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例1 计算:(1)$(-a^{2})^{3}\cdot (b^{3})^{2}\cdot (ab)^{4}$;
(2)已知$2x+3y-5= 0$,求$9^{x}\cdot 27^{y}$的值.
答案:
【解析】:
(1)本题考查幂的运算,包括积的乘方和同底数幂的乘法。先根据积的乘方公式$(ab)^n=a^nb^n$分别计算各项,再根据同底数幂的乘法公式$a^m\cdot a^n=a^{m+n}$合并同类项。
(2)本题考查幂的乘方以及整体代入思想。先将$9^x$和$27^y$转化为以3为底数的幂,即$9^x=(3^2)^x=3^{2x}$,$27^y=(3^3)^y=3^{3y}$,然后根据同底数幂的乘法法则可得$9^x\cdot27^y=3^{2x+3y}$,最后由已知条件$2x + 3y - 5 = 0$得出$2x + 3y=5$,代入计算即可。
【答案】:
(1)解:原式$=-a^{6}\cdot b^{6}\cdot a^{4}b^{4}$
$=-a^{6 + 4}b^{6 + 4}$
$=-a^{10}b^{10}$
(2)解:因为$2x + 3y - 5 = 0$,所以$2x + 3y=5$
原式$=(3^2)^x\cdot(3^3)^y$
$=3^{2x}\cdot3^{3y}$
$=3^{2x + 3y}$
$=3^5$
$=243$
例2 计算:
(1)$(2x+y-2)(2x+y+2)$;
(2)$(x+5)^{2}-(x-2)(x-3)$.
答案:
【解析】:
(1)观察式子$(2x + y - 2)(2x + y + 2)$,可将$2x + y$看作一个整体,符合平方差公式$(a - b)(a + b)=a^2 - b^2$的形式,其中$a = 2x + y$,$b = 2$,利用平方差公式展开后,再对$(2x + y)^2$用完全平方公式展开即可。
(2)对于$(x + 5)^2-(x - 2)(x - 3)$,先分别计算$(x + 5)^2$(用完全平方公式)和$(x - 2)(x - 3)$(用多项式乘法法则),然后去括号,合并同类项得到结果。
【答案】:
(1)解:原式$=(2x + y)^2-2^2$
$=4x^2 + 4xy + y^2-4$
(2)解:原式$=x^2 + 10x + 25-(x^2 - 5x + 6)$
$=x^2 + 10x + 25 - x^2 + 5x - 6$
$=15x + 19$
例3 先化简,再求值:$(a+3)^{2}-(a+1)(a-1)-2(2a+4)$,其中$a= -\frac {1}{2}$.
答案:
【解析】:首先,根据完全平方公式$(m + n)^2 = m^2 + 2mn + n^2$展开$(a + 3)^2$,可得$a^2 + 6a + 9$。
其次,利用平方差公式$(m + n)(m - n) = m^2 - n^2$化简$(a + 1)(a - 1)$,得到$a^2 - 1$。
然后,计算$2(2a + 4)$,即$4a + 8$。
接下来,将上述结果代入原式:
$\begin{aligned}&(a^2 + 6a + 9) - (a^2 - 1) - (4a + 8)\\=&a^2 + 6a + 9 - a^2 + 1 - 4a - 8\\=&(a^2 - a^2) + (6a - 4a) + (9 + 1 - 8)\\=&2a + 2\end{aligned}$
最后,将$a = -\frac{1}{2}$代入化简后的式子$2a + 2$:
$2×(-\frac{1}{2}) + 2 = -1 + 2 = 1$
【答案】:1
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《2025年复习直升机七年级数学北师大版》
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