文李正芳
幂的运算包括同底数幂的乘法、除法,幂的乘方,积的乘方以及零指数幂、负指数幂等运算,是学习整式乘除运算的基础。由于幂的运算性质较多,如果同学们对每个运算性质理解不透彻,只是简单记忆和重复练习,很容易将性质混用,导致错解。学习的过程就像淘金,只有淘尽了泥沙,才会得到闪亮的黄金。为帮助同学们学好这部分内容,避免解题出错,为以后学习打好基础,现就常见的错误类型例析如下。
例1下列计算正确的是( )。
A.a⋅a4=a4B.a4+a4=a8
C.a4+a4=2a4D.a4⋅a4=a16
【错解】A、B或D。
【分析】指数相加是在同底数幂相乘时才能进行的运算。单项式与单项式相加时只能合并同类项。有些同学对同底数幂和同类项的内容分不清,导致错解。同类项:所含字母相同,相同字母的指数也相同的项叫同类项。合并同类项法则:只把系数相加减,字母和字母的指数不变。A选项是同底数幂相乘,指数应相加,a的指数应该是1+4=5;B选项有“+”,属于合并同类项,系数是1+1=2,字母和字母的指数不变,所以错误;D选项属于同底数幂的乘法,指数应相加而不是相乘,所以错误。正确选项是C。
例2 计算:
(1)(m+n)10+(m+n)10;
(2)(m+n)10⋅(m+n)10。
【错解】(1)(m+n)10+(m+n)10=(m+n)20;(2)(m+n)10⋅(m+n)10=2(m+n)10。
【分析】(1)是加法运算,应按合并同类项的法则,只把系数相加,字母和字母的指数不变;(2)是同底数幂的乘法,应是底数不变,指数相加。错解把合并同类项与同底数幂相乘弄混淆了。区分方法:用“+”号相连接的式子是合并同类项,只需把系数相加减,字母和字母的指数不变。字母之间有乘号的,或者省略了乘号的,属于同底数幂的乘法,应底数不变,指数相加。
【正解】(1)(m+n)10+(m+n)10=2(m+n)10;(2)(m+n)10⋅(m+n)10=(m+n)20。
例3计算(-a)3⋅(-a)5。
【错解】(-a)3⋅(-a)5=(-a)3×5=-a15。
【分析】该题应根据“同底数幂相乘,底数不变,指数相加”的性质进行计算,而错解犯了变指数相加为指数相乘的错误。
【正解】(-a)3⋅(-a)5=(-a)3+5=a8。
例4计算(-a2)3⋅(-a)3。
【错解】(-a2)3⋅(-a)3=(-a)5⋅(-a)3
=a8或(-a2)3⋅(-a)3=(-a)8⋅(-a)3=(-a)11=-a11。
【分析】幂的乘方性质为“幂的乘方,底数不变,指数相乘”。而错解把指数相加或把指数进行乘方运算了,这些都是不理解性质造成的。
【正解】(-a2)3⋅(-a)3=-a6⋅(-a3)=a9。
例5计算(x6)2⋅(-x3)2。
【错解】(x6)2⋅(-x3)2=x36⋅x9=x45。
【分析】本题错在把指数进行乘方运算了,正确的解法应按幂的运算性质“底数不变,指数相乘”进行计算。
【正解】(x6)2⋅(-x3)2=x12⋅x6=x18。
例6 比较234与243的大小。
【错解】∵234=212,243=212,
∴234=243。
【分析】错解将幂的意义与幂的乘方混淆。234不是212,它是以2为底数,以 34=81为指数的幂。同理,243也不是212,它是以2为底数,以43=64为指数的幂。因为两个幂的底数相同,所以我们只需比较指数大小即可。
【正解】∵234=281,243=264,2>1,81>64,
∴281>264,即 234>243。