文/高灵敏
中考中对幂的运算相关知识点的考查主要出现在选择题和解答题中。2021年江苏省13个设区市有11个市涉及幂的运算,其中常州、徐州、盐城、淮安、宿迁5个市将幂的运算相关知识点设计在两道题目中。
下面我们先来具体回顾一下幂的运算性质:
1.同底数幂的乘法:am·an=am+n(m、n是正整数);
2.幂的乘方:(am)n=amn(m、n是正整数);
3.积的乘方:(ab)n=anbn(n是正整数);
4.同底数幂的除法:am÷an=am-n(a≠0,m、n是正整数,m>n)。
在规定了零指数幂a0=1(a≠0)和负指数幂(a≠0,n是正整数)的意义后,同底数幂的除法运算性质扩展为:am÷an=am-n(a≠0,m、n是整数)。
基本知识点不多,而且简短,可为什么作为必考点,同学们的得分率却不高呢?其一,公式过于相似,对于死记硬背的同学来说容易混淆;其二,命题人混入了其他外形相近的式子,在下面的例题中老师会具体阐述。
先解决第一个问题,am是幂的形式,表示m个a相乘,同理an表示n个a相乘,那么am·an就表示m+n个a连乘,故写成幂的形式是am+n;am÷an表示m个a相乘的结果除以n个a相乘的结果,得m-n个a相乘,故写成幂的形式是am-n;(am)n表示n个am相乘,利用同底数幂相乘,底数不变,指数相加,n个m相加得mn,故结果为amn;(ab)n的底数是ab,该式表示n个ab相乘,利用乘法的交换律和结合律可以得到n个a的乘积再乘n个b的乘积,写成幂的形式就是anbn。这样我们把4个幂的运算性质又推导了一遍,在理解的基础上记忆,就能避免混淆。同时,再观察这4个幂的运算性质,我们会发现,等号右边的运算级别总比左边低一级,这也是这几个公式的特征点。
例1(2021·江苏南京)计算(a2)3·a-3的结果是( )。
A.a2B.a3C.a5D.a9
【分析】根据幂的运算性质即可求出答案。
解:原式=a6·a-3=a3。故选B。
【点评】本题主要考查幂的乘方及同底数幂的乘法,掌握这两个运算性质是解决本题的关键。
例2(2021·江苏宿迁)下列运算正确的是( )。
A.2a-a=2 B.(a2)3=a6
C.a2·a3=a6D.(ab)2=ab2
【分析】根据合并同类项和幂的运算性质即可求出答案。
解:A选项,原式=a,考查合并同类项,系数相加(减),字母及指数不变;B选项,原式=a2×3=a6,考查幂的乘方;C选项,原式=a2+3=a5,考查同底数幂相乘;D选项,原式=a2b2,考查积的乘方。故选B。
【点评】本题综合考查合并同类项和幂的运算性质,熟练并准确掌握合并同类项和4个幂的运算性质是解决本题的关键。当多种计算法则聚于一题,如此题的幂的乘法、乘方、合并同类项等,就要求同学们对相关知识要理解透彻并准确记忆。
例3(2021·江苏徐州)计算: ||-2-
【分析】根据绝对值、零指数幂、负指数幂、开立方的概念即可求出答案。
解:原式=2-1+2-2=1。
【点评】本题作为解答题的第一道题,综合考查绝对值、零指数幂、负指数幂、开立方等4个知识点,熟练并准确掌握这4个知识点是解题的关键。解题的难点在于负指数幂的应用。当底数是分数时,利用底数取倒数,指数取相反数(简称“底倒指反”),无论在书写时还是在计算时都会更简单。
幂的运算性质和两个规定,一定要深刻理解,准确记忆,这样才能把相关的分数收入囊中。
小试牛刀
1.计算a2·a的结果是( )。
A.a3B.a2C.aD.2a2
2.计算(m2)3的结果是( )。
A.m5B.m6C.m8D.m9
3.下列计算正确的是( )。
A.(a3)3=a9B.a3·a4=a12
C.a2+a3=a5D.a6÷a2=a3
4.下列计算正确的是( )。
A.a3+a3=a6B.a3·a3=a6
C.(a2)3=a5D.(ab)3=ab3
5.下列计算正确的是( )。
A.a2+a=a3B.(a2)3=a5
C.a8÷a2=a4D.a2·a3=a5
6.(-3)0等于( )。
A.0 B.1 C.3 D.-3