当前位置:首页>文档>专题04幂的运算重难点精练(九大考点)(期末真题精选)(解析版)_初中数学人教版_8上-初中数学人教版_旧版_06习题试卷_6期中期末复习专题

专题04幂的运算重难点精练(九大考点)(期末真题精选)(解析版)_初中数学人教版_8上-初中数学人教版_旧版_06习题试卷_6期中期末复习专题

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专题04幂的运算重难点精练(九大考点)(期末真题精选)(解析版)_初中数学人教版_8上-初中数学人教版_旧版_06习题试卷_6期中期末复习专题
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18 页
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专题 04 幂的运算重难点精练(九大考点) 实战训练 一.同底数幂的乘法 1.已知2m•2m•8=211,则m= 4 . 试题分析:将已知中的2m•2m•8化为同底数的幂,然后利用同底数幂的乘法法则进行计算,再根 据指数相同列式求解即可. 答案详解:解:2m•2m•8=2m•2m•23=2m+m+3, ∵2m•2m•8=211, ∴m+m+3=11, 解得m=4. 所以答案是4. 2.已知2x+3y﹣2=0,求9x•27y的值.试题分析:直接利用幂的乘方运算法则将原式变形进而化简得出答案. 答案详解:解:∵2x+3y﹣2=0, ∴2x+3y=2, ∴9x•27y=32x•33y=32x+3y=32=9. 3.已知3x+2=m,用含m的代数式表示3x( ) m m A.3x=m﹣9 B.3x= C.3x=m﹣6 D.3x= 9 6 试题分析:根据同底数幂的乘法法则解答即可. 答案详解:解:∵3x+2=3x×32=m, m ∴3x= . 9 所以选:B. 二.同底数幂的除法 2 4.已知:3m=2,9n=3,则3m﹣2n= . 3 试题分析:先利用幂的乘方变为同底数幂,再逆用同底数幂的除法求解. 答案详解:解:∵9n=32n=3, 2 ∴3m﹣2n=3m÷32n= , 3 2 所以答案是: . 3 154 54 5.已知m= ,n= ,那么2016m﹣n= 1 . 344 340 试题分析:根据积的乘方的性质将m的分子转化为以3和5为底数的幂的积,然后化简从而得 到m=n,再根据任何非零数的零次幂等于1解答. 154 34 ⋅54 54 答案详解:解:∵m= = = , 344 344 340 ∴m=n, ∴2016m﹣n=20160=1. 所以答案是:1. 6.已知ka=4,kb=6,kc=9,2b+c•3b+c=6a﹣2,则9a÷27b= 9 .试题分析:先将9a÷27b变形,再由ka=4,kb=6,kc=9,2b+c•3b+c=6a﹣2分别得出a,b,c的关 系式,然后联立得方程组,整体求得(2a﹣3b)的值,最后代入将9a÷27b变形所得的式子即可 得出答案. 答案详解:解:9a÷27b =(32)a÷(33)b =(3)2a﹣3b, ∵ka=4,kb=6,kc=9, ∴ka•kc=kb•kb, ∴ka+c=k2b, ∴a+c=2b①; ∵2b+c•3b+c=6a﹣2, ∴(2×3)b+c=6a﹣2, ∴b+c=a﹣2②; { a+c=2b 联立①②得: , b+c=a−2 { c=2b−a ∴ , c=a−2−b ∴2b﹣a=a﹣2﹣b, ∴2a﹣3b=2, ∴9a÷27b =(3)2a﹣3b =32 =9. 所以答案是:9. 三.幂的乘方与积的乘方(注意整体思想的运用) 7.已知2m=a,32n=b,m,n为正整数,则25m+10n= a 5 b 2 . 试题分析:根据积的乘方与幂的乘方及同底数幂的乘法的运算法则解答. 答案详解:解:∵2m=a,32n=b, ∴25m+10n=(2m)5•(25)2n=(2m)5•322n=(2m)5•(32n)2=a5b2, 所以答案是:a5b2. 8.计算:(﹣0.2)100×5101= 5 .试题分析:根据幂的乘方与积的乘方运算法则,将所求的式子变形为(﹣0.2×5)100×5,再求解 即可. 答案详解:解:(﹣0.2)100×5101 =(﹣0.2)100×5100×5 =(﹣0.2×5)100×5 =5, 所以答案是:5. 9.若x+3y﹣3=0,则2x•8y= 8 . 试题分析:根据已知条件求得x=3﹣3y,然后根据同底数幂的乘法法则进行解答. 答案详解:解:∵x+3y﹣3=0, ∴x=3﹣3y, ∴2x•8y=23﹣3y•23y=23=8. 所以答案是:8. 四.幂的运算中的规律 10.阅读材料:求1+2+22+23+24+…+22017+22018的值. 解:设 S=1+2+22+23+24+…+22017+22018①,将等式两边同时乘 2,得 2S=2+22+23+24+25+… +22018+22019②, ②﹣①,得2S﹣S=22019﹣1,即S=22019﹣1, 所以1+2+22+23+24+…+22017+22018=22019﹣1. 请你仿照此法计算: (1)1+2+22+23+24+…+29+210; (2)1+3+32+33+34+…+3n﹣1+3n(其中n为正整数). 试题分析:(1)直接利用例题将原式变形进而得出答案; (2)直接利用例题将原式变形进而得出答案. 答案详解:解:(1)设S=1+2+22+23+24+…+210,① 将等式两边同时乘2得: 2S=2+22+23+24+…+210+211,② ②﹣①得2S﹣S=211﹣1, 即S=211﹣1, ∴1+2+22+23+24+…+210=211﹣1.(2)设S=1+3+32+33+34+…+3n,① 将等式两边同时乘3得: 3S=3+32+33+34+…+3n+3n+1,② ②﹣①得3S﹣S=3n+1﹣1, 1 即S= (3n+1﹣1), 2 1 ∴1+3+32+33+34+…+3n= (3n+1﹣1). 2 11.(1)通过计算比较下列各式中两数的大小:(填“>”、“<”或“=”) ①12 < 21,②23 < 32,③34 > 43, ④45 > 54,⑤56 > 65,… (2)由(1)可以猜测nn+1与(n+1)n(n为正整数)的大小关系:当 n ≤ 2 时,nn+1< (n+1)n;当n ≥ 3 时,nn+1>(n+1)n; (3)根据上面的猜想,可以知道:20082009 > 20092008. 试题分析:先要正确计算(1)中的各个数,根据计算的结果确定所填的符号,观察所填符号, 总结规律. 答案详解:解:(1)①∵12=1,21=2, ∴12<21, ②∵23=8,32=9, ∴23<32, ③∵34=81,43=64, ∴34>43, ④∵45=1024,54=625, ∴45>54, ⑤∵56=15625,65=7776, ∴56>65,… (2)由(1)可以猜测nn+1与(n+1)n(n为正整数)的大小关系: 当n≤2时,nn+1<(n+1)n; 当n≥3时,nn+1>(n+1)n;(3)∵n=2008>3, ∴20082009>20092008. 12.求1+2﹣1+2﹣2+2﹣3+2﹣4+…+2﹣200的值. 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 试题分析:依据 =1− , + =1− , + + =1− ,…可得规律 + + +⋯+ =1 2 2 2 4 4 2 4 8 8 2 4 8 2200 1 − ,进而得到1+2﹣1+2﹣2+2﹣3+2﹣4+…+2﹣200的值. 2200 1 1 答案详解:解:∵ =1− , 2 2 1 1 1 + =1− , 2 4 4 1 1 1 1 + + =1− , 2 4 8 8 … 1 1 1 1 1 + + +⋯+ =1− , 2 4 8 2200 2200 ∴1+2﹣1+2﹣2+2﹣3+2﹣4+…+2﹣200 1 1 1 1 =1+ + + +⋯+ 2 4 8 2200 1 =1+1− , 2200 1 =2− . 2200 13.探究:22﹣21=2×21﹣1×21=2( 1 ) 23﹣22= 2× 2 2 ﹣ 1× 2 2 =2( 2 ), 24﹣23= 2× 2 3 ﹣ 1× 2 3 =2( 3 ), …… (1)请仔细观察,写出第4个等式; (2)请你找规律,写出第n个等式; (3)计算:21+22+23+…+22019﹣22020. 试题分析:(1)根据给出的内容,直接可以仿写25﹣24=2×24﹣1×24=24, (2)2n+1﹣2n=2×2n﹣1×2n=2n,(3)将原式进行变形,即提出负号后,就转化为原题中的类型,利用(1)(2)的结论,直接 得出结果. 答案详解:解:探究:22﹣21=2×21﹣1×21=21, 23﹣22=2×22﹣1×22=22, 24﹣23=2×23﹣1×23=23, (1)25﹣24=2×24﹣1×24=24; (2)2n+1﹣2n=2×2n﹣1×2n=2n; (3)原式=﹣(22020﹣22019﹣22018﹣22017﹣……﹣22﹣2) =﹣2. 所以答案是:1;2×22﹣1×22;2;2×23﹣1×23;3 五.新定义 14.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 (3,5)+(3,7)=(3,x),则x的值为 3 5 . 试题分析:设3m=5,3n=7,根据新运算定义用m、n表示(3,5)+(3,7),得方程,求出x 的值. 答案详解:解:设3m=5,3n=7, 依题意(3,5)=m,(3,7)=n, ∴(3,5)+(3,7)=m+n. ∴(3,x)=m+n, ∴x=3m+n =3m×3n =5×7 =35. 所以答案是:35. 15.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 23=8,所以(2,8)=3. (1)根据上述规定,填空: ①(5,125)= 3 ,(﹣2,﹣32)= 5 ;1 ②若(x, )=﹣3,则x= 2 . 8 (2)若(4,5)=a,(4,6)=b,(4,30)=c,试探究a,b,c之间存在的数量关系; (3)若(m,8)+(m,3)=(m,t),求t的值. 试题分析:(1)①根据新定义的运算进行求解即可; ②根据新定义的运算进行求解即可; (2)根据新定义的运算进行求解即可; (3)根据新定义的运算进行求解即可. 答案详解:解:①∵53=125, ∴(5,125)=3, ∵(﹣2)5=﹣32, ∴(﹣2,﹣32)=5, 所以答案是:3;5; 1 ②由题意得:x﹣3= , 8 则x﹣3=2﹣3, ∴x=2, 所以答案是:2; (2)∵(4,5)=a,(4,6)=b,(4,30)=c, ∴4a=5,4b=6,4c=30, ∵5×6=30, ∴4a•4b=4c, ∴a+b=c. (3)设(m,8)=p,(m,3)=q,(m,t)=r, ∴mp=8,mq=3,mr=t, ∵(m,8)+(m,3)=(m,t), ∴p+q=r, ∴mp+q=mr, ∴mp•mr=mt, 即8×3=t, ∴t=24.16.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23=8,所以(2,8)=3. (1)根据上述规定,填空: 1 (3,27)= 3 ,(5,1)= 0 ,(2, )= ﹣ 2 . 4 (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证明下面这个等式:(3,4)+(3,5)=(3,20) 试题分析:(1)分别计算左边与右边式子,即可做出判断; (2)设(3,4)=x,(3,5)=y,根据同底数幂的乘法法则即可求解. 答案详解:解:(1)∵33=27, ∴(3,27)=3; ∵50=1, ∴(5,1)=0; 1 ∵2﹣2= , 4 1 ∴(2, )=﹣2; 4 (2)设(3,4)=x,(3,5)=y, 则3x=4,3y=5, ∴3x+y=3x•3y=20, ∴(3,20)=x+y, ∴(3,4)+(3,5)=(3,20). 所以答案是:3,0,﹣2. 六.阅读类---紧扣例题,化归思想 17.阅读下列材料: 一般地,n个相同的因数a相乘 a⋅a⋯a 记为an.如2×2×2=23=8,此时,3叫做以2为底8的 ¿ 对数,记为log 8(即log 8=3).一般地,若an=b(a>0且a≠1,b>0),则n叫做以a为底 2 2b的对数,记为log b(即log b=n).如34=81,则4叫做以3为底81的对数,记为log 81(即 a a 3 log 81=4). 3 (1)计算以下各对数的值: log 4= 2 ,log 16= 4 ,log 64= 6 . 2 2 2 (2)观察(1)中三数4、16、64之间满足怎样的关系式,log 4、log 16、log 64之间又满足怎 2 2 2 样的关系式; (3)由(2)的结果,你能归纳出一个一般性的结论吗? log M+log N= lo g ( MN ) ;(a>0且a≠1,M>0,N>0) a a a (4)根据幂的运算法则:an•am=an+m以及对数的含义证明上述结论. 试题分析:首先认真阅读题目,准确理解对数的定义,把握好对数与指数的关系. (1)根据对数的定义求解; (2)认真观察,不难找到规律:4×16=64,log 4+log 16=log 64; 2 2 2 (3)由特殊到一般,得出结论:log M+log N=log (MN); a a a (4)首先可设log M=b ,log N=b ,再根据幂的运算法则:an•am=an+m以及对数的含义证明 a 1 a 2 结论. 答案详解:解:(1)log 4=2,log 16=4,log 64=6; 2 2 2 (2)4×16=64,log 4+log 16=log 64; 2 2 2 (3)log M+log N=log (MN); a a a (4)证明:设log M=b ,log N=b , a 1 a 2 则ab 1=M,ab 2=N, ∴MN=ab 1⋅ab 2=ab 1 +b 2, ∴b +b =log (MN)即log M+log N=log (MN). 1 2 a a a a 18.阅读下列材料: 若a3=2,b5=3,则a,b的大小关系是a > b(填“<”或“>”). 解:因为a15=(a3)5=25=32,b15=(b5)3=33=27,32>27,所以a15>b15, 所以a>b. 解答下列问题: (1)上述求解过程中,逆用了哪一条幂的运算性质 CA.同底数幂的乘法 B.同底数幂的除法 C.幂的乘方 D.积的乘方 (2)已知x7=2,y9=3,试比较x与y的大小. 试题分析:(1)根据幂的乘方进行解答即可; (2)根据题目所给的求解方法,进行比较. 答案详解:解:∵a15=(a3)5=25=32,b15=(b5)3=33=27,32>27,所以a15>b15, 所以a>b,所以答案是:>; (1)上述求解过程中,逆用了幂的乘方,所以选C; (2)∵x63=(x7)9=29=512,y63=(y9)7=37=2187,2187>512, ∴x63<y63, ∴x<y. 19.阅读下面一段话,解决后面的问题. 观察下面一列数:1,2,4,8,…,我们发现,这一列数从第二项起,每一项与它前一项的比 都等于2. 一般地,如果一列数从第二项起,每一项与它前一项的比都等于同一个常数,这一列数就叫做 等比数列,这个常数叫做等比数列的比. (1)等比数列5,﹣15,45,…的第四项是 ﹣ 13 5 . (2)如果一列数a ,a ,a ,a ,…是等比数列,且公比为 q,那么根据上述的规定,有 1 2 3 4 a a a ,…所以 a =a q,a =a q=(a q)q=a q2,a =a q=(a q2)q= 2=q, 3=q, 4= 2 1 3 2 1 1 4 3 1 a a a 1 2 3 a q3,…,a = a q n ﹣ 1 (用含a 与q的代数式表示). 1 n 1 1 (3)一个等比数列的第二项是10,第三项是20,则它的第一项是 5 ,第四项是 4 0 . 试题分析:(1)由于﹣15÷5=﹣3,45÷(﹣15)=﹣3,所以可以根据规律得到第四项. (2)通过观察发现,第n项是首项a 乘以公比q的(n﹣1)次方,这样就可以推出公式了; 1 (3)由于第二项是10,第三项是20,由此可以得到公比,然后就可以得到第一项和第四项. 答案详解:解:(1)∵﹣15÷5=﹣3,45÷(﹣15)=﹣3, ∴第四项为45×(﹣3)=﹣135. 故填空答案:﹣135;(2)通过观察发现,第n项是首项a 乘以公比q的(n﹣1)次方,即:a =a qn﹣1. 1 n 1 故填空答案:a qn﹣1; 1 (3)∵公比等于20÷10=2, ∴第一项等于:10÷2=5, 第四项等于20×2=40.a =a qn﹣1. n 1 故填空答案:它的第一项是5,第四项是40. 七.整式除法(难点) 20.我阅读:类比于两数相除可以用竖式运算,多项式除以多项式也可以用竖式运算,其步骤是: (i)把被除式和除式按同一字母的降幂排列(若有缺项用零补齐). (ii)用竖式进行运算. (ii)当余式的次数低于除式的次数时,运算终止,得到商式和余式. 我会做:请把下面解答部分中的填空内容补充完整. 求(5x4+3x3+2x﹣4)÷(x2+1)的商式和余式. 解: 答:商式是5x2+3x﹣5,余式是 ﹣ x + 1 ; 我挑战:已知x4+x3+ax2+x+b能被x2+x+1整除,请直接写出a、b的值. 试题分析:我会做:根据“我阅读”的步骤,计算填空即可; 我挑战:用竖式计算,令余式为0即可算出a,b的值. 答案详解:解:我阅读:(iii) 余式是﹣x+1, 所以答案是:0x2,﹣5x2,﹣5x2,﹣5x2+0x﹣5,﹣x+1; 我挑战: ∴x4+x3+ax2+x+b=(x2+x+1)(x2+a﹣1)+(2﹣a)x+b﹣a+1, ∵x4+x3+ax2+x+b能被x2+x+1整除, ∴(2﹣a)x+b﹣a+1=0, ∴2﹣a=0且b﹣a+1=0, 解得a=2,b=1. 21.计算:3a3b2÷a2+b•(a2b﹣3ab). 试题分析:根据单项式的除法以及单项式乘以多项式进行计算即可. 答案详解:解:原式=3ab2+a2b2﹣3ab2 =a2b2. 22.计算:(2a3•3a﹣2a)÷(﹣2a) 试题分析:依据单项式乘单项式法则进行计算,然后再依据多项式除以单项式法则计算即可. 答案详解:解:原式=(6a4﹣2a)÷(﹣2a) =6a4)÷(﹣2a)﹣2a÷(﹣2a) =﹣3a3+1.八.巧妙比大小---化相同 23.阅读下列解题过程,试比较2100与375的大小. 解:∵2100=(24)25=1625,375=(33)25=2725,而16<27, ∴2100<375 请根据上述解答过程解答:比较255、344、433的大小. 试题分析:根据幂的乘方的逆运算,把各数化为指数相同、底数不同的形式,再根据底数的大 小比较即可. 答案详解:解:∵255=3211,344=8111,433=6411, 且32<64<81, ∴255<433<344. 24.比较20162017与20172016的大小,我们可以采用从“特殊到一般”的思想方法: (1)通过计算比较下列各式中两数的大小:(填“>”、“<”或“=”) ①12 < 21,②23 < 32,③34 > 43,④45 > 54,⑤56 > 65,… (2)由(1)可以猜测nn+1与(n+1)n (n为正整数)的大小关系: 当n ≤ 2 时,nn+1<(n+1)n;当n > 2 时,nn+1>(n+1)n; (3)根据上面的猜想则有:20162017 > 20172016(填“>”、“<”或“=”). 试题分析:(1)通过计算可比较大小; (2)观察(1)中的符号,归纳nn+1与(n+1)n (n为正整数)的大小关系; (3)由(2)中的规律可直接得到答案; 答案详解:解:(1)①∵12=1,21=2, ∴12<21, ②∵23=8,32=9, ∴23<32, ③∵34=81,43=64, ∴34>43, ④∵45=1024,54=625, ∴45>54, ⑤∵56=15625,65=7776, ∴56>65,(2)通过观察可以看出;n≤2时,nn+1<(n+1)n; n>2时,nn+1>(n+1)n; (3)由(2)得到的结论;2016>2, ∴20162017>20172016. 所以答案是:(1)<,<,>,>;≤2,>2;>. 25.(1)用“>”、“<”、“=”填空:35 < 36,53 < 63 (2)比较下列各组中三个数的大小并用“<”连接:①410,86,164②255,344,433. 试题分析:(1)根据底数为大于1的正数时,底数相同指数越大幂越大和指数相同时,底数越 小幂越小填空即可; (2)①先把这3个数化为底数都为2的幂比较大小;②根据(am)n=amn(m,n是正整数) 的逆运算把三个数化为指数相同的数,再比较底数的大小即可. 答案详解:解:(1)∵3>1, ∴35<36, 所以答案是:<; ∵1<5<6, ∴53<63, 所以答案是:<; (2)①∵410=(42)5=220,164=(42)4=216,86=218, ∵220>218>216, ∴164<86<410; ②∵255=(25)11,344=(34)11,433=(43)11, 又∵25=32<43=64<34=81, ∴255<433<344. 九.幂的运算的综合提升 1 1 26.已知5a=2b=10,求 + 的值. a b 试题分析:想办法证明ab=a+b即可. 答案详解:解:∵5a=2b=10, ∴(5a)b=10b,(2b)a=10a,∴5ab=10b,2ab=10a, ∴5ab•2ab=10b•10a, ∴10ab=10a+b, ∴ab=a+b, 1 1 a+b ∴ + = =1, a b ab 1 27.已知6x=192,32y=192,则(﹣2017)(x﹣1)(y﹣1)﹣2= − . 2017 试题分析:由6x=192,32y=192,推出6x=192=32×6,32y=192=32×6,推出6x﹣1=32,32y﹣ 1=6,可得(6x﹣1)y﹣1=6,推出(x﹣1)(y﹣1)=1,由此即可解决问. 答案详解:解:∵6x=192,32y=192, ∴6x=192=32×6,32y=192=32×6, ∴6x﹣1=32,32y﹣1=6, ∴(6x﹣1)y﹣1=6, ∴(x﹣1)(y﹣1)=1, 1 ∴(﹣2017)(x﹣1)(y﹣1)﹣2=(﹣2017)﹣1=− 2017 b 28.已知三个互不相等的有理数,既可以表示为 1,a,a+b的形式,又可以表示0, ,b的形式, a 试求a2n﹣1•a2n(n≥1的整数)的值. b b 试题分析:由于 有意义,则a≠0,则应有a+b=0,则 =−1,故只能b=1,a=﹣1了,再代 a a 入代数式求解. 答案详解:解:由题可得:a≠0,a+b=0, b ∴ =−1,b=1, a ∴a=﹣1, 又∵2n﹣1为奇数,﹣1的奇数次方得﹣1;2n为偶数,﹣1的偶数次方得1, ∴a2n﹣1•a2n=(﹣1)2n﹣1×(﹣1)2n=﹣1×1=﹣1. 29.化简与求值: (1)已知3×9m×27m=321,求(﹣m2)3÷(m3•m2)m的值. (2)已知10a=5,10b=6,求①102a+103b的值;②102a+3b的值.试题分析:(1)先根据幂的乘方的运算法则求出m的值,然后化简(﹣m2)3÷(m3•m2)m并代 入求值; (2)根据幂的乘方以及同底数幂的乘法法则求解. 答案详解:解:(1)3×9m×27m=3×32m×33m=35m+1=321, ∴5m+1=21, 解得:m=4, 则(﹣m2)3÷(m3•m2)m=﹣m6﹣5m, 将m=4代入得: 原式=﹣46﹣20=﹣4﹣14; (2)①102a+103b=(10a)2+(10b)3=52+63=241; ②102a+3b=(10a)2•(10b)3=25×216=5400.