6. 计算:
(1) $(2.4 × 10^{-7}) × (5 × 10^{3})$;
(2) $(3 × 10^{-6})^{2} ÷ (10^{-3})^{4}$。
(1) $(2.4 × 10^{-7}) × (5 × 10^{3})$;
(2) $(3 × 10^{-6})^{2} ÷ (10^{-3})^{4}$。
答案:(1) $1.2×10^{-3}$;(2) 9
解析:
【分析】
这两道题均属于整数指数幂的运算题型。解题思路如下:(1) 对于科学记数法表示的数的乘法运算,遵循“系数先相乘,同底数幂再相乘”的原则,最后将结果整理为符合规范的科学记数法形式(即$a×10^n$中$1≤|a|<10$),运算时用到同底数幂相乘、底数不变指数相加的法则。(2) 对于含乘方的幂的混合运算,先算乘方(用到幂的乘方法则:底数不变指数相乘;积的乘方法则:各因式分别乘方再相乘),再算除法(用到同底数幂相除、底数不变指数相减的法则),最终计算出结果即可。
【解析】
(1) 计算$(2.4 × 10^{-7}) × (5 × 10^{3})$:
$\begin{aligned}原式&=(2.4×5)×(10^{-7}×10^{3})\\&=12×10^{-7+3}\\&=12×10^{-4}\\&=1.2×10^{-3}\end{aligned}$
(2) 计算$(3 × 10^{-6})^{2} ÷ (10^{-3})^{4}$:
$\begin{aligned}原式&=[3^2×(10^{-6})^2] ÷ 10^{-3×4}\\&=(9×10^{-12}) ÷ 10^{-12}\\&=9×10^{-12-(-12)}\\&=9×10^0\\&=9\end{aligned}$
【答案】
(1) $1.2×10^{-3}$;(2) $9$
【知识点】
1. 整数指数幂运算法则
2. 科学记数法运算
3. 幂的乘方运算
【点评】
本题属于基础运算题,重点考查整数指数幂的各类运算规则的应用,解题时需注意区分同底数幂乘除、幂的乘方的指数运算规律,运算得到的科学记数法结果要满足$1≤|a|<10$的规范要求,细心运算即可得分。
【难度系数】
0.8
这两道题均属于整数指数幂的运算题型。解题思路如下:(1) 对于科学记数法表示的数的乘法运算,遵循“系数先相乘,同底数幂再相乘”的原则,最后将结果整理为符合规范的科学记数法形式(即$a×10^n$中$1≤|a|<10$),运算时用到同底数幂相乘、底数不变指数相加的法则。(2) 对于含乘方的幂的混合运算,先算乘方(用到幂的乘方法则:底数不变指数相乘;积的乘方法则:各因式分别乘方再相乘),再算除法(用到同底数幂相除、底数不变指数相减的法则),最终计算出结果即可。
【解析】
(1) 计算$(2.4 × 10^{-7}) × (5 × 10^{3})$:
$\begin{aligned}原式&=(2.4×5)×(10^{-7}×10^{3})\\&=12×10^{-7+3}\\&=12×10^{-4}\\&=1.2×10^{-3}\end{aligned}$
(2) 计算$(3 × 10^{-6})^{2} ÷ (10^{-3})^{4}$:
$\begin{aligned}原式&=[3^2×(10^{-6})^2] ÷ 10^{-3×4}\\&=(9×10^{-12}) ÷ 10^{-12}\\&=9×10^{-12-(-12)}\\&=9×10^0\\&=9\end{aligned}$
【答案】
(1) $1.2×10^{-3}$;(2) $9$
【知识点】
1. 整数指数幂运算法则
2. 科学记数法运算
3. 幂的乘方运算
【点评】
本题属于基础运算题,重点考查整数指数幂的各类运算规则的应用,解题时需注意区分同底数幂乘除、幂的乘方的指数运算规律,运算得到的科学记数法结果要满足$1≤|a|<10$的规范要求,细心运算即可得分。
【难度系数】
0.8
7. 若$10^{2x}=25$,求$10^{-x}$的值.
答案:7. $\dfrac{1}{5}$
解析:
【分析】
我们可以先从已知条件$10^{2x}=25$入手,结合幂的乘方的逆运算,将$10^{2x}$变形为$(10^x)^2$,先求出$10^x$的值;再根据负整数指数幂的运算性质,将$10^{-x}$转化为$10^x$的倒数,代入计算即可得到结果,注意$10^x$的值一定是正数,开方时只需取正根。
【解析】
解:由幂的乘方的逆运算可得:
$10^{2x}=(10^x)^2=25$
$\because 10^x>0$
$\therefore 10^x=\sqrt{25}=5$
根据负整数指数幂的性质:$a^{-p}=\frac{1}{a^p}(a≠0,p\mathrm{为正整数})$,可得:
$10^{-x}=\frac{1}{10^x}=\frac{1}{5}$
【答案】
$\dfrac{1}{5}$
【知识点】
幂的乘方运算;负整数指数幂的运算
【点评】
本题考查整数指数幂的基础运算,解题的核心是熟练运用幂的乘方的逆运算对已知式变形,同时注意幂的取值的正性,避免出现符号错误,属于基础类题型。
【难度系数】
0.8
我们可以先从已知条件$10^{2x}=25$入手,结合幂的乘方的逆运算,将$10^{2x}$变形为$(10^x)^2$,先求出$10^x$的值;再根据负整数指数幂的运算性质,将$10^{-x}$转化为$10^x$的倒数,代入计算即可得到结果,注意$10^x$的值一定是正数,开方时只需取正根。
【解析】
解:由幂的乘方的逆运算可得:
$10^{2x}=(10^x)^2=25$
$\because 10^x>0$
$\therefore 10^x=\sqrt{25}=5$
根据负整数指数幂的性质:$a^{-p}=\frac{1}{a^p}(a≠0,p\mathrm{为正整数})$,可得:
$10^{-x}=\frac{1}{10^x}=\frac{1}{5}$
【答案】
$\dfrac{1}{5}$
【知识点】
幂的乘方运算;负整数指数幂的运算
【点评】
本题考查整数指数幂的基础运算,解题的核心是熟练运用幂的乘方的逆运算对已知式变形,同时注意幂的取值的正性,避免出现符号错误,属于基础类题型。
【难度系数】
0.8
8. 已知$a$,$b$互为相反数,$c$,$d$互为倒数,$x^{-2}=1$,$|y|=2$,求$x^{a+b}+(-cd)^{2027}-y^2$的值。
答案:8. $-4$
解析:
【分析】
解题时需先将题目中的文字条件转化为代数关系:①互为相反数的两个数和为0,可得a+b=0;②互为倒数的两个数乘积为1,可得cd=1;③根据负整数指数幂的定义,$x^{-2}=1$可转化为$\frac{1}{x^2}=1$,可知$x≠0$,因此x的0次幂有意义;④绝对值为2的数的平方为4,可得$y^2=4$。再将上述结果代入待求式,按运算规则计算即可。
【解析】
解:
∵a,b互为相反数,$\therefore a+b=0$
∵c,d互为倒数,$\therefore cd=1$
∵$x^{-2}=1$,即$\frac{1}{x^2}=1$,$\therefore x≠0$
∵$|y|=2$,$\therefore y^2=|y|^2=4$
将上述值代入原式计算:
$\begin{aligned}x^{a+b}+(-cd)^{2027}-y^2&=x^0+(-1)^{2027}-4\\&=1+(-1)-4\\&=-4\end{aligned}$
【答案】
$-4$
【知识点】
相反数与倒数的性质,整数指数幂运算,绝对值的性质
【点评】
本题是基础概念综合应用题,解题核心是准确将文字描述转化为代数数值,计算时要注意非零数的0次幂为1、负数的奇数次幂为负的运算规则,避免符号出错。
【难度系数】
0.7
解题时需先将题目中的文字条件转化为代数关系:①互为相反数的两个数和为0,可得a+b=0;②互为倒数的两个数乘积为1,可得cd=1;③根据负整数指数幂的定义,$x^{-2}=1$可转化为$\frac{1}{x^2}=1$,可知$x≠0$,因此x的0次幂有意义;④绝对值为2的数的平方为4,可得$y^2=4$。再将上述结果代入待求式,按运算规则计算即可。
【解析】
解:
∵a,b互为相反数,$\therefore a+b=0$
∵c,d互为倒数,$\therefore cd=1$
∵$x^{-2}=1$,即$\frac{1}{x^2}=1$,$\therefore x≠0$
∵$|y|=2$,$\therefore y^2=|y|^2=4$
将上述值代入原式计算:
$\begin{aligned}x^{a+b}+(-cd)^{2027}-y^2&=x^0+(-1)^{2027}-4\\&=1+(-1)-4\\&=-4\end{aligned}$
【答案】
$-4$
【知识点】
相反数与倒数的性质,整数指数幂运算,绝对值的性质
【点评】
本题是基础概念综合应用题,解题核心是准确将文字描述转化为代数数值,计算时要注意非零数的0次幂为1、负数的奇数次幂为负的运算规则,避免符号出错。
【难度系数】
0.7
计算:$(5× 10^{-2})^{26}× (-10× 2^{5})^{6}× (1-π)^{0}.$
答案:$1.6×10^{-19}$
解析:
【分析】
解题时先回忆整数指数幂的相关运算规则、零指数幂的性质:首先利用零指数幂性质简化第三部分,再分别对前两个积的乘方进行展开,之后将同底数幂、可以凑整的因数(5和2)合并计算,最后转化为规范的科学记数法形式即可。思考时要注意观察数字特征,将2的高次幂拆分成和5的指数匹配的形式,凑成10的幂简化计算,避免直接计算高次幂的复杂运算。
【解析】
解:根据零指数幂的性质,非零数的0次幂为1,得$(1-π)^0=1$,则:
$\begin{aligned}原式&=(5× 10^{-2})^{26}× (-10× 2^5)^6×1\\&=5^{26}× (10^{-2})^{26}× 10^6× (2^5)^6 \quad \mathrm{(积的乘方运算,偶次幂消去负号)}\\&=5^{26}× 10^{-52}× 10^6× 2^{30}\\&=5^{26}× 2^{26}× 2^4× 10^{-52+6} \quad \mathrm{(拆分$2^{30}=2^{26}×2^4$,同底数幂相加)}\\&=(5×2)^{26}×16×10^{-46}\\&=10^{26}×16×10^{-46}\\&=16×10^{26-46}\\&=16×10^{-20}\\&=1.6×10^{-19}\end{aligned}$
【答案】
$1.6×10^{-19}$
【知识点】
整数指数幂运算;零指数幂;科学记数法
【点评】
本题重点考查整数指数幂运算法则的灵活运用,解题关键是通过拆分高次幂凑出(5×2)的整十幂,大幅简化计算,同时要注意科学记数法的规范表示,指数运算规则不要混淆。
【难度系数】
0.6
解题时先回忆整数指数幂的相关运算规则、零指数幂的性质:首先利用零指数幂性质简化第三部分,再分别对前两个积的乘方进行展开,之后将同底数幂、可以凑整的因数(5和2)合并计算,最后转化为规范的科学记数法形式即可。思考时要注意观察数字特征,将2的高次幂拆分成和5的指数匹配的形式,凑成10的幂简化计算,避免直接计算高次幂的复杂运算。
【解析】
解:根据零指数幂的性质,非零数的0次幂为1,得$(1-π)^0=1$,则:
$\begin{aligned}原式&=(5× 10^{-2})^{26}× (-10× 2^5)^6×1\\&=5^{26}× (10^{-2})^{26}× 10^6× (2^5)^6 \quad \mathrm{(积的乘方运算,偶次幂消去负号)}\\&=5^{26}× 10^{-52}× 10^6× 2^{30}\\&=5^{26}× 2^{26}× 2^4× 10^{-52+6} \quad \mathrm{(拆分$2^{30}=2^{26}×2^4$,同底数幂相加)}\\&=(5×2)^{26}×16×10^{-46}\\&=10^{26}×16×10^{-46}\\&=16×10^{26-46}\\&=16×10^{-20}\\&=1.6×10^{-19}\end{aligned}$
【答案】
$1.6×10^{-19}$
【知识点】
整数指数幂运算;零指数幂;科学记数法
【点评】
本题重点考查整数指数幂运算法则的灵活运用,解题关键是通过拆分高次幂凑出(5×2)的整十幂,大幅简化计算,同时要注意科学记数法的规范表示,指数运算规则不要混淆。
【难度系数】
0.6
1. 下列关于$x$的方程是分式方程的是 (
A.$\frac{2+x}{5}=\frac{3+x}{6}$
B.$\frac{x}{2}-3=\frac{x}{3}$
C.$\frac{x-1}{7+x}=0$
D.$\frac{3}{5}x=1$
C
)A.$\frac{2+x}{5}=\frac{3+x}{6}$
B.$\frac{x}{2}-3=\frac{x}{3}$
C.$\frac{x-1}{7+x}=0$
D.$\frac{3}{5}x=1$
答案:1. C
解析:
【分析】
解这道题的核心是掌握分式方程的判定标准:判断一个方程是否为分式方程,关键看方程的分母中是否含有未知数。解题时只需逐一核查每个选项的分母是否存在未知数,排除分母均为常数的整式方程,即可得出正确答案。
【解析】
首先明确分式方程的定义:分母中含有未知数的方程叫做分式方程。我们逐个分析选项:
A选项:方程分母为5和6,均是常数,不含未知数,属于整式方程,不符合要求;
B选项:方程分母为2和3,均是常数,不含未知数,属于整式方程,不符合要求;
C选项:方程分母为7+x,含有未知数x,符合分式方程的定义,符合要求;
D选项:方程分母为5,是常数,不含未知数,属于整式方程,不符合要求。
【答案】
C
【知识点】
1. 分式方程的定义
2. 整式方程的概念
【点评】
本题是基础概念类考题,主要考查对分式方程定义的理解,只要牢记判断分式方程的核心要点是分母含未知数,就能快速准确解题。
【难度系数】
0.9
解这道题的核心是掌握分式方程的判定标准:判断一个方程是否为分式方程,关键看方程的分母中是否含有未知数。解题时只需逐一核查每个选项的分母是否存在未知数,排除分母均为常数的整式方程,即可得出正确答案。
【解析】
首先明确分式方程的定义:分母中含有未知数的方程叫做分式方程。我们逐个分析选项:
A选项:方程分母为5和6,均是常数,不含未知数,属于整式方程,不符合要求;
B选项:方程分母为2和3,均是常数,不含未知数,属于整式方程,不符合要求;
C选项:方程分母为7+x,含有未知数x,符合分式方程的定义,符合要求;
D选项:方程分母为5,是常数,不含未知数,属于整式方程,不符合要求。
【答案】
C
【知识点】
1. 分式方程的定义
2. 整式方程的概念
【点评】
本题是基础概念类考题,主要考查对分式方程定义的理解,只要牢记判断分式方程的核心要点是分母含未知数,就能快速准确解题。
【难度系数】
0.9
2. 分式方程$\frac{1}{x-1}-\frac{1}{x+1}=\frac{1}{x^2 -1}$去分母时,两边同时乘________。
答案:2. $(x+1)(x-1)$
解析:
【分析】
要确定分式方程去分母时两边同时乘的式子,需先明确分式方程去分母的规则:给方程两边同时乘所有分母的最简公分母,就能消去全部分母。首先先把方程中每个分母因式分解:第一个分母是$x-1$,第二个是$x+1$,右边的分母$x^2-1$可以用平方差公式分解为$(x+1)(x-1)$,再找这几个分母的最简公分母,即取各分母所有不同因式的乘积,也就是$(x+1)(x-1)$,所以去分母时就乘这个式子。
【解析】
第一步:对各分母因式分解
方程中的分母分别为$x-1$、$x+1$、$x^2-1$,根据平方差公式可得$x^2-1=(x+1)(x-1)$。
第二步:确定最简公分母
三个分母的所有不同因式为$x+1$和$x-1$,因此最简公分母为$(x+1)(x-1)$。
第三步:根据去分母规则,分式方程去分母时需两边同时乘最简公分母,因此本题两边同时乘$(x+1)(x-1)$。
【答案】
$(x+1)(x-1)$
【知识点】
1. 分式方程去分母法则
2. 最简公分母的确定
3. 平方差公式因式分解
【点评】
本题是分式方程的基础题型,主要考查去分母的操作要点,解题的关键是先对可因式分解的分母分解后再准确确定最简公分母,掌握该知识点是后续求解分式方程的基础。
【难度系数】
0.9
要确定分式方程去分母时两边同时乘的式子,需先明确分式方程去分母的规则:给方程两边同时乘所有分母的最简公分母,就能消去全部分母。首先先把方程中每个分母因式分解:第一个分母是$x-1$,第二个是$x+1$,右边的分母$x^2-1$可以用平方差公式分解为$(x+1)(x-1)$,再找这几个分母的最简公分母,即取各分母所有不同因式的乘积,也就是$(x+1)(x-1)$,所以去分母时就乘这个式子。
【解析】
第一步:对各分母因式分解
方程中的分母分别为$x-1$、$x+1$、$x^2-1$,根据平方差公式可得$x^2-1=(x+1)(x-1)$。
第二步:确定最简公分母
三个分母的所有不同因式为$x+1$和$x-1$,因此最简公分母为$(x+1)(x-1)$。
第三步:根据去分母规则,分式方程去分母时需两边同时乘最简公分母,因此本题两边同时乘$(x+1)(x-1)$。
【答案】
$(x+1)(x-1)$
【知识点】
1. 分式方程去分母法则
2. 最简公分母的确定
3. 平方差公式因式分解
【点评】
本题是分式方程的基础题型,主要考查去分母的操作要点,解题的关键是先对可因式分解的分母分解后再准确确定最简公分母,掌握该知识点是后续求解分式方程的基础。
【难度系数】
0.9