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解:面积为​$4.2×{10}^4×2×{10}^4=8.4×{10}^8(\mathrm {cm}²)$​
周长为​$(4.2×{10}^4+2×{10}^4)×2=1.24×{10}^5(\mathrm {cm})$​
解:​$x^{m+n}=x^m×x^n=4×64=256$​
解:​$(1)$​方法一:​$a^m×a^n×a^p=a^{m+n}×a^p=a^{m+n+p}$​
方法二:​$a^m×a^n×a^p=a×a×a×...×a(m+n+p $​个​$a$​相乘​$)$​
​$=a^{m+n+p}$​
​$(2)a^m×a^n×a^p×...×a^q=a^{m+n+p+...+q}(m,$​​$n,$​​$p,$​​$q $​是正整数​$)$​
【分析】
要解决这个问题,首先回忆长方形的面积和周长计算公式:面积=长×宽,周长=2×(长+宽)。然后将题目中用科学记数法表示的长和宽代入公式计算:
1. 计算面积时,利用乘法交换律和结合律,把系数与系数相乘,10的幂次与10的幂次相乘,再根据科学记数法的规则整理结果;
2. 计算周长时,先将长和宽中相同10的幂次的项合并系数,再乘以2,最后把结果转化为规范的科学记数法形式。
【解析】
计算面积:
根据长方形面积公式 $ S = \mathrm{长} × \mathrm{宽} $,代入长和宽的数值:
$\begin{aligned}S&=(4.2 × 10^{4}) × (2 × 10^{4})\\&=(4.2×2)×(10^{4}×10^{4})\\&=8.4 × 10^{8} \ \mathrm{cm}^{2}\end{aligned}$
计算周长:
根据长方形周长公式 $ C = 2 × (\mathrm{长} + \mathrm{宽}) $,代入长和宽的数值:
$\begin{aligned}C&=2 × (4.2 × 10^{4} + 2 × 10^{4})\\&=2 × (4.2+2)×10^{4}\\&=2 × 6.2 × 10^{4}\\&=1.24 × 10^{5} \ \mathrm{cm}\end{aligned}$
【答案】
面积为 $ 8.4 × 10^{8} \ \mathrm{cm}^{2} $,周长为 $ 1.24 × 10^{5} \ \mathrm{cm} $。
【知识点】
长方形面积周长公式、科学记数法运算
【点评】
本题主要考查长方形面积和周长公式的应用,以及科学记数法的运算规则。计算时需注意:同底数幂相乘,底数不变指数相加;合并同类项时,仅系数相加,指数保持不变,最终结果要符合科学记数法的规范形式(系数大于等于1且小于10)。
【难度系数】
0.8
根据同底数幂的乘法法则:$x^{m} · x^{n} = x^{m + n}$。
已知$x^{m} = 4$,$x^{n} = 64$,则$x^{m + n} = x^{m} · x^{n} = 4 × 64 = 256$。
【分析】
对于(1),可以从两个方向思考:一是借助已学的同底数幂乘法性质,逐步结合计算,先算前两个幂的乘积,再与第三个幂相乘;二是回归幂的定义,将每个幂展开成若干个$a$相乘的形式,通过统计$a$的总个数得到结果。对于(2),通过(1)的特殊情况,归纳推广到多个同底数幂相乘的一般规律。
【解析】
(1)方法一:利用已有的同底数幂乘法性质逐步计算
$\begin{aligned}a^{m}·a^{n}·a^{p}&=(a^{m}·a^{n})·a^{p}\\&=a^{m+n}·a^{p}\\&=a^{(m+n)+p}\\&=a^{m+n+p}\end{aligned}$
方法二:根据幂的定义,将幂展开计算
$\begin{aligned}a^{m}·a^{n}·a^{p}&=\overbrace{(a·a·····a)}^{m个a}·\overbrace{(a·a·····a)}^{n个a}·\overbrace{(a·a·····a)}^{p个a}\\&=\overbrace{a·a·····a}^{(m+n+p)个a}\\&=a^{m+n+p}\end{aligned}$
(2)从三个同底数幂相乘的情况推广到若干个,可得运算性质:
$a^{m_{1}}·a^{m_{2}}·…·a^{m_{k}}=a^{m_{1}+m_{2}+…+m_{k}}$($k$是正整数,$m_{1},m_{2},…,m_{k}$是正整数)
【答案】
(1)方法一:$a^{m}·a^{n}·a^{p}=(a^{m}·a^{n})·a^{p}=a^{m+n}·a^{p}=a^{m+n+p}$;
方法二:$a^{m}·a^{n}·a^{p}=\overbrace{(a·a·····a)}^{m个a}·\overbrace{(a·a·····a)}^{n个a}·\overbrace{(a·a·····a)}^{p个a}=\overbrace{a·a·····a}^{(m+n+p)个a}=a^{m+n+p}$;
(2)$a^{m_{1}}·a^{m_{2}}·…·a^{m_{k}}=a^{m_{1}+m_{2}+…+m_{k}}$($k$是正整数,$m_{1},m_{2},…,m_{k}$是正整数)
【知识点】
同底数幂乘法,幂的定义,归纳推理
【点评】
本题通过两种思路推导三个同底数幂相乘的结果,既巩固了同底数幂乘法的基础性质,又从本质上理解了幂的意义,进而归纳出多个同底数幂相乘的运算规律,有助于培养从特殊到一般的数学思维。
【难度系数】
0.7