3. 计算 $2025^0 + (\frac{1}{2})^{-1}$ 的结果是(
).
A.$2025$
B.$2026$
C.$2$
D.$3$
答案:D
解析:
根据任何非零数的零次幂等于1,可得$2025^{0}=1$;
根据负整数指数幂的运算法则$a^{-p}=\frac{1}{a^{p}}$($a≠0$,$p$为正整数),可得$(\frac{1}{2})^{-1}=\frac{1}{\frac{1}{2}} = 2$。
将上述结果代入原式可得:$2025^{0}+(\frac{1}{2})^{-1}=1 + 2=3$。
4. 课堂上,老师布置了四道运算题目,小明的解答如下:
① $a^9 ÷ a^3 = a^3$; ② $3a^2 · 2a^3 = 6a^5$;
③ $2^{-2} = -4$; ④ $(π - 3.14)^0 = 1$.
他做对的题有(
).
A.4 道
B.3 道
C.2 道
D.1 道
答案:【解析】:
① $a^9 ÷ a^3$ 根据同底数幂的除法法则,应为 $a^{9-3} = a^6$,小明计算为 $a^3$,错误。
② $3a^2 · 2a^3$ 根据单项式乘单项式的法则,系数为 $3 × 2 = 6$,字母部分 $a^2 · a^3 = a^{2+3} = a^5$,故结果为 $6a^5$,小明计算正确。
③ $2^{-2}$ 根据负整数指数幂的定义,应为 $\frac{1}{2^2} = \frac{1}{4}$,小明计算为 $-4$,错误。
④ $(π - 3.14)^0$ 任何非零数的零次幂均为 1,$π - 3.14 ≠ 0$,故结果为 1,小明计算正确。
综上,小明做对的题有 2 道。
【答案】:D((实际应为选项中对应2道的选项,根据选项内容,应选C,题目选项C为2道) (修正后))
【答案】:C
5. 若 $(\frac{a-2}{a-1})^{-2}$ 有意义,则 $a$ 的取值范围是
.
答案:a ≠ 1 且 a ≠ 2(填写为范围形式或直接陈述) (由于原题为填空形式,此处按要求填写答案格式为:a ≠ 1 且 a ≠ 2 的选项(若为选择则按题选项符号填),根据要求直接填范围) 最终范围答案按题要求填入.
解析:
要使$ (\frac{a-2}{a-1})^{-2} $有意义,需满足以下条件:
1. 分母 a - 1 ≠ 0,即 a ≠ 1;
2. 分数$ \frac{a-2}{a-1} $的值不为零(因为零的负指数幂无意义),即$ \frac{a-2}{a-1} ≠ 0$,故 a - 2 ≠ 0,即 a ≠ 2;
3. 负指数幂的底数可以表示为$ (\frac{a-2}{a-1})^{-2} = (\frac{a-1}{a-2})^{2}$,此时只需保证分母和分子不为零,已在前两步中排除。
综上,a ≠ 1 且 a ≠ 2。
6. 阅读下列解题过程:
$(-3m^2n^{-2})^{-3} · (-2m^{-3}n^4)^{-2}$
$= (-3)^{-3} m^{-6} n^6 · (-2)^{-2} m^6 n^{-8}$ ①
$= -\frac{1}{27} m^{-6} n^6 · (-\frac{1}{4} m^6 n^{-8})$ ②
$= \frac{1}{108n^2}$. ③
上述解题过程中,从第
步开始出错,正确结果为
.
答案:②;$-\dfrac{1}{108n^2}$
7. 计算:$(-\frac{1}{2})^{-2} - 2^3 × 0.125 + (-\frac{1}{2})^0 + |-1|$.
答案:$(-\frac{1}{2})^{-2} = \frac{1}{(-\frac{1}{2})^2} = \frac{1}{\frac{1}{4}} = 4$;
$2^3 × 0.125 = 8 × \frac{1}{8} = 1$;
$(-\frac{1}{2})^0 = 1$;
$|-1| = 1$。
将以上结果代入原式,得:
$4 - 1 + 1 + 1 = 5$。
故答案为$5$。
8. 先化简,再求值:$(xy^2 + x^2y) · \frac{x}{x^2 + 2xy + y^2} ÷ \frac{x^2y}{x^2 - y^2}$,其中 $x = (π - 3)^0 - (\frac{1}{3})^{-1}$,$y = -\sqrt{2}$.
答案:$\sqrt{2}-2$
解析:
化简过程:
原式$=(xy^2 + x^2y) · \frac{x}{x^2 + 2xy + y^2} ÷ \frac{x^2y}{x^2 - y^2}$
$=xy(x + y) · \frac{x}{(x + y)^2} · \frac{(x + y)(x - y)}{x^2y}$
$=xy(x + y) · \frac{x(x + y)(x - y)}{(x + y)^2 · x^2y}$
$=x - y$
计算$x$的值:
$x=(π - 3)^0 - (\frac{1}{3})^{-1}=1 - 3=-2$
代入求值:
当$x=-2$,$y=-\sqrt{2}$时,原式$=x - y=-2 - (-\sqrt{2})=\sqrt{2}-2$
9. 我们规定:$a^{-p} = \frac{1}{a^p}$ ($a ≠ 0$),即 $a$ 的负 $p$ 次幂等于 $a$ 的 $p$ 次幂的倒数.
(1) 计算:$-2^{-2} =$
; 若 $2^{-p} = \frac{1}{8}$,则 $p =$
.
(2) $a^{-p} = \frac{1}{9}$,且 $a$, $p$ 为整数,求满足条件的 $a$, $p$ 的值.
答案:(1) $-2^{-2}=-\frac{1}{2^2}=-\frac{1}{4}$;因为$2^{-p}=\frac{1}{2^p}=\frac{1}{8}$,所以$2^p=8=2^3$,则$p=3$。
(2) 因为$a^{-p}=\frac{1}{a^p}=\frac{1}{9}$,所以$a^p=9$。
当$a=3$时,$3^p=9=3^2$,则$p=2$;
当$a=-3$时,$(-3)^p=9=(-3)^2$,则$p=2$;
当$a=9$时,$9^p=9=9^1$,则$p=1$;
当$a=-9$时,$(-9)^p=9$,因为负数的奇次幂为负,偶次幂为正,所以$p=2$时,$(-9)^2=81≠9$,$p=1$时,$(-9)^1=-9≠9$,故$a=-9$无整数$p$满足;
当$a=1$时,$1^p=1≠9$;当$a=-1$时,$(-1)^p=\pm1≠9$。
综上,满足条件的$a$,$p$的值为$\begin{cases}a=3,p=2\\a=-3,p=2\\a=9,p=1\end{cases}$。
(1) $-\frac{1}{4}$;$3$
(2) $\begin{cases}a=3,p=2\\a=-3,p=2\\a=9,p=1\end{cases}$
10. (运算能力) 我们把正整数指数幂的运算扩充到了整数指数幂的运算,同样,我们也可以把整数指数幂的运算扩充到有理数(分数)指数幂的运算.
(i) 正数的正分数指数幂的意义是 $a^{\frac{m}{n}} = \sqrt[n]{a^m}$ ($a > 0$, $m$, $n$ 都是正整数,$n > 1$).
(ii) 正数的负分数指数幂的意义与负整数指数幂的意义相仿,我们规定:$a^{-\frac{m}{n}} = \frac{1}{a^{\frac{m}{n}}} = \frac{1}{\sqrt[n]{a^m}}$ ($a > 0$, $m$, $n$ 都是正整数,$n > 1$).
(iii) 整数指数幂的运算性质对于有理数指数幂也同样适用,即对于任意有理数 $p$, $q$,均有下面的运算性质:
① $a^p · a^q = a^{p+q}$ ($a > 0$, $p$, $q$ 都是有理数);
② $a^p ÷ a^q = a^{p-q}$ ($a > 0$, $p$, $q$ 都是有理数);
③ $(a^p)^q = a^{pq}$ ($a > 0$, $p$, $q$ 都是有理数);
④ $(ab)^p = a^p · b^p$ ($a > 0$, $b > 0$, $p$ 是有理数).
请运用有理数指数幂的运算性质计算下列各式(式中字母均是正数).
(1) $(2a^{\frac{2}{3}}b^{\frac{1}{2}})(-6a^{\frac{1}{2}}b^{\frac{1}{3}}) ÷ (-3a^{\frac{1}{6}}b^{\frac{5}{6}})$;
(2) $(m^{\frac{1}{4}}n^{-\frac{3}{8}})^8$.
答案:(1) 原式$=[2×(-6)÷(-3)]· a^{\frac{2}{3}+\frac{1}{2}-\frac{1}{6}}· b^{\frac{1}{2}+\frac{1}{3}-\frac{5}{6}}$
$=4· a^{\frac{4}{6}+\frac{3}{6}-\frac{1}{6}}· b^{\frac{3}{6}+\frac{2}{6}-\frac{5}{6}}$
$=4a^{1}b^{0}=4a$
(2) 原式$=(m^{\frac{1}{4}})^{8}·(n^{-\frac{3}{8}})^{8}$
$=m^{\frac{1}{4}×8}· n^{-\frac{3}{8}×8}$
$=m^{2}n^{-3}=\frac{m^{2}}{n^{3}}$
(1) $4a$;(2) $\frac{m^{2}}{n^{3}}$