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解:原式​$=a^8+a^8$​
​$=2a^8$​
解:原式​$=-2x^6+x^6$​
​$=-x^6$​
解:原式​$=a^{2+4}-a^{2×3}-2a^{3×2}$​
​$=-2a^6$​
解:原式​$=1+27-\frac 1{27}-\frac 1{27}$​
​$=27\frac {25}{27}$​
解:​$(1)0.021=2.1×{10}^{-2}$​
​$0.000005=5×{10}^{-6}$​
​$(2)50÷0.000005={10}^7($​只​$)$​
解:​$a^m÷a^n=a^m×a^{-n}=a^{m+(-n)}=a^{m-n}(a≠0,$​​$m,$​​$n$​为整数​$)$​
【分析】
这道题是整式的幂运算与实数的指数运算综合题,需熟练运用幂的各类运算法则,解题思路如下:
1. 对于(1),运用积的乘方法则:积的乘方等于把积的每个因式分别乘方,再把所得的幂相乘,注意负号的乘方结果。
2. 对于(2),运用同底数幂的除法法则:同底数幂相除,底数不变,指数相减,先将$(-3y)$看作整体,再计算最终结果。
3. 对于(3),先运用同底数幂的乘法法则计算两项,再合并同类项。
4. 对于(4),先计算幂的乘方,再去括号合并同类项,注意符号的变化。
5. 对于(5),依次运用同底数幂的乘法、积的乘方、幂的乘方法则计算每一项,再合并同类项,注意各项的符号。
6. 对于(6),根据零指数幂、负整数指数幂的定义分别计算每一项,再进行实数的加减运算,注意负指数幂的符号处理。
【解析】
(1) 利用积的乘方法则计算:
$(-a^{2}b)^{3}=(-1)^{3}×(a^{2})^{3}× b^{3}=-a^{6}b^{3}$
(2) 利用同底数幂的除法法则计算:
$(-3y)^{5}÷(-3y)^{2}=(-3y)^{5 - 2}=(-3y)^{3}=-27y^{3}$
(3) 先计算同底数幂的乘法,再合并同类项:
$a· a^{7}+a^{4}· a^{4}=a^{1 + 7}+a^{4 + 4}=a^{8}+a^{8}=2a^{8}$
(4) 先计算幂的乘方,再去括号合并:
$-2x^{6}-(-x^{2})^{3}=-2x^{6}-(-x^{6})=-2x^{6}+x^{6}=-x^{6}$
(5) 依次计算同底数幂相乘、积的乘方、幂的乘方,再合并同类项:
$a^{2}· a^{4}+(-a^{2})^{3}-2(a^{3})^{2}=a^{2 + 4}+(-1)^{3}×(a^{2})^{3}-2× a^{3×2}=a^{6}-a^{6}-2a^{6}=-2a^{6}$
(6) 根据零指数幂、负整数指数幂的定义计算,再进行加减运算:
$3^{0}+3^{3}-3^{-3}+(-3)^{-3}=1 + 27-\frac{1}{27}-\frac{1}{27}=28-\frac{2}{27}=27\frac{25}{27}$
【答案】
(1) $\boldsymbol{-a^{6}b^{3}}$;
(2) $\boldsymbol{-27y^{3}}$;
(3) $\boldsymbol{2a^{8}}$;
(4) $\boldsymbol{-x^{6}}$;
(5) $\boldsymbol{-2a^{6}}$;
(6) $\boldsymbol{27\frac{25}{27}}$
【知识点】
1. 幂的运算法则;
2. 零指数幂;
3. 负整数指数幂
【点评】
本题主要考查幂的基本运算与实数的指数运算,涵盖了同底数幂的乘除、幂的乘方、积的乘方以及零指数幂、负整数指数幂的知识点,重点在于熟练掌握各类运算法则,尤其要注意符号的处理,避免因符号失误导致结果错误,是巩固幂运算基础的典型题目。
【难度系数】
0.8
【分析】
(1) 用科学记数法表示小于1的正数时,需采用$a×10^{-n}$的形式(其中$1≤|a|<10$,$n$为正整数,$n$的值等于原数左边第一个非零数字前面所有零的个数,包括小数点前的零)。分别分析体长和质量的数值,确定对应的$a$和$n$即可完成表示。
(2) 要计算鸡蛋质量相当于多少只缨小蜂的质量,只需用鸡蛋的质量除以一只缨小蜂的质量。计算时可拆分运算,先计算系数的除法,再处理指数部分,最后将结果用科学记数法表示。
【解析】
(1) 根据科学记数法的规则:
$0.021$中左边第一个非零数字是2,它前面有2个零,因此$0.021 = 2.1×10^{-2}$;
$0.000005$中左边第一个非零数字是5,它前面有6个零,因此$0.000005 = 5×10^{-6}$。
(2) 计算鸡蛋对应的缨小蜂数量:
$\begin{aligned}50÷(5×10^{-6})&=50÷5÷10^{-6}\\&=10÷10^{-6}\\&=1×10^{7}(只)\end{aligned}$
答:(1) 缨小蜂体长的科学记数法表示为$2.1×10^{-2}cm$,质量的科学记数法表示为$5×10^{-6}g$;(2) 一个鸡蛋的质量相当于$1×10^{7}$只该种缨小蜂的质量。
【答案】
(1) 体长:$2.1×10^{-2}cm$,质量:$5×10^{-6}g$;
(2) $1×10^{7}$只。
【知识点】
科学记数法、有理数除法
【点评】
本题考查科学记数法的实际应用及有理数除法运算,科学记数法可简洁表示极小数值,有理数除法能解决实际中的数量换算问题,属于基础题型,熟练掌握相关规则即可顺利解答。
【难度系数】
0.9
【分析】
要推导同底数幂的除法运算性质,需借助已知的同底数幂乘法性质和负整数指数幂定义搭建桥梁。首先,除法可转化为乘法(除以一个数等于乘以它的倒数),这是将除法运算向已知乘法运算靠拢的关键;接着利用负整数指数幂定义,把倒数形式转化为幂的形式,就能运用同底数幂的乘法性质合并指数,最终推导出除法性质。具体思考步骤:
1. 明确已知依据:同底数幂的乘法性质$a^m · a^n = a^{m + n}$($a≠0$,$m$、$n$为整数),负整数指数幂定义$a^{-n}=\frac{1}{a^n}$($a≠0$,$n$为整数);
2. 将除法转化为乘法:$a^m ÷ a^n = a^m · \frac{1}{a^n}$;
3. 用负整数指数幂替换倒数,将式子转化为同底数幂乘法形式;
4. 运用乘法性质合并指数,得到除法运算性质。
【解析】
已知:同底数幂的乘法性质$a^m · a^n = a^{m + n}$($a ≠ 0$,$m$,$n$是整数),负整数指数幂定义$a^{-n} = \frac{1}{a^n}$($a ≠ 0$,$n$是正整数)。
推导过程:
1. 根据除法与乘法的关系,除以一个数等于乘以它的倒数,可得:
$a^m ÷ a^n = a^m · \frac{1}{a^n}$($a ≠ 0$,$m$,$n$是整数);
2. 由负整数指数幂的定义,$\frac{1}{a^n}=a^{-n}$($a ≠ 0$,$n$是整数),代入上式得:
$a^m · \frac{1}{a^n} = a^m · a^{-n}$;
3. 运用同底数幂的乘法性质,对$a^m · a^{-n}$计算得:
$a^m · a^{-n}=a^{m+(-n)}=a^{m-n}$;
综上,推导出同底数幂的除法运算性质:$a^m ÷ a^n = a^{m - n}$($a ≠ 0$,$m$,$n$是整数)。
【答案】
$a^m ÷ a^n = a^{m - n}$($a ≠ 0$,$m$,$n$是整数)
【知识点】
同底数幂的乘法、负整数指数幂、同底数幂的除法
【点评】
本题体现了幂的运算性质之间的内在联系,通过转化思想将除法运算转化为已知的乘法运算进行推导,帮助理解幂的运算扩展到整数指数后的统一性,提升知识迁移与逻辑推导能力。
【难度系数】
0.6