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专题 14.1 幂的运算【八大题型】
【人教版】
【题型1 幂的基本运算】..........................................................................................................................................1
【题型2 幂的运算法则逆用(比较大小)】.........................................................................................................2
【题型3 幂的运算法则逆用(求代数式的值)】.................................................................................................2
【题型4 幂的运算法则逆用(整体代入)】.........................................................................................................2
【题型5 幂的运算法则逆用(求参)】..................................................................................................................3
【题型6 幂的运算法则逆用(代数式的表示)】.................................................................................................3
【题型7 幂的运算法则(混合运算)】..................................................................................................................3
【题型8 幂的运算法则(新定义问题)】..............................................................................................................4
【知识点1 幂的运算】
①同底数幂的乘法:am·an=am+n。同底数幂相乘,底数不变,指数相加。
②幂的乘方:(am)n=amn。幂的乘方,底数不变,指数相乘。
③积的乘方:(ab)n=anbn。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。
④同底数幂的除法:am÷an=am-n。同底数幂相除,底数不变,指数相减。
任何不等于0的数的0次幂都等于1。
【题型1 幂的基本运算】
【例1】(2022•谷城县二模)下列各选项中计算正确的是( )
A.m2n﹣n=n2 B.2(﹣ab2)3=﹣2a3b6
C.(﹣m)2m4=m8 D.x6 y
=x3y
x2
5 2
【变式1-1】(2022秋•南陵县期末)( ) 2005×(2 ) 2004=( )
12 5
5 2 5
A.1 B. C.2 D.( ) 2003
12 5 12
【变式1-2】(2022秋•孝南区月考)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【变式1-3】(2022秋•温江区校级期末)下列等式中正确的个数是( )
①a5+a5=a10;②(﹣a)6•(﹣a)3•a=a10;③﹣a4•(﹣a)5=a20;④25+25=26.
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
【题型2 幂的运算法则逆用(比较大小)】
【例2】(2022春•宣城期末)已知a=8131,b=2741,c=961,则a、b、c的大小关系是( )
A.a>b>c B.b>a>c C.b>c>a D.a>c>b
【变式2-1】(2022春•晋州市期中)阅读:已知正整数a,b,c,若对于同底数,不同指数的两个幂ab和
ac(a≠1),当b>c时,则有ab>ac;若对于同指数,不同底数的两个幂ab和cb,当a>c时,则有ab
>cb,根据上述材料,回答下列问题.
(1)比较大小:520 420,961 2741;(填“>”“<”或“=”)
(2)比较233与322的大小;
(3)比较312×510与310×512的大小.[注(2),(3)写出比较的具体过程]
【变式2-2】(2022秋•滨城区月考)已知a=3231,b=1641,c=821,则a,b,c的大小关系是( )
A.a>b>c B.a>c>b C.a<b<c D.b>a>c
【变式2-3】(2022春•泰兴市校级月考)若a=2555,b=3444,c=4333,d=5222,试比较a、b、c、d的大小.
(写出过程)
【题型3 幂的运算法则逆用(求代数式的值)】
【例3】(2022春•巨野县期中)已知:52n=a,9n=b,则154n= .
【变式3-1】(2022秋•西青区期末)若2x=a,16y=b,则22x+4y的值为 .
1
【变式3-2】(2022春•萧山区期中)若xm=5,xn= ,则x2m﹣n=( )
4
5 25
A. B.40 C. D.100
2 4
【变式3-3】(2022春•高新区校级月考)已知32m=a,27n=b.求:
(1)34m的值;
(2)33n的值;
(3)34m﹣6n的值.
【题型4 幂的运算法则逆用(整体代入)】
【例4】(2022•铁岭模拟)若a+3b﹣2=0,则3a•27b= .
【变式4-1】(2022秋•淇滨区校级月考)当3m+2n﹣3=0时,则8m•4n= 8 .
1
【变式4-2】(2022春•东台市期中)已知a﹣2b﹣3c=2,则2a÷4b×( ) c的值是 .
8【变式4-3】(2022春•昌平区期末)若5x﹣2y﹣2=0,则105x÷102y= .
【题型5 幂的运算法则逆用(求参)】
【例5】(2022秋•西城区校级期中)若a5•(ay)3=a17,则y= ,若3×9m×27m=311,则m的值为
.
【变式5-1】(2022春•建湖县期中)规定a*b=2a×2b,例如:1*2=21×22=23=8,若2*(x+1)=64,则x
的值为 .
【变式5-2】(2022秋•卫辉市期末)已知2m=4n﹣1,27n=3m﹣1,则n﹣m= .
【变式5-3】(2022春•兴化市期中)若(2m)2•23n=84,其中m、n都是自然数,则符合条件m、n的值有
____组.
【题型6 幂的运算法则逆用(代数式的表示)】
a2m+3 am+1
【例6】(2022秋•崇川区校级期中)若 = =1.
y x
(1)请用含x的代数式表示y;
(2)如果x=4,求此时y的值.
【变式6-1】(2022•高新区校级三模)已知m=89,n=98,试用含m,n的式子表示7272.
【变式6-2】(2022•高新区校级三模)(1)若x=2m+1,y=3+4m,用x的代数式表示y.
(2)若x=2m+1,y=3+4m,用x的代数式表示y.
【变式6-3】(2022春•新泰市期末)若am=an(a>0,a≠1,m、n都是正整数),则m=n,利用上面结
论解决下面的问题:
(1)如果2x•23=32,求x的值;
(2)如果2÷8x•16x=25,求x的值;
(3)若x=5m﹣2,y=3﹣25m,用含x的代数式表示y.
【题型7 幂的运算法则(混合运算)】
【例7】(2022春•沭阳县校级月考)计算:
(1)(﹣a)2•a3
1
(2)(﹣8)2013•( )2014
8
(3)xn•xn+1+x2n•x(n是正整数)
( 4 )(a2•a3)4.
【变式7-1】(2022秋•道外区校级月考)计算:
(1)y3•y2•y
(2)(x3)4•x2(3)( a4•a2)3•(﹣a)5
(4)(﹣3a2)3﹣a•a5+(4a3)2.
【变式7-2】(2022春•太仓市期中)用简便方法计算下列各题
4
(1)( )2015×(﹣1.25)2016.
5
1 8
(2)(3 )12×( )11×(﹣2)3.
8 25
【变式7-3】(2022春•漳浦县期中)计算
(1)(m﹣n)2•(n﹣m)3•(n﹣m)4
(2)(b2n)3(b3)4n÷(b5)n+1
(3)(a2)3﹣a3•a3+(2a3)2;
(4)(﹣4am+1)3÷[2(2am)2•a].
【题型8 幂的运算法则(新定义问题)】
【例8】(2022春•大竹县校级期中)我们知道,同底数幂的乘法法则为am•an=am+n(其中a≠0,m、n为
正整数),类似地我们规定关于任意正整数 m、n的一种新运算:h(m+n)=h(m)•h(n);比如h
(2)=3,则h(4)=h(2+2)=3×3=9,若h(2)=k(k≠0),那么h(2n)•h(2022)的结果是
( )
A.2k+2021 B.2k+2022 C.kn+1010 D.2022k
【变式8-1】(2022•兰山区二模)一般的,如果ax=N(a>0,且a≠1),那么x叫做以a为底N的对数,
记作x=log N.例如:由于23=8,所以3是以2为底8的对数,记作log 8=3;由于a1=a,所以1是
a 2
以a为底a的对数,记作log a=1.对数作为一种运算,有如下的运算性质:如果 a>0,且a≠1,M>
a
M
0,N>0,那么(1)log (M•N)=log M+log N;(2)log =log M﹣log N;(3)log Mn=nlog M.
a a a a a a a a
N
16
根据上面的运算性质,计算log (23×8)﹣log -log 10的结果是 .
2 2 2
5
【变式8-2】(2022春•泰兴市期中)规定两数a,b之间的一种运算,记作a※b:如果ac=b,那么a※b
=c.例如:因为32=9,所以3※9=2
1
(1)根据上述规定,填空:2※16= , ※ =-2,
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(2)小明在研究这种运算时发现一个现象:3n※4n=3※4,小明给出了如下的证明:
设3n※4n=x,则(3n)x=4n,即(3x)n=4n所以3x=4,即3※4=x,
所以3n※4n=3※4.
请你尝试运用这种方法解决下列问题:
①证明:6※7+6※9=6※63;
②猜想:(x﹣1)n※(y+1)n+(x﹣1)n※(y﹣2)n= ※ (结果化成最简形式).
【变式8-3】(2022秋•南宁期末)规定两数a,b之间的一种运算,记作(a,b),如果ac=b,那么
(a,b)=c.我们叫(a,b)为“雅对”.
例如:∵23=8,∴(2,8)=3.我们还可以利用“雅对”定义证明等式(3,3)+(3,5)=(3,
15)成立.证明如下:
设(3,3)=m,(3,5)=n,则3m=3,3n=5.
∴3m•3n=3m+n=3×5=15.
∴(3,15)=m+n,即(3,3)+(3,5)=(3,15).
(1)根据上述规定,填空:(2,4)= ; (5,25)= ; (3,27)=
.
(2)计算:(5,2)+(5,7)= ,并说明理由.
(3)记(3,5)=a,(3,6)=b,(3,30)=c.求证:a+b=c.