数学七年级上册（2024）第二章 有理数及其运算4 有理数的乘方导学案

这是一份数学七年级上册（2024）第二章 有理数及其运算4 有理数的乘方导学案，共32页。学案主要包含了北师大版2024，变式1-1，变式1-2，变式1-3，变式2-1，变式2-2，变式2-3，变式3-1等内容，欢迎下载使用。

TOC \ "1-3" \h \u
\l "_Tc4804" 【题型1 乘方运算的符号规律】 PAGEREF _Tc4804 \h 1
\l "_Tc32067" 【题型2 乘方的逆运算（简算）】 PAGEREF _Tc32067 \h 2
\l "_Tc5893" 【题型3 乘方中的程序流程图问题】 PAGEREF _Tc5893 \h 2
\l "_Tc9841" 【题型4 乘方中的整除问题】 PAGEREF _Tc9841 \h 3
\l "_Tc26822" 【题型5 乘方中的进制问题】 PAGEREF _Tc26822 \h 4
\l "_Tc31721" 【题型6 乘方中的末尾数字问题】 PAGEREF _Tc31721 \h 5
\l "_Tc28747" 【题型7 乘方中的规律探究】 PAGEREF _Tc28747 \h 5
\l "_Tc5425" 【题型8 算“24”点】 PAGEREF _Tc5425 \h 6
\l "_Tc15884" 【题型9 乘方的实际应用】 PAGEREF _Tc15884 \h 7
\l "_Tc25541" 【题型10 乘方中的新定义问题】 PAGEREF _Tc25541 \h 8
知识点：有理数的乘方
1. 有理数的乘方
一般地，个相同的乘数相乘，即，记作，读作“的次方”；
在中，叫做底数，叫做指数；当看作的次方的结果时，读作的次幂。
求个相同因数的积的运算叫做乘方，乘方的结果叫做幂。
1）负数的奇次幂是负数，负数的偶次幂是正数，即“奇负偶正”；
2）正数的任何次幂都是正数；3）0的任何正整数次幂都是0。
注意：除0以外的任何数的“0次幂”结果为1。
【题型1 乘方运算的符号规律】
【例1】（23-24七年级·安徽合肥·期中）下列各组数中，数值相等的一组是（ ）
A．32和23B．（﹣2）3和﹣23
C．﹣32和（﹣3）2D．﹣（2×3）2和﹣2×32
【变式1-1】（23-24七年级·福建厦门·期末）观察下列三组数的运算：(−2)3=−8，−23=−8；(−3)3=−27，−33=−27；(−4)3=−64，−43=−64．联系这些具体数的乘方，可以发现规律．下列用字母a表示的式子：①当a0时，−a3=(−a)3．其中表示的规律正确的是（ ）
A．①B．②C．①、②都正确D．①、②都不正确
【变式1-2】（23-24七年级·广东深圳·期末）已知4个数：（﹣1）2018，|﹣2|，﹣（﹣1.5），﹣32，其中正数的个数有（ ）
A．1B．2C．3D．4
【变式1-3】（23-24七年级·山东枣庄·期中）下列各式：①a2=(−a)2；②a3=(−a)3；③−a2=−a2；④a3=a3．一定成立的有( )
A．1个B．2个C．3个D．4个
【题型2 乘方的逆运算（简算）】
【例2】（23-24七年级·福建三明·期中）（1）计算下面两组算式：
①3×52与32×52；
②−2×32与−22×32；
（2）根据以上计算结果想开去：ab3等于什么?（直接写出结果）
（3）猜想与验证：当n为正整数时，abn等于什么?请你利用乘方的意义说明理由．
（4）利用上述结论，求−42022×0.252023的值．
【变式2-1】（23-24七年级·全国·单元测试）如果x5=−32，y3=8那么xy= ．
【变式2-2】（23-24七年级·福建厦门·期中）若126×38=p，则126×36的值可以表示为（ ）
A．16pB．p−9C．p−6D．19p
【变式2-3】（23-24七年级·广东东莞·期中）62=36,2×32=22×32=4×9=36，由此你能算出236×1233=（ ）
A．6B．8C．18D．十分麻烦
【题型3 乘方中的程序流程图问题】
【例3】（23-24七年级·河南驻马店·期中）小可同学设计了几张如图写有不同运算的卡片A，B，C，D，小可选择一个有理数，让她的同桌小佳选择A，B，C，D的顺序，进行一次列式计算．
(1)当小可选择了4，小佳选择了A→C→B→D的顺序，列出算式并计算结果；
(2)当小可选择了−2，小佳选择了D→C→（______）→（______）的顺序，若列式计算的结果刚好为−3，请通过计算判断小佳选择的顺序．
【变式3-1】（23-24七年级·江苏扬州·阶段练习）根据下面的数值转换器，列出关于x，y的代数式，并求出当输入的x与y满足x+1+y-122=0时的值．
【变式3-2】（23-24七年级·北京·期末）按如图所示的程序进行计算，如果把第一次输入的数是20，而结果不大于100时，就把结果作为输入的数再进行第二次运算，直到符合要求为止，请求出最后输出的结果．
【变式3-3】（23-24七年级·北京东城·期末）小明设计了一个如图所示的数值转换程序．
(1)当输入a=−5,b=−3吋，求输出M的值为多少？
(2)若a=−3,M的值大于4，直接写出一个符合条件的b的值．
【题型4 乘方中的整除问题】
【例4】（23-24七年级·江苏扬州·期中）−82024+−82023能被下列哪个数整除？（ ）
A．3B．5C．7D．9
【变式4-1】（23-24七年级·浙江杭州·期中）试说明257+513能被30整除．
【变式4-2】（23-24七年级·湖南怀化·期末）20232−2023一定能被（ ）整除
A．2020B．2022C．2024D．2025
【变式4-3】（23-24七年级·四川成都·期中）当自然数n的个位数分别为0，1，2，…，9时，n2,n3,n4的个位数如表所示：
在10，11，12，13这四个数中，当n= 时，和数2001n+2002n+2003n+2004n能被5整除．
【题型5 乘方中的进制问题】
【例5】（23-24七年级·浙江温州·期中）远古美索不达米亚人创造了一套以60进制为主的楔形文记数系统，对于大于59的数，美索不达米亚人则采用六十进制的位值记法，位置的区分是靠在不同楔形记号组之间留空，例如：，左边的表示2×602；中间的表示3×60；右边的则表示1个单位，用十进制写出来是7381，若楔形文记数，表示十进制的数为 ．
【变式5-1】（23-24七年级·山东烟台·期末）我国古代《易经》一书中记载，远古时期，人们通过在绳子上打结来记录数量，即“结绳计数”．如图，一位渔夫从右往左打结，满五进一，用来记录捕到的鱼的数量．由图可知，他一共捕到的鱼的数量为（ ）
A．34B．194C．1234D．6154
【变式5-2】（23-24七年级·全国·竞赛）二进制数(101)2可用十进制表示为1×22+0×21+1×20=5，同样地，三进制数(102)3可用十进制表示为1×32+0×31+2×30=11．现有二进制数a=(11101)2、三进制数b=(1010)3，那么a、b的大小关系是（ ）．
A．a−a，可知M=a2−3b=−52−3×−3，计算求解即可；
（2）由题意知，−a=3，当b=1时，b24，进而可知，b=1符合要求．
【详解】（1）解：由题意知，b2=9，−a=5，
∵b2>−a，
∴M=a2−3b=−52−3×−3=34，
∴输出M的值为34；
（2）解：由题意知，−a=3，
当b=1时，b2=1，且b24，
∴b=1符合条件．
【题型4 乘方中的整除问题】
【例4】（23-24七年级·江苏扬州·期中）−82024+−82023能被下列哪个数整除？（ ）
A．3B．5C．7D．9
【答案】C
【分析】本题考查了数的整除、有理数的乘方的运算，先计算出−82024+−82023=7×82023，即可得出答案，熟练掌握运算法则是解此题的关键．
【详解】解：−82024+−82023
=−82023×−8+−82023
=−82023×−8+1
=7×82023，
∴能被7整除，
故选：D．
【变式4-1】（23-24七年级·浙江杭州·期中）试说明257+513能被30整除．
【答案】理由见解析．
【分析】先利用有理数的乘方的逆运算将257进行变形，再提取公因子513，由此即可得出答案．
【详解】257+513=(52)7+513
=514+513
=513×(5+1)
=6×513
则(257+513)÷30=(6×513)÷30=512
因为512是整数
所以257+513能被30整除．
【点睛】本题考查了有理数的乘方的逆运算、乘法的分配律，掌握有理数的乘方的逆运算是解题关键．
【变式4-2】（23-24七年级·湖南怀化·期末）20232−2023一定能被（ ）整除
A．2020B．2022C．2024D．2025
【答案】B
【分析】根据乘法分配律的逆运算得到2022×2023，即可得出结论．
【详解】解：20232−2023
=2023×2023−2023
=2023−1×2023
=2022×2023，
∴20232−2023一定能被2022整除，
故选：A．
【点睛】本题主要考查的有理数的混合运算，解题的关键是熟练掌握乘法分配律的逆运算．
【变式4-3】（23-24七年级·四川成都·期中）当自然数n的个位数分别为0，1，2，…，9时，n2,n3,n4的个位数如表所示：
在10，11，12，13这四个数中，当n= 时，和数2001n+2002n+2003n+2004n能被5整除．
【答案】10、11、13
【分析】根据表格中的规律，分别求出2001、2002、2003、2004这几个数的个位在n=10、11、12、13时的值，通过判断这4个数字的个位数字和是否是0或5来判断是否能被5整除
【详解】根据表格中的规律，可得下表：
由表格知道，当n=10、11、13时，2001n+2002n+2003n+2004n的个位数字都是0，能够被5整除
故答案为：10、11、13
【点睛】本题考查了归纳总结的能力，解题关键是利用乘方的规律来确定个位数字，求出结果的个位数字之和判断是否能够被5整除.
【题型5 乘方中的进制问题】
【例5】（23-24七年级·浙江温州·期中）远古美索不达米亚人创造了一套以60进制为主的楔形文记数系统，对于大于59的数，美索不达米亚人则采用六十进制的位值记法，位置的区分是靠在不同楔形记号组之间留空，例如：，左边的表示2×602；中间的表示3×60；右边的则表示1个单位，用十进制写出来是7381，若楔形文记数，表示十进制的数为 ．
【答案】3723
【分析】根据题意，可以用十进制表示出楔形文记数．
【详解】解：楔形文记数表示十进制的数为：1×602+2×60+3＝3600+120+3=3723，
故答案为：3723．
【点睛】本题考查了有理数的混合运算，解答本题的关键是明确有理数混合运算的计算方法以及六十进制的位值记法．
【变式5-1】（23-24七年级·山东烟台·期末）我国古代《易经》一书中记载，远古时期，人们通过在绳子上打结来记录数量，即“结绳计数”．如图，一位渔夫从右往左打结，满五进一，用来记录捕到的鱼的数量．由图可知，他一共捕到的鱼的数量为（ ）
A．34B．194C．1234D．6154
【答案】B
【分析】本题主要考查了用数字表示事件，理解题意是解题的关键．根据题意列式即可．
【详解】解：1×53+2×52+3×5+4=194．
故选B．
【变式5-2】（23-24七年级·全国·竞赛）二进制数(101)2可用十进制表示为1×22+0×21+1×20=5，同样地，三进制数(102)3可用十进制表示为1×32+0×31+2×30=11．现有二进制数a=(11101)2、三进制数b=(1010)3，那么a、b的大小关系是（ ）．
A．a