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第01讲整式的乘除-幂的运算(教师版)_初中数学_八年级数学上册(人教版)_同步讲义-U18_2024版

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第01讲整式的乘除-幂的运算(教师版)_初中数学_八年级数学上册(人教版)_同步讲义-U18_2024版
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文档信息

文档格式
docx
文档大小
2.583 MB
文档页数
20 页
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文档内容

第 01 讲 整式的乘法——幂的运算 课程标准 学习目标 1. 掌握同底数幂的乘法和除法运算法则,熟练并加以 应用。 ①同底数幂的乘法与除法 2. 掌握幂的乘方与积的乘法的运算法则,熟练并加以 ②幂的乘方与积的乘方 应用。 ③0指数幂与负整数指数幂 3. 掌握0次幂与负整数指数幂的计算法则,熟练并加 以应用。 知识点01 同底数幂的乘法 1. 同底数幂的概念: 底数 相同 的幂叫做同底数幂。 2. 同底数幂的乘法: 同底数幂相乘,底数 不变 ,指数 相加 。 即 。(m、n都是正整数) 推广: 。(m、n...p都是正整数) 底数可以是数,可以是式子。若底数是多项式时,用括号括起来看成整体。指数是1时不能忽略。 3. 同底数幂的乘法的逆运算:。(m、n都是正整数) 题型考点:①同底数幂的乘法计算。②利用运算法则求值。③同底数幂的逆运算。 【即学即练1】 1.计算 (1)a2•a4 (2)22×23×2 (3)4×27×8 (4)(﹣a)2•(﹣a)3 (5)(x﹣2y)2(x﹣2y)3 (6)(x﹣2y)2(2y﹣x)3. 【解答】解:(1)a2•a4=a2+4=a6. (2)22×23×2=22+3+1=26. (3)4×27×8=22×27×23=22+7+3=212. (4)(﹣a)2•(﹣a)3=(﹣a)2+3=(﹣a)5. (5)(x﹣2y)2(x﹣2y)3=(x﹣2y)2+3=(x﹣2y)5. (6)(x﹣2y)2(2y﹣x)3=﹣(x﹣2y)2+3=﹣(x﹣2y)5. 【即学即练2】 2.若2m•2n=32,则m+n的值为( ) A.6 B.5 C.4 D.3 【解答】解:∵2m•2n=2m+n=32=25, ∴m+n=5, 故选:B. 【即学即练3】 3.10x=a,10y=b,则10x+y+2=( ) A.2ab B.a+b C.a+b+2 D.100ab 【解答】解:10x+y+2=10x×10y×102=100ab. 故选:D. 知识点02 幂的乘方 1. 幂的乘方的运算: 幂的乘方的运算法则,底数 不变 ,指数 相乘 。 即 。(m、n都是正整数)推广: 。(m、n...p都是正整数) 2. 逆运算: = 。(m、n都是正整数) 题型考点:①幂的乘方的运算。②利用运算法则与逆运算求值。 【即学即练1】 4.计算: (1)(102)3; (2)﹣(a2)4; (3)(x3)5•x3; (4)[(﹣x)2]3; (5)(﹣a)2(a2)2; (6)x•x4﹣x2x3. 【解答】解:(1)(102)3=106; (2)﹣(a2)4=﹣a8; (3)(x3)5•x3=x15•x3=x18; (4)[(﹣x)2]3=x6; (5)(﹣a)2(a2)2=a2•a4=a6; (6)x•x4﹣x2x3=x5﹣x5=0. 【即学即练2】 5.若a+3b﹣2=0,则3a•27b= 9 . 【解答】解:∵a+3b﹣2=0, ∴a+3b=2, 则3a•27b=3a×33b=3a+3b=32=9. 故答案为:9 【即学即练3】 6.若3×9m×27m=321,则m= 4 . 【解答】解:3×9m×27m=3×32m×33m=35m+1, 故5m+1=21, 解得:m=4. 故答案为:4. 【即学即练4】 7.已知:am=2,an=5,则a3m+2n= 20 0 . 【解答】解:a3m+2n=a3m•a2n=(am)3(an)2=8×25=200.故答案为:200. 知识点03 积的乘方 1. 轴对称与轴对称图形的性质: 积的乘方等于乘法的积。即把积中的每一个因式分别 乘方 ,再把所得的幂 相乘 。 即: 。(m为正整数) 推广: 。(m为正整数) 2. 逆运算: 。(m为正整数) 题型考点:①积的乘方的运算。②利用运算法则与逆运算求值。 【即学即练1】 8.计算: (1)(﹣5ab)3; (2)﹣(3x2y)2; (3)(﹣1 ab2c3)3; (4)(﹣xmy3m)2. 【解答】解:(1)(﹣5ab)3=(﹣5)3a3b3=﹣125a3b3; (2)﹣(3x2y)2=﹣32x4y2=﹣9x4y2; (3)(﹣1 ab2c3)3=(﹣ ab2c3)3=(﹣ )3 a3b6c9=﹣ a3b6c9; (4)(﹣xmy3m)2=(﹣1)2x2my6m=x2my6m. 【即学即练2】 9.如果(am•bn•b)3=a9b15,那么m,n的值等于( ) A.m=9,n=﹣4 B.m=3,n=4 C.m=4,n=3 D.m=9,n=6 【解答】解:∵(am•bn•b)3=a3m•b3n•b3=a3m•b3n+3=a9b15, ∴3m=9,3n+3=15, 解得:m=3,n=4. 故选:B. 【即学即练3】 10.若ax=2,bx=3,则(a2b)2x= 14 4 . 【解答】解:(a2b)2x=a4x×b2x=(ax)4×(bx)2=16×9=144.故答案为:144. 【即学即练4】 11.计算( )2017×1.52016×(﹣1)2017= ﹣ 1 . 【解答】解:原式=(﹣ ×1.5×1)2016×(﹣1) =﹣1. 故答案为:﹣1. 知识点04 同底数幂的除法 1. 同底数幂的除法运算法则: 同底数幂相除,底数 不变 ,指数 相减 。 即: 。(a≠0,m、n为正整数,且m>n) 推广: 。(a≠0,m、n、p为正整数且m>n+p) 2. 逆运算: 。(a≠0,m、n为正整数)。 题型考点:①同底数幂的除法运算。②运用运算法则与逆运算求值。 【即学即练1】 12.计算 (1)a7÷a4 (2)(﹣m)8÷(﹣m)3 (3)(xy)7÷(xy)4 (4)x2m+2÷xm+2 (5)(x﹣y)5÷(y﹣x)3 (6)x6÷x2•x 【解答】解:(1)a7÷a4=a3; (2)(﹣m)8÷(﹣m)3=(﹣m)5=﹣m5; (3)(xy)7÷(xy)4=(xy)3=x3y3; (4)x2m+2÷xm+2=xm; (5)(x﹣y)5÷(y﹣x)3=﹣(y﹣x)5÷(y﹣x)3=﹣(y﹣x)2; (6)x6÷x2•x=x4•x=x5. 【即学即练2】 13.若3m=5,3n=4,则32m﹣n等于( )A. B.6 C.21 D.20 【解答】解:∵3m=5,3n=4, ∴32m﹣n=(3m)2÷3n=25÷4= . 故选:A. 【即学即练3】 14.若3n=2,3m=5,则32m+3n﹣1= . 【解答】解:∵3n=2,3m=5, ∴32m+3n﹣1=(3m)2×(3n)3÷3=25×8÷3= . 故答案为: 【即学即练4】 15.已知:xm=4,xn=2,求x3m﹣4n的值为 4 . 【解答】解:∵xm=4,xn=2, ∴x3m﹣4n=(xm)3÷(xn)4=43÷24=4. 故答案为:4. 知识点05 0次幂与负整数指数幂 1. 0次幂的计算: 任何不等于0的数的0次幂都等于 1 。即: 1 。(a≠0) 证明: = 。 ∵相等的两数(都不为0)的商等于1 ∴ 1 ∴ =1 2. 负整数指数幂的计算: 一个数的负整数指数幂等于这个数的正整数指数幂的 倒数 。即: 。 (a≠0)证明: = 。写成分数的形式为计算: 即: = = 。 ∴ = 题型考点:①0次幂的计算与负整数指数幂的计算。 【即学即练1】 16.计算: (1)(﹣5)﹣2; (2)(﹣3)0; (3)10﹣5; (4)(﹣0.25)﹣3. 【解答】解:(1)(﹣5)﹣2= ; (2)(﹣3)0=1; (3)10﹣5=0.00001; (4)(﹣0.25)﹣3=(﹣4)3=﹣64. 【即学即练2】 17.计算:(2023﹣ )0= 1 . 【解答】解:(20π23﹣ )0=1. 故答案为:1. π 【即学即练3】 18.如果(2x+4)0=1,则x的取值范围是 x ≠﹣ 2 . 【解答】解:∵(2x+4)0=1, ∴2x+4≠0, ∴x≠﹣2, 故答案为:x≠﹣2. 【即学即练4】 19.若(5﹣2x)x+1=1,则x= ﹣ 1 或 2 或 3 . 【解答】解:由题意,①当5﹣2x=1时,即x=2时,12=1,符合题意. ②当5﹣2x≠1且5﹣2x≠0时,由题意,x+1=0,即x=﹣1,此时70=1,符合题意. ③当5﹣2x=﹣1时,即x=3,此时(﹣1)4=1,符合题意.综上,x=﹣1或x=2或x=3. 故答案为:﹣1或2或3. 【即学即练5】 20.计算: . 【解答】解: =1+4—2 =3. 【即学即练6】 21.计算: . 【解答】解:原式=﹣1+1﹣2+9=7. 题型01 幂的运算 【典例1】 计算:(1)(﹣x)3•x2•(﹣x)4; (2)﹣(﹣a)2•(﹣a)7•(﹣a)4 (3)(﹣b)4•(﹣b)2﹣(﹣b)5•(﹣b); (4)(﹣x)7•(﹣x)2﹣(﹣x)4•x5. 【解答】解:(1)(﹣x)3•x2•(﹣x)4=﹣x3•x2•x4=﹣x9; (2)﹣(﹣a)2•(﹣a)7•(﹣a)4=﹣a2•(﹣a7)•a4=a13; (3)(﹣b)4•(﹣b)2﹣(﹣b)5•(﹣b)=b4•b2﹣(﹣b5)•(﹣b)=b6﹣b6=0; (4)(﹣x)7•(﹣x)2﹣(﹣x)4•x5=(﹣x7)•x2﹣x4•x5=﹣x9﹣x9=﹣2x9. 【典例2】 计算: (1)(p﹣q)5•(q﹣p)2; (2)(s﹣t)m•(s﹣t)m+n•(t﹣s)(m、n是正整数); (3)xn•xn+1+x2n•x(n是正整数). 【解答】解:(1)原式=(p﹣q)5•(p﹣q)2=(p﹣q)7; (2)原式=﹣(s﹣t)m+m+n+1=﹣(s﹣t)2m+n+1; (3)原式=x2n+1+x2n+1=2x2n+1. 【典例3】 计算: (1)(﹣m)•(﹣m)2•(﹣m)3; (2)(﹣x3)2•(﹣x2)3; (3)(m﹣n)•(n﹣m)3•(n﹣m)4; (4)( )2023×(﹣1.25)2024. 【解答】解:(1)(﹣m)•(﹣m)2•(﹣m)3 =(﹣m)1+2+3 =(﹣m)6 =m6; (2)(﹣x3)2•(﹣x2)3 =x6•(﹣x6) =﹣x12; (3)(m﹣n)•(n﹣m)3•(n﹣m)4 =(m﹣n)•[﹣(m﹣n)3]•(m﹣n)4 =﹣(m﹣n)8; (4)( )2023×(﹣1.25)2024=( )2023×(﹣ )2023×(﹣ ) =[ ×(﹣ )]2023×(﹣ ) =(﹣1)2023×(﹣ ) =﹣1×(﹣ ) = . 【典例4】 计算: (1)(﹣2x2)3+x2•x4﹣(﹣3x3)2; (2)(a﹣b)2•(b﹣a)4+(b﹣a)3•(a﹣b)3. 【解答】解:(1)(﹣2x2)3+x2•x4﹣(﹣3x3)2 =﹣8x6+x6﹣9x6 =﹣16x6; (2)(a﹣b)2•(b﹣a)4+(b﹣a)3•(a﹣b)3 =(a﹣b)2•(a﹣b)4﹣(a﹣b)3•(a﹣b)3 =(a﹣b)6﹣(a﹣b)6 =0. 【典例5】 .已知n为正整数,且x2n=3,求下列各式的值: (1)xn﹣3•x3(n+1); ( 2)5(x3n)2﹣2(﹣x2)2n. 【解答】解:(1)∵n为正整数,且x2n=3, ∴xn﹣3•x3(n+1) =xn﹣3•x3n+3 =x4n =(x2n)2 =32 =9; ( 2)5(x3n)2﹣2(﹣x2)2n =5x6n﹣2x4n =5(x2n)3﹣2(x2n)2=5×33﹣2×32 =117. 【典例6】 计算: (1)(a2)3•(a2)4÷(﹣a2)5; (2)(s﹣t)m•(s﹣t)m+n•(t﹣s). 【解答】解:(1)(a2)3•(a2)4÷(﹣a2)5 =a6•a8÷(﹣a10) =﹣a14÷a10 =﹣a4; (2)(s﹣t)m•(s﹣t)m+n•(t﹣s) =(s﹣t)m•(s﹣t)m+n•[﹣(s﹣t)] =﹣(s﹣t)2m+n+1. 【典例7】 计算: (1)x7÷x3•x4; (2)m•m3+(﹣m2)3÷m2. 【解答】解:(1)x7÷x3•x4 =x4•x4 =x8; (2)m•m3+(﹣m2)3÷m2 =m4+(﹣m6)÷m2 =m4﹣m4 =0. 题型02 0次幂与负整数指数幂的计算 【典例1】 ( ﹣2023)0= 1 . π 【解答】解:( ﹣2023)0=1. 故答案为:1. π 【典例2】 计算:( )0+|﹣1|= 2 . 【解答】解:原式=1+1=2.故答案为:2. 【典例3】 若(x﹣4)0=1成立,则x应满足的条件是 x ≠ 4 . 【解答】解:根据题意可得:x﹣4≠0, 解得:x≠4, 故答案为:x≠4. 【典例4】 如果(x﹣1)x+2=1成立,那么满足它的所有整数x的值是 ﹣ 2 、 2 或 0 . 【解答】解:当x+2=0且x﹣1≠0时,x=﹣2; 当x﹣1=1时,x=2; 当x﹣1=﹣1时,x=0. 综上所述,x=﹣2,2或0. 故答案为:﹣2、2或0. 【典例5】 计算: = 3 . 【解答】解: , 故答案为:3. 【典例6】 计算:20230﹣(﹣27)×3﹣3= 2 . 【解答】解:原式=1﹣(﹣27)× =1+1 =2. 故答案为:2. 【典例7】 (﹣2)﹣2+( ﹣2)0= . 【解答】解π:(﹣2)﹣2+( ﹣2)0 π = +1 = , 故答案为: .题型03 利用运算法则与逆运算求值 【典例1】 已知ax=3,ay=5,求:ax+y的值. 【解答】解:∵ax=3,ay=5, ∴ax+y=ax•ay=3×5=15. 【典例2】 如果(3xmym﹣n)3=27x12y9成立,那么整数m和n的差是多少? 【解答】解:∵(3xmym﹣n)3=27x3my3(m﹣n)=27x12y9, ∴ , 解得: , 即:m﹣n=4﹣1=3. 【典例3】 (1)已知am=3,an=4,求a2m+3n的值; (2)已知9n+1﹣32n=72,求n的值. 【解答】解:(1)a2m+3n =a2m•a3n =(am)2•(an)3 =32×43 =576; (2)∵9n+1﹣32n=72, ∴9n×9﹣9n=72, 8×9n=72, ∴n=1. 【典例4】 (1)已知am=3,an=2,求a3m+2n的值. (2)已知2x+3•3x+3=62x﹣4,求x的值. 【解答】解:(1)当am=3,an=2时, a3m+2n =a3m×a2n =(am)3×(an)2 =33×22 =27×4=108; (2)∵2x+3•3x+3=62x﹣4, ∴(2×3)x+3=62x﹣4, 6x+3=62x﹣4, ∴x+3=2x﹣4, 解得:x=7. 【典例5】 (1)若3m=6,9n=2,求3m﹣2n的值; (2)若x2n=3,求(x3n)2﹣(x2)2n的值. 【解答】解:(1)∵3m=6,9n=2, ∴3m﹣2n=3m÷32n =3m÷(32)n =3m÷9n =6÷2 =3; (2)∵x2n=3, ∴(x3n)2﹣(x2)2n =x6n﹣x4n =(x2n)3﹣(x2n)2 =33﹣32 =27﹣9 =18. 【典例6】 计算(﹣1 )2021×( )2023的结果等于( ) A.1 B.﹣1 C.﹣ D.﹣ 【解答】解:(﹣1 )2021×( )2023 =(﹣ )2021×( )2021×( )2 =[(﹣ )×( )]2021×( )2 =(﹣1)2021×( )2=﹣1× =﹣ , 故选:D. 【典例7】 (﹣0.125)2013×(﹣8)2014的值为( ) A.﹣4 B.4 C.﹣8 D.8 【解答】解:(﹣0.125)2013×(﹣8)2014 =[(﹣0.125)×(﹣8)]2013×(﹣8) =12013×(﹣8) =﹣8, 故选:C. 题型04 利用幂的运算进行大小比较 【典例1】 已知,a=255,b=344,c=433,则a、b、c的大小关系是( ) A.b>c>a B.a>b>c C.c>a>b D.c>b>a 【解答】解:∵a=255=(25)11=3211, b=344=(34)11=8111, c=433=(43)11=6411, 则8111>6411>3211, ∴b>c>a. 故选:A. 【典例2】 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 【解答】解:∵a=8131=(34)31=3124; b=2741=(33)41=3123; c=961=(32)61=3122; ∴3124>3123>3122, 即a>b>c. 故选:A. 【典例3】 比较下列各题中幂的大小:(1)比较255,344,533,622这4个数的大小关系; (2)已知a=8131,b=2741,c=961,比较a、b、c的大小关系; (3)已知 , ,比较P,Q的大小关系. 【解答】解:(1)∵255=(25)11=3211,344=(34)11=8111,533=(53)11=12511,622=(62)11= 3611, ∵3211<3611<8111<12511, ∴255<622<344<533; (2)∵a=8131=(34)31=3124,b=2741=(33)41=3123,c=961=(32)61=3122, ∵3122<3123<3124, ∴961<2741<8131, ∴c<b<a; (3)∵ , ∴P=Q. 1.下列运算正确的是( ) A.(3xy)2=9x2y2 B.(y3)2=y5 C.x2•x2=2x2 D.x6÷x2=x3 【解答】解:A.(3xy)2=9x2y2,故此选项符合题意; B.(y3)2=y6,故此选项不合题意; C.x2•x2=x4,故此选项不合题意; D.x6÷x2=x4,故此选项不合题意. 故选:A. 2.若3×32m×33m=311,则m的值为( ) A.2 B.3 C.4 D.5 【解答】解:∵3×32m×33m=311,∴31+2m+3m=311, ∴1+2m+3m=11, m=2, 故选:A. 3.若am=5,an=3,则am+n的值为( ) A.8 B.11 C.15 D.45 【解答】解:∵am=5,an=3, ∴am+n=am×an=5×3=15; 故选:C. 4.计算0.1252023×(﹣8)2022的结果是( ) A.﹣0.125 B.0.125 C.8 D.﹣8 【解答】解:0.1252023×(﹣8)2022 =0.125×0.1252022×(﹣8)2022 =0.125×[0.125×(﹣8)]2022 =0.125; 故选:B. 5.计算(﹣3a2b)2的结果正确的是( ) A.﹣6a4b2 B.6a4b2 C.﹣9a4b2 D.9a4b2 【解答】解:(﹣3a2b)2 =(﹣3)2•(a2)2•b2 =9a4b2. 故选:D. 6.若3m+2n=5,则8m•4n=( ) A.16 B.25 C.32 D.64 【解答】解:8m⋅4n =(23)m•(22)n =23m•22n =23m+2n =25 =32. 故选:C. 7.已知2x=5,2y=10,则23x﹣2y的值为( ) A. B. C. D.﹣5 【解答】解:∵2x=5,2y=10,∴23x﹣2y= , 故选:C. 8.已知25a•52b=56,4b÷4c=4,则代数式a2+ab+3c值是( ) A.3 B.6 C.7 D.8 【解答】解:∵25a•52b=56,4b÷4c=4, ∴52a•52b=56,4b﹣c=4, ∴2a+2b=6,b﹣c=1, 即a+b=3,b﹣1=c, ∴a2+ab+3c =a(a+b)+3(b﹣1) =3a+3b﹣3 =3(a+b)﹣3 =3×3﹣3 =9﹣3 =6. 故选:B. 9.已知a=2555,b=3444,c=6222,则a、b、c的大小关系是 a < c < b (请用字母表示,并用“<”连 接). 【解答】解:a=2555=(25)111=32111,b=3444=(34)111=81111,c=6222=(62)111=36111. ∵32<36<81, ∴32111<36111<81111. ∴a<c<b. 故答案为:a<c<b. 10.已知2n=a,5n=b,20n=c,那么a、b、c之间满足的等量关系是 c = a 2 b . 【解答】解:20n=(4×5)n=(22×5)n=22n×5n=(2n)2×5n=a2b=c, ∴a、b、c之间满足的等量关系是c=a2b. 故答案为:c=a2b. 11.若(2a﹣1)0=1成立,a的取值范围是 a ≠ . 【解答】解:∵(2a﹣1)0=1成立, ∴2a﹣1≠0, ∴a≠ ,故答案为:a≠ . 12.计算:(﹣ )﹣3+(﹣2023)0= ﹣ 7 . 【解答】解:(﹣ )﹣3+(﹣2023)0 =﹣8+1 =﹣7, 故答案为:﹣7. 13.(1)已知am=2,an=3,求am+n的值; (2)已知9•32x•27x=317,求x的值. 【解答】解:(1)∵am=2,an=3, am+n=am•an=2×3=6; (2)∵9•32x•27x=317, ∴32×32x×(33)x=317, 32×32x×33x=317, 32+2x+3x=317, 2+2x+3x=17, 解得:x=3. 14.在数学中,我们经常会运用逆向思考的方法来解决一些问题,例如:“若 am=4,am+n=20,求an的 值.”这道题我们可以这样思考:逆向运用同底数幂的乘法公式,即 am+n=am•an,所以20=4•an,所 以an=5. (1)若am=2,a2m+n=24,请你也利用逆向思考的方法求出an的值. (2)下面是小贤用逆向思考的方法完成的一道作业题,请你参考小贤的方法解答下面的问题: 小贤的作业 计算:89×(﹣0.125)9. 解:89×(﹣0.125)9=(﹣8×0.125)9=(﹣1)9=﹣1. ①小贤的求解方法逆用了哪一条幂的运算性质,直接写出该逆向运用的公式: a n • b n =( a b ) n . ②计算:52023×(﹣0.2)2022. 【解答】解:(1)∵am=2, ∴a2m+n=24, ∴a2m×an=24, (am)2×an=24, 22×an=24, ∴4an=24,∴an=6; (2)①逆用积的乘方,其公式为:an•bn=(ab)n, 故答案为:an•bn=(ab)n; ②52023×(﹣0.2)2022 =5×52022×(﹣0.2)2022 =5×(﹣0.2×5)2022 =5×(﹣1)2022 =5×1 =5. 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: ∵23=8,∴(2,8)=3 (1)根据上述规定,填空:(3,81)= 4 ,(4,1)= 0 , = ﹣ 2 ; (2)小明在研究这种运算时发现一个现象:(3n,4n)=(3,4),小明给出了如下的理由: 设(3n,4n)=x,则(3n)x=4n,即(3x)n=4n, ∴3x=4,即(3,4)=x, ∴(3n,4n)=(3,4). 请你尝试运用这种方法判断(3,7)+(3,8)=(3,56)是否成立,若成立,请说明理由. 【解答】解:(1)∵34=81, ∴(3,81)=4; ∵40=1, ∴(4,1)=0; ∵ , ∴ . 故答案为:4;0;﹣2. (2)成立,理由如下: 设(3,7)=x,(3,8)=y, 则3x=7,3y=8, ∴3x+y=3x⋅3y=7×8=56, ∴(3,56)=x+y, ∴(3,7)+(3,8)=(3,56).