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专题15.13 整式的指数幂(知识梳理与考点分类讲解)
【知识点1】零指数幂
a0 1a 0
任何不等于零的数的零次幂都等于1,即 .
am an amn a0 m n
要点提醒:同底数幂的除法法则可以推广到整数指数幂.即 ( , 、 为整数)
a0 1a 0
mn
当 时,得到 .
【知识点2】负整数指数幂
1
an
任何不等于零的数的
n
(
n
为正整数)次幂,等于这个数的
n
次幂的倒数,即
an
(
a
≠0,
n
是正整数).
引进了零指数幂和负整数指数幂后,指数的范围已经扩大到了全体整数,以前所学的幂的运算性质仍
然成立.
ana 0
an a
要点提醒: 是 的倒数, 可以是不等于 0的数,也可以是不等于 0的代数式.例如
1
2xy1
1 ab5
2xy xy 0
ab5
ab0
( ), ( ).
【知识点3】科学记数法的一般形式
a10n n 1|a|10
(1)把一个绝对值大于10的数表示成 的形式,其中 是正整数,
a10n n
(2)利用10的负整数次幂表示一些绝对值较小的数,即 的形式,其中 是正整数,
1|a|10
.
用以上两种形式表示数的方法,叫做科学记数法.
【考点目录】
【考点1】零指数幂; 【考点2】负指数幂;
【考点3】整数指数幂; 【考点4】整数指数幂的运算;
【考点5】科学记数法;
【考点一】零指数幂;【例1】(2023上·广西南宁·九年级校考期中)计算: .
【答案】0
【分析】本题考查了实数的混合运算,先将绝对值,0次幂,立方根化简,再进行计算即可.
解:
.
【举一反三】
【变式1】(2023下·浙江杭州·七年级杭州市十三中教育集团(总校)校联考期中)如果 ,
, ,那么它们的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】接利用零指数幂的性质以及负整数指数幂的性质分别化简得出答案.
解: , , ,且 ,
.
故选:D
【点拨】此题主要考查了零指数幂的性质以及负整数指数幂的性质,正确化简各数是解题关键.
【变式2】(2022下·广东佛山·七年级校考专题练习)满足等式 的x的值为 .
【答案】 或 或
【分析】分 , , 且 三种情况求解.
解:(1)当 时, ,此时 ,等式成立;
(2)当 时, ,此时 ,等式成立;
(3)当 且 时, ,此时 ,等式成立.综上所述,x的值为: 或 或 .
故答案为: 或 或 .
【点拨】本题考查了零指数幂的计算,幂的计算,正确分类是解题的关键.
【考点二】负指数幂;
【例2】(2023上·湖南岳阳·八年级校考期中)计算
(1) ; (2) .
【答案】(1) ;(2)
【分析】本题考查了实数个混合运算,单项式的乘除混合运算.
(1)先将负整数幂,0次幂,乘方化简,再进行计算即可;
(2)先根据积的乘法运算法则将乘方化简,再根据同底数幂乘除运算法则进行计算即可.
(1)解:
;
(2)解:
.
【举一反三】
【变式1】(2023上·湖南永州·八年级统考期中)下列运算正确的是( )
A. B.C. D.
【答案】B
【分析】根据负指数幂、分式的基本性质、零指数幂及幂的除法即可求解,解题的关键是熟知各自的
运算法则.
解:A、 ,故错误;
B、 正确;
C、 ,故错误;
D、 ,故错误;
故选:B.
【变式2】(2023上·重庆·九年级重庆一中校考期中)计算: .
【答案】6
【分析】本题考查实数的运算,零指数幂,负整数指数幂,掌握运算法则是解题关键;
先计算零指数幂,负整数指数幂,去掉绝对值,再计算加减即可
解: ,
故答案为:6.
【考点三】整数指数幂的运算;
【例3】(2023下·山东济南·七年级校考阶段练习)计算:
(1) ; (2) ; (3) .
【答案】(1)3;(2)0;(3) .
【分析】根据负整数指数幂、乘方、零指数幂、同底数指数幂乘除运算依次计算即可.
(1)解:原式 ;
(2)解:原式 ;
(3)解:原式 .【点拨】本题考查了负整数指数幂、乘方、零指数幂、同底数指数幂乘除运算,熟记运算法则是解题
关键.
【举一反三】
【变式1】(2022上·湖南永州·八年级统考期中)下列运算正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】根据整数指数幂的运算可判断A,根据单项式乘以单项式的法则可判断B,把分子分母都乘
以10可判断C,根据积的乘方运算的法则可判断D,从而可得答案.
解: ,故A符合题意;
,故B不符合题意;
,故C不符合题意;
,故D不符合题意;
故选A
【点拨】本题考查的是整数指数幂的运算,分式的性质,积的乘方运算,单项式乘以单项式的运算,
熟记运算法则是解本题的关键.
【变式2】(2023上·云南昆明·八年级云大附中校考期中)计算: .
【答案】
【分析】根据整数指数幂的运算法则计算即可.
解:;
故答案为:
【点拨】本题考查的负整数指数幂的含义,整数指数幂的运算,熟记运算法则是解本题的关键.
【考点四】科学记数法;
【例4】(2023上·八年级课时练习)用科学记数法表示绝对值小于1的数
绝对值小于1的数用科学记数法表示为 的形式, , 为原数第1个不为0的数字前
面所有0的个数(包括小数点前面那个0).
思辨:用科学记数法表示绝对值小于1的数,与七年级所学的用科学记数法表示绝对值较大的数有何
区别和联系?
【答案】区别:前者的指数是负整数指数,后者的指数是正整数指数;
联系:表示形式均为 ,其中 的取值范围都是
【分析】区别:前者的指数是负整数指数,后者的指数是正整数指数;联系:表示形式均为 ,
其中 的取值范围都是 ,据此解答.
解:用科学记数法表示绝对值小于1的数,与七年级所学的用科学记数法表示绝对值较大的数的区别:
前者的指数是负整数指数,后者的指数是正整数指数;
联系:表示形式均为 ,其中 的取值范围都是 .
【点拨】本题考查了科学记数法,熟练掌握科学记数法的表示形式是关键.
【举一反三】
【变式1】(2023上·广西来宾·八年级统考期中)“燕山雪花大如席,片片吹落轩辕台.”这是诗仙
李白眼里的雪花.单个雪花的重量其实很轻,只有 左右,0.00003用科学记数法可表示为
( )
A. B. C. D.【答案】A
【分析】此题考查科学记数法的表示方法.科学记数法的表示形式为 的形式,其中 ,
为整数,表示时关键要正确确定 的值以及 的值,据此求解即可.
解: .
故选:A.
【变式2】(2023上·江苏淮安·七年级淮安市徐杨中学校考阶段练习)每立方厘米的空气质量约为
g,用小数把它表示为 g.
【答案】
【分析】根据科学记数法的表示方法,可得原数.
解: .
故答案为: .
【点拨】本题考查了科学计数法,小数表示的科学计数法的指数是负几,小数点向左移动几个单位.