幂的运算提高讲义
【重点梳理】
重点一、同底数幂的乘法性质
(其中都是正整数).即同底数幂相乘,底数不变,指数相加.
重点诠释:(1)同底数幂是指底数相同的幂,底数可以是任意的实数,也可以是单项式、多项式.
(2)三个或三个以上同底数幂相乘时,也具有这一性质,
即(都是正整数).
(3)逆用公式:把一个幂分解成两个或多个同底数幂的积,其中它们的底数与原来的底数相同,它们的指数之和等于原来的幂的指数。即(都是正整数).
类型一、同底数幂的乘法性质
例1、(2019秋﹒长春期中)已知==1,求的值.
【考点】同底数幂的乘法.同底数幂的乘法【专题】整式.
【分析】根据同底数幂的乘法法则计算即可.
【解答】解:∵==1,
∴==5×1×8=40.
【点评】本题主要考查了同底数幂的乘法法则:同底数幂相乘,底数不变,指数相加.
【总结升华】(1)同底数幂相乘时,底数可以是多项式,也可以是单项式.
(2)在幂的运算中,经常用到以下变形:
.
举一反三:(2019秋﹒永春县期末)若=则n=( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【考点】同底数幂的乘法.同底数幂的乘法【专题】整式;运算能力.
【分析】根据乘法原理以及同底数幂的乘法法则解答即可.
【解答】解:∵
=
=
=
=
∴2+n=6,
解得n=4.
故选:C.
【点评】本题主要考查了同底数幂的乘法,同底数幂相乘,底数不变,指数相加.
重点二、幂的乘方法则
(其中都是正整数).即幂的乘方,底数不变,指数相乘.
重点诠释:(1)公式的推广: (,均为正整数)
(2)逆用公式: ,根据题目的需要常常逆用幂的乘方运算能将某些幂变形,从而解决问题.
类型二、幂的乘方法则
例2、计算:
(1); (2);
(3); (4).
【答案与解析】
解:(1).
(2).
(3).
(4).
【总结升华】(1)运用幂的乘方法则进行计算时要注意符号的计算及处理,一定不要将幂的乘方与同底数幂的乘法混淆.(2)幂的乘方的法则中的底数仍可以为单个数字、字母,也可以是单项式或多项式.
举一反三:(2019秋﹒南岗区期末)若==b,m,n为正整数,则的值等于( )
A. B. C. D.3a+2b
【考点】同底数幂的乘法;幂的乘方与积的乘方.【专题】整式;运算能力.
【分析】根据=是正整数=是正整数)进行计算即可.【解答】解:∵=b,
∴=b,
∴=
∴==
故选:A.
【点评】此题主要考查了同底数幂的乘法和幂的乘方,关键是掌握计算法则.
例3、(2019春?南长区期中)已知2x=8y+2,9y=3x﹣9,求x+2y的值.
【思路点拨】根据原题所给的条件,列方程组求出x、y的值,然后代入求解.
【答案与解析】
解:根据2x=23(y+2),32y=3x﹣9,
列方程得:,
解得:,
则x+2y=11.
【总结升华】本题考查了幂的乘方,解题的关键是灵活运用幂的乘方运算法则.
举一反三:
【变式】已知,则= .
【答案】-5;
提示:原式
∵∴ 原式==-5.
重点三、积的乘方法则
(其中是正整数).即积的乘方,等于把积的每一个因式分别乘方,再把所得的幂相乘.
重点诠释:(1)公式的推广: (为正整数).
(2)逆用公式:逆用公式适当的变形可简化运算过程,尤其是遇到底数互为倒数时,计算更简便.如:
类型三、积的乘方法则
例4、计算:
(1) (2)
【思路点拨】利用积的乘方的运算性质进行计算.
【答案与解析】
解:(1).
(2).
【总结升华】(1)应用积的乘方时,特别注意观察底数含有几个因式,每个因式都分别乘方.(2)注意系数及系数符号,对系数-1不可忽略.
举一反三:
【变式1】下列等式正确的个数是( ).
① ② ③
④ ⑤
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
【答案】A;
提示:只有⑤正确;;;;
【变式2】(2019春?泗阳县校级月考)计算:
(1)a4?(3a3)2+(﹣4a5)2
(2)(2)20?()21.
【答案】
(1)a4?(3a3)2+(﹣4a5)2
=a4?9a6+16a10
=9a10+16a10
=25a10;
(2)(2)20?()21.
=(×)20?
=1×
=.
例5、(2019秋?济源校级期中)已知x2m=2,求(2x3m)2﹣(3xm)2的值.
【思路点拨】根据积的乘方等于每个因式分别乘方,再把所得的幂相乘,可得已知条件,根据已知条件,可得计算结果.
【答案与解析】解:原式=4x6m﹣9x2m
=4(x2m)3﹣9x2m
=4×23﹣9×2
=14.
【总结升华】本题考查了幂的乘方与积得乘方,先由积的乘方得出已知条件是解题关键.
【综合探究】
1.(2019秋﹒雨花区校级月考)规定两数a,b之间的一种运算,记作(a,b),如果=b,则(a,b)=c.我们叫(a,b)为“雅对”.
例如:因为=8,所以 (2,8)=3.我们还可以利用“雅对”定义说明等式 (3,3)+(3,5)=(3,15)成立.证明如下:
设 (3,3)=m,(3,5)=n,则==5,
故==3×5=15,
则 (3,15)=m+n,
即 (3,3)+(3,5)=(3,15).
(1)根据上述规定,填空:(2,4)=22; (5,1)=00; (3,27)=33.
(2)计算 (5,2)+(5,7)=(5,14)(5,14),并说明理由.
(3)利用“雅对”定义证明:=(2,3),对于任意自然数n都成立.
【考点】有理数的混合运算;同底数幂的乘法.同底数幂的乘法【专题】规律型.
【分析】(1)根据上述规定即可得到结论;
(2)设(5,2)=x,(5,7)=y,根据同底数幂的乘法法则即可求解;
(3)设=x,于是得到=即=根据“雅对”定义即可得到结论.【解答】解:(1)∵=4,
∴(2,4)=2;
∵=1,
∴(5,1)=0;
∵=27,
∴(3,27)=3;
故答案为:2,0,3;
(2)设(5,2)=x,(5,7)=y,
则==7,
∴==14,
∴(5,14)=x+y,
∴(5,2)+(5,7)=(5,14),
故答案为:(5,14);
(3)设=x,则=即=
所以=3,即(2,3)=x,
所以=(2,3).【点评】此题考查了实数的运算,弄清题中的新运算是解本题的关键.
2.(2018春﹒开福区校级期中)阅读材料:n个相同的因数a相乘,可记为如2×2×2==8,此时,3叫做以2为底8的对数,记为log_(2)8(即=3).一般地,若=b(a>0且a≠1,b>0),则n叫做以a为底b的对数,记为log_(a)b(即=n).如=81,则4叫做以3为底81的对数,记为log_(3)81(即=4).
根据以上材料,解决下列问题:
(1)计算以下各对数的值:===66;
(2)根据(1)中的计算结果,写出满足的关系式;
(3)根据(2)中的关系式及4,16,64满足的关系式猜想一般性结论:
=且a≠1,M>0,N>0);
(4)根据幂的运算法则说明(3)中一般性结论的正确性.
【考点】同底数幂的乘法.吴晓莉 同底数幂的乘法【专题】常规题型.
【分析】(1)根据=b(a>0且a≠1,b>0),则n叫做以a为底b的对数,记为log_(a)b(即=n),进而得出答案;
(2)利用(1)中所求进而得出答案;
(3)利用(2)中所求规律进而得出答案;
(4)利用发现的规律进而分析得出答案.
【解答】解:===6;
故答案为:2,4,6;
(2)由(1)得:=
(3)由(2)得:=
故答案为:
(4)记==n,
则M==
所以MN==
所以==m+n,
所以=.
【点评】此题主要考查了新定义以及同底数幂的乘法运算,正确发现新定义的意义是解题关键.
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