________________.
(3)由(2)的结果,请你归纳出一个一般性的结果:logaM+logaN=__________(a>0且a≠1,M>0,N>0).
(4)根据上述结论解决下列问题:已知loga2=3,求loga4和loga8的值(a>0且a≠1).
【拔尖点2】幂的乘方与积的乘方
4.已知,那么值为( )
A.1 B.2 C.-1 D.3
5.已知a=222,b=311,c=129,甲、乙、丙的判断如下:甲:a>b;乙:ab>c;丙:bA.甲和乙 B.甲和丙 C.乙和丙 D.甲、乙、丙
6.(1)计算:×= ;
(2)若3x+1·2x+1=62x+4,则x= .
7.小明是一名刻苦学习、善于思考的同学,一天,他在解方程时突然产生了这样的想法:x2=-1,这个方程利用现有知识无法求解,如果存在一个数i,使i2=-1,那么方程x2=-1可以变成x2=i2,则x=±i,从而x=±i是方程x2=-1的两个解,小明还发现i具有以下性质:
i1=i,i2=-1,i3=i2·i=-i,i4=(i2)2=(-1)2=1,i5=i4·i=i,i6=(i2)3=(-1)3=-1,i7=i6·i=-i,i8=(i4)2=1,….
请你观察上述等式,根据你发现的规律填空:i4n+1=________,i4n+2=________,i4n+3=________,i4n+4=________(n为自然数).
8.已知x5m=10,求代数式(-2x5m)5-(x4)5m+10的值.
9.幂的运算性质在一定的条件下具有可逆性,如:若am·an=am+n,则am+n=am·an(m,n为正整数).请运用所学知识解答下列问题:
(1)计算:33×=________;
(2)已知am=2,an=5(m,n为正整数),则a2m+n=________;
(3)已知m个(x-y)相乘的结果为a2,n个(x-y)相乘的结果为a3,若(3m+2n)个(x-y)相乘的结果为64,求a4的值.
10.阅读材料:我们已经学过幂的相关运算,其中幂的乘方是重要的运算之一,用式子表示为:(am)n=amn(m,n为正整数).幂的乘方运算反过来也是成立的,用式子表示为:amn=(am)n=(an)m(m,n为正整数),逆用幂的乘方的方法是:幂的底数不变,将幂的指数分解成两个因数的乘积,再转化成幂的乘方的形式.
如x6=(x2)3=(x3)2,至于选择哪一个变形结果,要具体问题具体分析,例如,判断3299的末位数字,我们可以采用如下方法:
解:3299的末位数字等于299的末位数字.
因为21=2,22=4,23=8,24=16,16n(n为正整数)的末位数字均为6,
所以299=24×24×23=(24)24×8=1624×8的末位数字是6×8的末位数字,即为8.所以3299的末位数字为8.
根据以上阅读材料,回答下列问题:
(1)逆用幂的乘方,写出338的末位数字;
(2)判断202 026+992 026的末位数字.
【拔尖点3】同底数幂的除法
11.如果a=(-99)0,b=(-0.1)-1,c=(-)-2,那么a,b,c的大小关系为( )
A.a>b>c B.c>a>b C.a>c>b D.c>b>a
12.计算x5m+3n+1÷(xn)2·(-xm)2的结果是( )
A.-x7m+n+1 B.x7m+n+1 C.x7m-n+1 D.x3m+n+1
13.若am=20,bn=20,ab=20,求的值.
14.如果xn=y,那么我们规定[x,y]=n.
例如:因为32=9,所以[3,9]=2.
(1)[-3,81]=________;若[2,y]=6,则y=________;
(2)已知[3,60]=a,[3,4]=b,[3,m]=c,若a-b=c,求m的值;
(3)若[4,28]=x,[7,28]=y.
①求的值;
②令t=,求t的值.
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参考答案
【拔尖点1】同底数幂的乘法
1.已知10α=3,10β=5,10γ=7,试把105写成底数是10的幂的形式:____________.
【答案】10α+β+γ
2.如图,在甲、乙、丙三只袋中分别装有球29个,29个,5个,先从甲袋中取出2x个球放入乙袋,再从乙袋中取出(2x+2y)个球放入丙袋,最后从丙袋中取出2y个球放入甲袋,此时三只袋中球的个数都相同,则2x+y的值为( )
A.128 B.64 C.32 D.16
【答案】A
【解析】由题意可知,调整后三只袋中的球数:甲袋:(29-2x+2y)个,乙袋:29+2x-(2x+2y)=(29-2y)个,丙袋:5+(2x+2y)-2y=(5+2x)个.因为一共有29+29+5=63(个)球,且调整后三只袋中球的个数相同,所以调整后每只袋中的球数为63÷3=21(个),所以5+2x=21,29-2y=21,所以2x=16,2y=8,所以2x+y=2x·2y=16×8=128,故选A.
3.阅读理解:一般地,n个相同因数a相乘:a·a·a·…·a·a,记为an,如:2×2×2=23=8,此时,3叫作以2为底的8的对数,记为log28(即log28=3).
(1)计算:log39=________;log381=________;log3729=________.
【答案】2 4 6
【解析】因为32=9,34=81,36=729,所以log39=2,log381=4,log3729=6.
(2)写出log39,log381,log3729之间的关系式:______________________.
【答案】log39+log381=log3729
(3)由(2)的结果,请你归纳出一个一般性的结果:logaM+logaN=__________(a>0且a≠1,M>0,N>0).
【答案】logaMN
(4)根据上述结论解决下列问题:已知loga2=3,求loga4和loga8的值(a>0且a≠1).
因为loga2=3,所以loga4=loga2+loga2=3+3=6.
所以loga8=loga2+loga4=3+6=9.
【拔尖点2】幂的乘方与积的乘方
4.已知,那么值为( )
A.1 B.2 C.-1 D.3
【答案】A
【解析】解:∵,
∴,,即,,
∴,即,
∴,
∴,故选:A.
5.已知a=222,b=311,c=129,甲、乙、丙的判断如下:甲:a>b;乙:ab>c;丙:bA.甲和乙 B.甲和丙 C.乙和丙 D.甲、乙、丙
【答案】D
【解析】将a=222变形为a=411,根据411>311,即可判断甲正确;根据ab=411×311=(3×4)11=1211>129,即可判断乙正确;根据b=311=32×39=9×39,c=129=(3×4)9=49×39>9×39,即可判断丙正确.
6.(1)计算:×= ;
(2)若3x+1·2x+1=62x+4,则x= .
【答案】1 -3
7.小明是一名刻苦学习、善于思考的同学,一天,他在解方程时突然产生了这样的想法:x2=-1,这个方程利用现有知识无法求解,如果存在一个数i,使i2=-1,那么方程x2=-1可以变成x2=i2,则x=±i,从而x=±i是方程x2=-1的两个解,小明还发现i具有以下性质:
i1=i,i2=-1,i3=i2·i=-i,i4=(i2)2=(-1)2=1,i5=i4·i=i,i6=(i2)3=(-1)3=-1,i7=i6·i=-i,i8=(i4)2=1,….
请你观察上述等式,根据你发现的规律填空:i4n+1=________,i4n+2=________,i4n+3=________,i4n+4=________(n为自然数).
【答案】i -1 -i 1
8.已知x5m=10,求代数式(-2x5m)5-(x4)5m+10的值.
解:因为x5m=10,
所以(-2x5m)5-(x4)5m+10
=(-2×10)5-(x5m)4+10
=-3.2×106-×104+10
=-3.2×106-10+10=-3.2×106.
9.幂的运算性质在一定的条件下具有可逆性,如:若am·an=am+n,则am+n=am·an(m,n为正整数).请运用所学知识解答下列问题:
(1)计算:33×=________;
【答案】3
(2)已知am=2,an=5(m,n为正整数),则a2m+n=________;
【答案】20
(3)已知m个(x-y)相乘的结果为a2,n个(x-y)相乘的结果为a3,若(3m+2n)个(x-y)相乘的结果为64,求a4的值.
解:由已知可知(x-y)m=a2,(x-y)n=a3,所以(x-y)3m+2n=(x-y)3m×(x-y)2n=(a2)3×(a3)2=a6×a6=a12=(a4)3,所以(a4)3=64=43,所以a4=4.
10.阅读材料:我们已经学过幂的相关运算,其中幂的乘方是重要的运算之一,用式子表示为:(am)n=amn(m,n为正整数).幂的乘方运算反过来也是成立的,用式子表示为:amn=(am)n=(an)m(m,n为正整数),逆用幂的乘方的方法是:幂的底数不变,将幂的指数分解成两个因数的乘积,再转化成幂的乘方的形式.
如x6=(x2)3=(x3)2,至于选择哪一个变形结果,要具体问题具体分析,例如,判断3299的末位数字,我们可以采用如下方法:
解:3299的末位数字等于299的末位数字.
因为21=2,22=4,23=8,24=16,16n(n为正整数)的末位数字均为6,
所以299=24×24×23=(24)24×8=1624×8的末位数字是6×8的末位数字,即为8.所以3299的末位数字为8.
根据以上阅读材料,回答下列问题:
(1)逆用幂的乘方,写出338的末位数字;
解:因为31=3,32=9,33=27,34=81,81n(n为正整数)的末位数字均为1,所以338=34×9×32=(34)9×9=819×9 的末位数字是1×9的末位数字,即为9.
(2)判断202 026+992 026的末位数字.
解:因为992 026=(9×11)2 026=92 026×112 026,而112 026的末位数字是1,所以992 026的末位数字等于92 026的末位数字.因为91=9,92=81,81n(n为正整数)的末位数字均为1,所以92 026=(92)1 013=811 013的末位数字为1.
因为202 026的末位数字为0,所以202 026+992 026的末位数字为0+1=1.
【拔尖点3】同底数幂的除法
11.如果a=(-99)0,b=(-0.1)-1,c=(-)-2,那么a,b,c的大小关系为( )
A.a>b>c B.c>a>b C.a>c>b D.c>b>a
【答案】B
12.计算x5m+3n+1÷(xn)2·(-xm)2的结果是( )
A.-x7m+n+1 B.x7m+n+1 C.x7m-n+1 D.x3m+n+1
【答案】B
13.若am=20,bn=20,ab=20,求的值.
解:因为ab=20,所以(ab)n=20n,即anbn=20n.
又因为bn=20,所以an·20=20n.所以an=20n-1.
又因为am=20,所以am+n=am·an=20×20n-1=20n,
amn=(am)n=20n.所以am+n=amn.所以m+n=mn.
所以==1.
14.如果xn=y,那么我们规定[x,y]=n.
例如:因为32=9,所以[3,9]=2.
(1)[-3,81]=________;若[2,y]=6,则y=________;
【答案】4 64
(2)已知[3,60]=a,[3,4]=b,[3,m]=c,若a-b=c,求m的值;
解:因为[3,60]=a,[3,4]=b,[3,m]=c,
所以3a=60,3b=4,3c=m.所以3a-b=3a÷3b=60÷4=15.
因为a-b=c,所以3c=15.所以m=15.
(3)若[4,28]=x,[7,28]=y.
①求的值;
解:因为[4,28]=x,[7,28]=y,
所以4x=7y=28.
====.
②令t=,求t的值.
解:因为28x+y=28x×28y=(7y)x×(4x)y=7xy×4xy=(7×4)xy=28xy,
所以x+y=xy.所以t===.
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