在数学学习中,同底数幂的运算是一个基础而重要的知识点。掌握好这一部分的内容,不仅有助于提升计算能力,还能为后续学习指数函数、对数函数等知识打下坚实的基础。本文将围绕“同底数幂的运算”展开练习,帮助学生巩固相关概念与技巧。
一、什么是同底数幂?
同底数幂指的是底数相同的幂。例如:$2^3$ 和 $2^5$ 是同底数幂,因为它们的底数都是2;而 $3^4$ 和 $5^4$ 虽然指数相同,但底数不同,因此不是同底数幂。
二、同底数幂的运算规则
1. 同底数幂相乘
法则:$a^m \cdot a^n = a^{m+n}$
示例:$3^2 \cdot 3^4 = 3^{2+4} = 3^6$
2. 同底数幂相除
法则:$\frac{a^m}{a^n} = a^{m-n}$(其中 $a \neq 0$)
示例:$\frac{5^7}{5^3} = 5^{7-3} = 5^4$
3. 幂的乘方
法则:$(a^m)^n = a^{m \cdot n}$
示例:$(2^3)^2 = 2^{3 \cdot 2} = 2^6$
4. 积的乘方
法则:$(ab)^n = a^n \cdot b^n$
示例:$(3 \cdot 4)^2 = 3^2 \cdot 4^2 = 9 \cdot 16 = 144$
三、练习题精选
1. 计算下列各题:
(1)$2^3 \cdot 2^5$
(2)$7^8 \div 7^3$
(3)$(4^2)^3$
(4)$(5 \cdot 2)^3$
2. 化简并求值:
(1)$x^4 \cdot x^2$(其中 $x = 3$)
(2)$\frac{y^7}{y^5}$(其中 $y = 2$)
(3)$(a^3)^2$(其中 $a = -1$)
3. 判断下列说法是否正确:
(1)$a^2 + a^3 = a^5$
(2)$b^5 \cdot b^2 = b^7$
(3)$(c^4)^2 = c^6$
四、解题思路与技巧
在进行同底数幂的运算时,关键在于准确识别底数是否相同,并灵活运用相应的法则。对于复杂的问题,可以先拆分步骤,逐步计算,避免出错。同时,注意符号的变化,尤其是在涉及负数或分数时,要特别小心。
五、小结
通过本练习题的训练,希望同学们能够熟练掌握同底数幂的运算方法,理解其背后的数学逻辑,并能在实际问题中灵活应用。只有不断练习和总结,才能真正提高自己的数学思维能力和运算水平。
附:答案参考(供练习后核对)
1. (1)$2^8 = 256$;(2)$7^5 = 16807$;(3)$4^6 = 4096$;(4)$6^3 = 216$
2. (1)$x^6 = 729$;(2)$y^2 = 4$;(3)$a^6 = 1$
3. (1)错误;(2)正确;(3)错误
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