初中数学浙教版七年级上册第2章 有理数的运算2.5 有理数的乘方课后测评
展开2.5有理数的乘方培优
一、单选题
1. 一根1m长的绳子,第1次剪去一半,第2次剪去剩下绳子的一半.如此剪下去,剪第8次后剩下的绳子的长度是( )
A.m B.m C.m D.m
【答案】C
【分析】
第一次剪去全长的,剩下全长的,
第二次剪去剩下的,剩下全长的=,
第三次再剪去剩下的,剩下全长的×=,
如此剪下去……….
便可找到答案了.
【详解】
解:第一次剪去全长的,剩下全长的,
第二次剪去剩下的,剩下全长的=,
第三次再剪去剩下的,剩下全长的×=,
如此剪下去,第8次后剩下的绳子的长为×1==(m).
故选:C.
【点睛】
本题考查归纳综合分析能力,属于常考题.
2.求的值,可令①,①式两边都乘以3,则②,②-①得,则仿照以上推理,计算出的值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】
令,然后两边同时乘以5,再两式作差即可.
【详解】
解:令①,
①式两边同时乘以5,得②,
②-①得,即.
故选:C.
【点睛】
本题考查有理数的运算,解题的关键是模仿题目中给出的计算方法进行计算.
3.若a,b为有理数,下列判断正确的个数是( )
(1)总是正数;(2)总是正数;(3)的最大值为5;(4)的最大值是3.
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【分析】
根据绝对值,偶次方的非负性进行判断即可.
【详解】
∵,
∴>0,即总是正数,(1)正确;
∵, ,
∴当即a=0时,,故是正数;
当时,则,即,故是正数;
故(2)正确;
的最小值为5,故(3)错误;
的最大值是2,故(4)错误.
故选:B.
【点睛】
此题考查绝对值的性质,偶次方的性质,最大值及最小值的确定是难点.
4.1×2+2×3+3×4+…+99×100=( )
A.223300 B.333300 C.443300 D.433300
【答案】B
【解析】
【分析】
根据题目中的数据可以求出该式子的结果,从而可以解答本题.
【详解】
解:1×2+2×3+3×4+…+99×100
=×[(1×2×3)−(0×1×2)]+×[(2×3×4)−(1×2×3)]+×[(99×100×101)−(98×99×100)]
=×[(99×100×101)−(0×1×2)]
=×99×100×101
=333300,
故选:B.
【点睛】
本题考查有理数的混合运算,解答本题的关键是明确题意,找出题目中数字的变化规律.
5.计算()2017•(﹣1.5)2018的结果是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
==.故选B.
6.计算(﹣2)2015+(﹣2)2016等于( )
A.﹣24031 B.﹣22015 C.22014 D.22015
【答案】D
【解析】根据乘方的意义,可知:(﹣2)2015+(﹣2)2016,
=(﹣2)2015+(﹣2)×(﹣2)2015,
=(1﹣2)×(﹣2)2015,
=(﹣1)×(﹣2)2015,
=22015.
故选:D.
7.下列说法中,正确的有( )个
①两个有理数的和不小于每个加数
②两个有理数的差不大于被减数
③互为相反数的两个数,它们的平方相等
④多个有理数相乘,当负因数有奇数个时积为负.
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】B
【解析】利用有理数的乘法,加法,减法法则判断:
①两个有理数的和不一定小于每个加数,不正确;
②两个有理数的差不一定大于被减数,不正确;
③互为相反数的两个数,它们的平方相等,正确;
④多个有理数相乘(0除外),当负因数有奇数个时积为负,不正确.
故选:B.
点睛:此题考查了有理数的乘法,加法,以及减法,熟练掌握运算法则是解本题的关键.
8.若(a−1)2+|b−2|=0,则(a−b)2020的值是( )
A.-1 B.1 C.0 D.2018
【答案】B
【解析】
【分析】
根据偶次方的非负性、绝对值的非负性列式计算即可.
【详解】
解:由题意得:a-1=0,b-2=0;解得:a=1,b=2
所以(a−b)2020=(1−2)2020=(−1)2020=1
【点睛】
本题主要考查了非负数的应用,初中解答涉及到得非负数有绝对值、偶次方和算术平方根.
二、填空题
9.把一张纸片剪成4块,再从所得的纸片中任取若干块,每块剪成4块,像这样依次地进行下去,到剪完某一次为止,那么2018、2019、2020、2021这四个数中______可能是剪出的纸片数.
【答案】2020
【分析】
根据剪纸的规律,每一次都是在4的基础上多了3张,则剪了n次时,共有4+3(n-1)=3n+1.根据这一规律,则该数减去1必须是3的倍数,才有可能.所以其中只有2020符合条件.
【详解】
解:第一次取k1块,则分为了4k1块,加上留下的(4-k1)块,共有4k1+4-k1=4+3k1=3(k1+1)+1块,第二次取k2块,则分为了4k2块,加上留下的(4+3k1-k2)块,共有4+3k1+3k2=3(k1+k2+1)+1块,…第n次取kn块,则分为了4kn块,共有4+3k1+3k2+3kn=3(k1+k2+k3+…+kn+1)+1块,从中看出,只要能够写成3k+1的形式,就能够得到.
∵2020=3×673+1,
∴这四个数中2020可能是剪出的纸片数.
故答案为:2020.
【点睛】
考查了有理数的乘方,此题必须探索出剪n次有的纸片数,然后根据规律求得n是否为整数进行判断.
10.若、、都是非零有理数,其满足,则的值为__________.
【答案】
【分析】
分中有一个数为负数和中有两个数为负数两种情况,再化简绝对值求值即可得.
【详解】
都是非零有理数,且,
中有一个或两个数为负数,
因此,分以下两种情况:
(1)当中有一个数为负数时,则,
①若为负数,为正数,
则;
②若为负数,为正数,
则;
③若为负数,为正数,
则;
(2)当中有两个数为负数时,则,
①若为负数,为正数,
则;
②若为负数,为正数,
则;
③若为负数,为正数,
则;
综上,的值为0,
故答案为:0.
【点睛】
本题考查了化简绝对值、有理数的乘方与加减乘除法,依据题意,正确分情况讨论是解题关键.
11.我们常用的数是十进制数,而计算机程序处理中使用的是只有数码0和1的二进制数,这两者可以相互换算,如将二进制1101换算成十进制数应为1×23+1×22+0×21+1×20=13,按此方式,则将十进制数52换算成二进制数应为______.
【答案】110100
【解析】52=1×25+1×24+0×23+1×22+0×21+0×20,因此十进制数52换算成二进制数为110100.
12.已知(a+1)2+|b+5|=b+5,且|2a-b-1|=1,则ab=___________.
【答案】2或4.
【解析】
解:根据平方数是非负数,绝对值是非负数的性质可得:|a+1|≥0,|b+5|≥0,∵(a+1)2+|b+5|=b+5,∴b+5≥0,∴(a+1)2+b+5=b+5,∴(a+1)2=0,解得a=-1,b≥﹣5,∵|2a-b-1|=1,∴|-2-b-1|=1,∴|b+3|=1,∴b+3=±1,∴b=-4或b=﹣2,∴当a=-1,b=-2时,ab=2;
当a=-1,b=-4时,ab=4.
故答案为:2或4.
点睛:本题主要考查了绝对值是非负数,偶次方是非负数的性质,根据题意列出等式是解题的关键.
13.若,则______.
【答案】﹣1
【解析】
【分析】
首先利用偶次方的性质和绝对值的性质得出的值,再利用有理数的乘方运算法则计算得出答案.
【详解】
∵
∴
解得:
故答案为:-1
【点睛】
本题考查了偶次方和绝对值的非负性以及有理数的乘方运算,为典型题.
14.若,,且,则______.
【答案】3或-3
【分析】
根据绝对值,乘方计算得出x、y,再分情况计算x+y.
【详解】
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴x=1时y=2,x=-1时y=-2,
当x=1、y=2时,x+y=3,
当x=-1、y=-2时,x+y=-3,
故答案为:3或-3.
【点睛】
此题考查绝对值的定义,乘方的性质,正确计算出x、y的值是解题的关键.
15.计算:0.52018×(﹣2)2020=__________.
【答案】4
【分析】
先根据乘方的性质将化为,再根据乘方意义化为乘法运算,利用乘法交换律、结合律计算即可求解.
【详解】
解:0.52018×(﹣2)2020
=4
故答案为:4
【点睛】
本题考查了乘方的性质和意义,乘法分配律,结合律等知识,理解好乘方的意义和性质是解题关键.
16.观察下列等式:
第1层1+2=3
第2层4+5+6=7+8
第3层9+10+11+12=13+14+15
第4层16+17+18+19+20=21+22+23+24
…
在上述的数字宝塔中,从上往下数,2020在第_____层.
【答案】44.
【分析】
根据题目中每层最大数字的特点,发现数字变化的特点,从而解答本题.
【详解】
解:由题意可得,
第1层最大数是22-1,
第2层最大数是32-1,
第3层最大数是42-1,
第4层最大数是52-1,
……
∵442-1<2020<452-1,
∴2020在第44层,
故答案为:44.
【点睛】
本题考查数字的变化类,解答本题的关键是明确题意,发现题目中数字的变化特点,求出相应的层数.
三、解答题
17.计算 .
【答案】-477
【分析】
根据有理数混合运算法则计算即可.
【详解】
原式===-480+3=-477.
【点睛】
本题考查了有理数的混合运算,熟练掌握运算法则是解答本题的关键.
18.某种细胞每隔30分钟由1个分裂成2个.若一段时间后,分裂成128个,请计算用了多长时间.
【答案】用了210分钟
【解析】
【分析】
分别求出一个细胞第一次分裂、第二次分裂、第三次分裂、第四次分裂后所需的时间即可.
【详解】
解:第一次:30分钟变成2个;
第二次:1小时变成22=4个;
第三次:1.5小时变成23=8个;
第四次:2小时变成24=16个;
第七次:3.5小时变成27=128个.
故答案为:用了210分钟.
【点睛】
本题考查的是有理数的乘方,乘方是乘法的特例,乘方的运算可以利用乘法的运算来进行.
19.已知:数轴上A、B两点表示的有理数分别为a、b,且(a﹣1)2+|b+2|=0
(1)求(a+b)2017的值.
(2)数轴上的点C与A、B两点的距离的和为7,求点C在数轴上表示的数c的值.
【答案】(1)﹣1;(2)﹣4或3.
【解析】
试题分析:
(1)由已知条件可得的值,代入中计算即可;
(2)由(1)可知A、B两点间的距离为3,因此点C不在A、B之间,可分点C在A的右侧和点C在B的左侧两种情形结合图形讨论即可得到答案.
试题解析:
(1)∵(a﹣1)2+|b+2|=0,
∴ a﹣1=0,b+2=0,
解得a=1,b=﹣2,
∴(a+b)2017=(1﹣2)2017=(﹣1)2017=﹣1;
(2)∵a=1,b=﹣2,数轴上A、B两点表示的有理数分别为a、b,数轴上的点C与A、B两点的距离的和为7,
∴点C可能在点B的左侧或点C可能在点A的右侧,
当点C在点B的左侧时,1﹣c+﹣2﹣c=7,得c=﹣4,
当点C在点A的右侧时,c﹣1+c﹣(﹣2)=7,得c=3.
点睛:(1)两个非负数的和为0,则这两个数都为0;(2)一个点到某两个定点的距离之和如果大于这两个定点间的距离,则这个点不可能在两个定点之间,只能在两个定点的外侧,此时需分两种情况讨论:①在两个定点的右侧;②在两个定点的左侧.
20.观察下列各式,完成下列问题。
已知1+3=4=22,
1+3+5=9=32,
1+3+5+7=16=42,
1+3+5+7+9=25=52,……
(1)仿照上例,计算:1+3+5+7+……+99=_______
(2)根据上述规律,请你用自然数n(n≥1)表示一般规律:_______
(3)根据你所总结的规律计算121+123+……+179的值
【答案】(1)2500;(2);(3)4500.
【分析】
(1)仿照例子即可得;
(2)根据例子归纳类推出一般规律即可得;
(3)先根据规律分别求出和的值,再作差即可得.
【详解】
(1),
故答案为:2500;
(2)归纳类推得:,
故答案为:;
(3),
,
则,
,
,
.
【点睛】
本题考查了有理数乘方与加法运算的规律型问题,根据已知各式,正确发现一般规律是解题关键.
21.探究:22﹣21=2×21﹣1×21=2( )
23﹣22= =2( ),
24﹣23= =2( ),
……
(1)请仔细观察,写出第4个等式;
(2)请你找规律,写出第n个等式;
(3)计算:21+22+23+…+22019﹣22020.
【答案】探究:1;2×22﹣1×22;2;2×23﹣1×23;3;(1)25﹣24=2×24﹣1×24=24;(2)2n+1﹣2n=2×2n﹣1×2n=2n;(3)﹣2.
【分析】
探究:根据有理数的乘方运算逐个补充即可;
(1)观察探究的等式,即可写出第4个等式;
(2)根据探究的等式,归纳类推出一般规律即可得;
(3)先将所求式子进行变形,再根据题(2)中的规律进行求解即可得.
【详解】
探究:
(1)第4个等式为;
(2)归纳类推得:第n个等式为;
(3)原式
.
【点睛】
本题考查了有理数的乘方运算,观察探究中的式子,归纳类推出一般规律是解题关键.
22.(概念学习)
规定:求若干个相同的有理数(均不等于0)的除法运算叫做除方,如2÷2÷2,(﹣3)÷(﹣3)÷(﹣3)÷(﹣3)等.类比有理数的乘方,我们把2÷2÷2记作2③,读作“2的圈3次方”,(﹣3)÷(﹣3)÷(﹣3)÷(﹣3)记作(﹣3)④,读作“﹣3的圈4次方”,一般地,把 (a≠0)记作aⓝ,读作“a的圈n次方”.
(1)(初步探究)
直接写出计算结果:2③=_______,(-)⑤=_______;
(2)(深入思考)
我们知道,有理数的减法运算可以转化为加法运算,除法运算可以转化为乘法运算,有理数的除方运算如何转化为乘方运算呢?
Ⅰ.试一试:仿照上面的算式,将下列运算结果直接写成幂的形式.
(﹣3)④=_______;5⑥=_______; (-) ⑩=_______.
Ⅱ. 想一想:将一个非零有理数a的圈n次方写成幂的形式等于_______;
Ⅲ. 算一算:
12²÷(-)④×(-2)⑤-(-)⑥÷3³.
【答案】(1)【初步探究】
,-8;
(2)【深入思考】
Ⅰ. ;;;
Ⅱ.
Ⅲ.
【分析】
(1)【初步探究】分别按公式进行计算即可;
(2)【深入思考】
Ⅰ.把除法化为乘法,第一个数不变,从第二个数开始依次变为倒数,由此分别得出结果;
Ⅱ.结果第一个数不变为a,第二个数及后面的数变为,则
Ⅲ.将第二问的规律代入计算,注意运算顺序.
【详解】
解:(1)【初步探究】
,
故答案为:,-8;
(2)【深入思考】
Ⅰ. ;
;
故答案为:;;;
Ⅱ.
Ⅲ.
【点睛】
本题是有理数的混合运算,也是一个新定义的理解与运用;一方面考查了有理数的乘除法及乘方运算,另一方面也考查了学生的阅读理解能力;注意:负数的奇数次方为负数,负数的偶数次方为正数,同时也要注意分数的乘方要加括号,对新定义,其实就是多个数的除法运算,要注意运算顺序.
23.观察下面算式的演算过程:
……
(1)根据上面的规律,直接写出下面结果:
______________. ____________.
_________________.(为正整数)
(2)根据规律计算:
.
【答案】(1),,;(2).
【分析】
(1)根据已知算式的演算过程即可得;
(2)根据(1)的结论,先将各括号进行转化,再计算有理数的乘法即可得.
【详解】
(1),
,
,
故答案为:,,;
(2)原式,
,
,
,
.
【点睛】
本题考查了有理数乘方、乘法、加法的规律型问题,根据演算过程,正确发现规律是解题关键.
24.请观察下列算式,找出规律并解决问题
=1-, =-, =-, =-
则第10个算式是 = ;
根据以上规律解答下题:
若有理数a. b满足|a-1|+(b-3)2=0,试求:+++ …… +的值.
【答案】;;.
【分析】
根据所给的算式,可找出规律:;现根据所给的式子,利用两个非负数的和等于,则每一个非负数等于0,可求出、,再把、的值代入所求式子,利用公式进行计算即可.
【详解】
解:=;
,
,,
,
,
,
,
,
.
【点睛】
本题主要是寻找规律,再根据有理数的混合运算计算,并利用了两个非负数的和等于0,则每一个非负数等于0的知识.
25.阅读材料:
求l+2++++…+2的值.
解:设S= l+2++++…++2,将等式两边同时乘2,
得2S=2+++++…+2+2.
将下式减去上式,得2S-S=2-l 即S=2-l,
即1+2++++…+2= 2-l
仿照此法计算:(1)1+3++…+
【答案】.
【分析】
先仿照已知条件给的设设S=1+3++…+,然后再将等式的两边同时乘以3,就可得出另外一个式子,然后两式相减,即可求出.
【详解】
解:设S=1+3++…+(1),
3S=3++…++(2)
(2)-(1)得:
2S=-1 ∴S=
∴1+3++…+=
26.已知a、b满足.请回管问题:
(1)请直接写出a、b的值,a=______,b=_______.
(2)当x的取值范围是_________时,有最小值,这个最小值是_____.
(3)数轴a、b上两个数所对应的分别为A、B,AB的中点为点C,点A、B、C同时开始在数轴上运动,若点A以每秒1个单位长度的速度向左运动,点B和点C分别以每秒1个单位长度和3个单位长度的速度向右运动,当A、B两点重合时,运动停止.
①经过2秒后,求出点A与点B之间的距离AB.
②经过t秒后,请问:BC+AB 的值是否随着时间t的变化而变化?若变化,请说明理由;若不变,请求其值.
【答案】(1)a=5,b=-1.(2) ,为6.(3)①2.②不变.
【分析】
(1)根据非负数的性质,得到a-5=0,b+1=0,从而求出a,b的值;
(2)根据绝对值的几何意义,可得当表示x的点在表示a,b的点之间,则最小;
(3)①求出2秒后,A,B表示的数;
②用含有t的代数式分别表示BC,AB,再看看BC+AB的值与t是否相关.
【详解】
解:(1)∵,
∴a-5=0,b+1=0,∴a=5,b=-1.
(2) 由(1)知,a=5,b=1,
根据绝对值的几何意义,可得当表示x的点在表示-1,5的点之间时,则 最小为6,所以当-1≤x≤5 ,最小为6;
(3)①经过2秒后,点A运动的路程为1×2=2,则点A表示的数为5-2=3;
经过2秒后,点B运动的路程为1×2=2,则点B表示的数为-1+2=1;
所以AB之间的距离为3-1=2.
②运动ts后,AB=6-2t,BC=3+3t-t=3+2t,
∴AB+BC=6-2t+3+2t=9.
∴BC+AB的值与t是无关
(3)①经过2秒后,点A运动的路程为1×2=2,则点A表示的数为5-2=3;
经过2秒后,点B运动的路程为1×2=2,则点B表示的数为-1+2=1;
所以AB之间的距离为3-1=2.
②运动ts后,AB=6-2t,BC=3+3t-t=3+2t,
∴AB+BC=6-2t+3+2t=9.
∴BC+AB的值与t是无关.
【点睛】
本题考查了数轴的运用,数轴上任意两点间的距离的运用,代数式表示数的运用,非负数的性质的运用,一元一次方程的运用,解答时求出弄清楚数轴上任意两点间的距离公式是关键.
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