例 计算:
(1)$(-5)^{3}×5^{3}$;
(2)$3^{4}×9×81$;
(3)$(x - 2y)^{2}·(2y - x)^{3}$;
(4)$a^{2}·(-a)^{6} + a^{3}·(-a)^{5}$。
答案:(1)
$\begin{aligned}&(-5)^{3} × 5^{3}\\=& (-125) × 125 \\=& - (5^{3} × 5^{3}) \\=& -5^{3+3} \\=& -5^{6} \\=& -15625\end{aligned}$
(2)
$\begin{aligned}&3^{4} × 9 × 81 \\=& 3^{4} × 3^{2} × 3^{4} \\=& 3^{4+2+4} \\=& 3^{10} \\=& 59049\end{aligned}$
(3)
$\begin{aligned}&(x - 2y)^{2} · (2y - x)^{3} \\=& (2y - x)^{2} · (2y - x)^{3} \\=& (2y - x)^{2+3} \\=& (2y - x)^{5}\end{aligned}$
(4)
$\begin{aligned}&a^{2} · (-a)^{6} + a^{3} · (-a)^{5} \\=& a^{2} · a^{6} + a^{3} · (-a^{5}) \\=& a^{8} - a^{8} \\=& 0\end{aligned}$
解析:
【分析】
(1)观察算式可知,$(-5)^3$与$5^3$的底数互为相反数,可先利用乘方的符号性质将$(-5)^3$转化为$-5^3$,再根据同底数幂的乘法法则“底数不变,指数相加”计算;也可先计算乘方再相乘,后者更简便。
(2)算式中的$9=3^2$,$81=3^4$,需先将所有因数统一为以3为底数的幂,再运用同底数幂的乘法法则进行计算。
(3)注意到$(x-2y)$与$(2y-x)$互为相反数,根据“一个数的偶次幂等于其相反数的偶次幂”,可将$(x-2y)^2$转化为$(2y-x)^2$,统一底数后利用同底数幂的乘法法则计算。
(4)先依据负数乘方的符号规律:指数为偶数时结果为正,指数为奇数时结果为负,化简$(-a)^6$和$(-a)^5$,再分别计算同底数幂的乘法,最后合并同类项得到结果。
【解析】
(1)
$\begin{aligned}&(-5)^{3} × 5^{3}\\=& (-125) × 125 \\=& - (5^{3} × 5^{3}) \\=& -5^{3+3} \\=& -5^{6} \\=& -15625\end{aligned}$
(2)
$\begin{aligned}&3^{4} × 9 × 81 \\=& 3^{4} × 3^{2} × 3^{4} \\=& 3^{4+2+4} \\=& 3^{10} \\=& 59049\end{aligned}$
(3)
$\begin{aligned}&(x - 2y)^{2} · (2y - x)^{3} \\=& (2y - x)^{2} · (2y - x)^{3} \\=& (2y - x)^{2+3} \\=& (2y - x)^{5}\end{aligned}$
(4)
$\begin{aligned}&a^{2} · (-a)^{6} + a^{3} · (-a)^{5} \\=& a^{2} · a^{6} + a^{3} · (-a^{5}) \\=& a^{8} - a^{8} \\=& 0\end{aligned}$
【答案】
(1)$\boldsymbol{-15625}$(或$\boldsymbol{-5^6}$);(2)$\boldsymbol{59049}$(或$\boldsymbol{3^{10}}$);(3)$\boldsymbol{(2y - x)^5}$;(4)$\boldsymbol{0}$
【知识点】
同底数幂的乘法法则、负数的乘方运算、底数的统一转化
【点评】
本题为同底数幂乘法的基础综合题,重点考查对同底数幂乘法法则的应用,以及对底数转化、负数乘方符号的处理能力。解题时需注意:①将不同形式的底数统一为相同底数是关键;②准确判断负数乘方的符号,避免出错;③最后合并同类项时需注意系数的运算。
【难度系数】
0.7
1. 填空题:
(1)同底数幂的乘法运算性质:同底数幂相乘,底数
,指数

(2)$a^{2}·a^{4}=$

(3)$a·a^{4}=$

(4)$a^{2}·a^{(_)} = a^{7}$;
(5)$a^{3}·a^{8} = a^{(_)}·a^{5}$。
答案:
(1) 不变,相加
(2) $a^6$
(3) $a^5$
(4) 5
(5) 6
解析:
(1)根据同底数幂相乘的性质得,同底数幂相乘,底数不变,指数相加。
所以填空为:不变,相加。
(2)根据同底数幂相乘法则,$a^{2}·a^{4} = a^{2+4} = a^6$。
所以填空为:$a^6$。
(3)根据同底数幂相乘法则,$a·a^{4} = a^{1+4} = a^5$。
所以填空为:$a^5$。
(4)设缺失指数为$x$,则根据同底数幂相乘法则,$a^{2}·a^{x} = a^{2+x} = a^7$,
所以$2+x=7$,解得$x=5$。
所以填空为:5。
(5)设缺失指数为$x$,根据同底数幂相乘法则,$a^{3}·a^{8} = a^{3+8} = a^{11}$,
又$a^{11} = a^{x}·a^{5} = a^{x+5}$,
所以$x+5=11$,解得$x=6$。
所以填空为:6。
2. 选择题:
(1)计算 $b^{2}·b^{4}$,结果是(
)。
A. $b^{2}$
B. $b^{6}$
C. $b^{8}$
D. $b^{16}$
(2)计算 $b^{2}·(-b)^{3}$,结果是(
)。
A. $b^{5}$
B. $b^{6}$
C. $-b^{5}$
D. $-b^{6}$
(3)计算 $b^{3}·(-b)^{2}$,结果是(
)。
A. $b^{5}$
B. $b^{6}$
C. $-b^{5}$
D. $-b^{6}$
(4)下列计算中,正确的是(
)。
A. $a^{3}·a^{4} = a^{7}$
B. $a^{3} + a^{4} = a^{7}$
C. $a^{3}·b^{4} = ab^{7}$
D. $a^{3} + b^{4} = a^{3}b^{4}$
答案:BCAA
解析:
(1)同底数幂相乘,底数不变,指数相加。$b^{2}·b^{4}=b^{2+4}=b^{6}$,选B。
(2)$(-b)^{3}=-b^{3}$,则$b^{2}·(-b)^{3}=b^{2}·(-b^{3})=-b^{2+3}=-b^{5}$,选C。
(3)$(-b)^{2}=b^{2}$,则$b^{3}·(-b)^{2}=b^{3}·b^{2}=b^{3+2}=b^{5}$,选A。
(4)A.$a^{3}·a^{4}=a^{3+4}=a^{7}$,正确;B.$a^{3}$与$a^{4}$不是同类项,不能合并,错误;C.底数不同,不能直接相乘,错误;D.$a^{3}$与$b^{4}$不是同类项,不能合并,错误,选A。
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