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八年级数学 / 整式的乘法 / 幂的运算 幂的运算核心包括同底数幂的乘法、幂的乘方、积的乘方、同底数幂的除法、零指数幂、负整数指数幂六大知识点,是整式乘法的基础,务必熟练掌握并能灵活运用。 一、核心知识点总览 运算类型 核心法则 字母表达式 适用条件 同底数幂的乘法 底数不变,指数相加 a m ⋅a n =a m+n a =0 , m,n 为正整数 幂的乘方 底数不变,指数相乘 (a m ) n =a mn a =0 , m,n 为正整数 积的乘方 积的每一个因式分别乘方,再把所得的幂相乘 (ab) n =a n b n a,b =0 , n 为正整数 同底数幂的除法 底数不变,指数相减 a m ÷a n =a m−n a =0 , m,n 为正整数, m>n 零指数幂 任何不等于 0 的数的 0 次幂都等于 1 a 0 =1 a =0 负整数指数幂 任何不等于 0 的数的 −p 次幂等于它的 p 次幂的倒数 a −p = a p 1 a =0 , p 为正整数 二、分知识点详解 2.1 同底数幂的乘法 法则推导(基于幂的定义): 个 个 个 拓展应用: 三个及以上同底数幂相乘: a m ⋅a n ⋅a p =a m+n+p ( m,n,p 为正整数) 底数可以是单项式或多项式: (x−y) 2 ⋅(x−y) 3 =(x−y) 2+3 =(x−y) 5 逆用公式: a m+n =a m ⋅a n (用于因式分解或简便计算) 例题: 计算: 2 3 ×2 5 =2 3+5 =2 8 =256 计算: a 7 ⋅a 3 =a 7+3 =a 10 逆用: a 5 =a 2+3 =a 2 ⋅a 3 易错点: 底数不同不能直接用此法则: 2 3 ×3 5 =6 8 (需先判断底数是否相同) 指数是 1 时容易忽略: a⋅a 2 =a 1+2 =a 3 ( a=a 1 ) 2.2 幂的乘方 法则推导: 个 拓展应用: 多重乘方: ((a m ) n ) p =a mnp ( m,n,p 为正整数) 逆用公式: a mn =(a m ) n =(a n ) m 例题: 计算: (10 3 ) 5 =10 3×5 =10 15 计算: (a 2 ) 4 =a 2×4 =a 8 逆用: a 12 =(a 3 ) 4 =(a 4 ) 3 =(a 6 ) 2 易错点: 与同底数幂的乘法混淆: (a 3 ) 4 =a 3+4 (幂的乘方是指数相乘,不是相加) 系数未乘方: (2a 3 ) 2 =2a 6 (正确结果: 4a 6 ,系数也要平方) 2.3 积的乘方 法则推导: 个 个 个 拓展应用: 多个因式的积的乘方: (abc) n =a n b n c n ( n 为正整数) 逆用公式: a n b n =(ab) n (用于简便计算) 例题: 计算: (2x) 3 =2 3 ⋅x 3 =8x 3 计算: (−3a 2 b) 4 =(−3) 4 ⋅(a 2 ) 4 ⋅b 4 =81a 8 b 4 逆用: 4 3 ×5 3 =(4×5) 3 =20 3 =8000 易错点: 漏乘方某个因式: (a+b) n =a n +b n (这是完全平方公式,不是积的乘方) 符号错误: (−a) 3 =−a 3 , (−a) 4 =a 4 (奇次幂符号不变,偶次幂符号为正) 2.4 同底数幂的除法 法则推导: 个 个 个 ( m>n ) 拓展应用: 零指数幂:当 m=n 时, a m ÷a n =a 0 =1 ( a =0 ) 负整数指数幂:当 m<n 时, a m ÷a n =a −(n−m) = a n−m 1 ( a =0 ) 例题: 计算: 10 8 ÷10 5 =10 8−5 =10 3 =1000 计算: a 6 ÷a 2 =a 6−2 =a 4 零指数幂: (−2) 0 =1 ( −2 =0 ) 负指数幂: 2 −3 = 2 3 1 = 8 1 易错点: 底数为 0 无意义: 0 0 和 0 −p 都没有意义 负指数幂的运算顺序: 2a −1 =(2a) −1 (正确: 2a −1 = a 2 ) 2.5 幂的混合运算技巧 运算顺序: 先算乘方,再算乘除,最后算加减 有括号的先算括号里面的 同级运算从左到右依次进行 常用技巧: 化异底为同底:如 (−a) 2 =a 2 , (a−b) 3 =−(b−a) 3 逆用法则:灵活运用 a m+n =a m ⋅a n 、 a mn =(a m ) n 、 a n b n =(ab) n 进行简便计算 符号处理:先判断结果的符号,再计算绝对值 综合例题: 计算: (2a 2 b) 3 ⋅(3ab 2 ) 2 解:原式 =8a 6 b 3 ⋅9a 2 b 4 =72a 6+2 b 3+4 =72a 8 b 7 计算: (x 3 ) 4 ÷(x 2 ) 5 解:原式 =x 12 ÷x 10 =x 12−10 =x 2 简便计算: (− 2 1 ) 2023 ×2 2024 解:原式 =(− 2 1 ) 2023 ×2 2023 ×2=(−1) 2023 ×2=−2 三、巩固练习(附答案) 基础题(直接运用法则) $a^3 \cdot a^5 = ( 答 案 : a^8$) $(x^2)^4 = ( 答 案 : x^8$) $(3xy)^2 = $______(答案: 9x 2 y 2 ) $10^7 \div 10^3 = $______(答案: 10 4 ) $(-5)^0 = $______(答案:1) $3^{-2} = ( 答 案 : \frac{1}{9}$) 提高题(混合运算) $(a^2)^3 \cdot a^4 = ( 答 案 : a^{10}$) $(2a^3b)^2 \div (ab)^3 = $______(答案: 4a 3 b −1 = b 4a 3 ) $(-a)^3 \cdot (a^2)^5 = ( 答 案 : -a^{13}$) $(x-y)^3 \cdot (y-x)^2 = ( 答 案 : (x-y)^5$) 拓展题(逆用法则) 若 a m =2 , a n =3 ,则$a^{m+n} = $______(答案:6) 若 a m =2 ,则$a^{3m} = $______(答案:8) 计算:$0.125^{2023} \times 8^{2023} = $______(答案:1) 四、学习建议 理解本质:幂的运算都是基于 “几个相同因数相乘” 的定义推导而来,理解法则的推导过程比死记硬背更重要 区分法则:重点区分 “同底数幂相乘(指数相加)” 与 “幂的乘方(指数相乘)”,避免混淆 多做练习:从基础题到混合运算,逐步提高难度,培养运算能力 总结易错点:建立错题本,记录常见错误(如符号错误、底数不同误用法则等),定期复习 核心口诀:同底相乘,指数相加;幂的乘方,指数相乘;积的乘方,各因式分别乘方;同底相除,指数相减;零次幂为 1,负次幂为倒数。
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