在数学的学习过程中,幂的运算是一个重要的知识点。它不仅涉及基础的计算能力,还为后续学习更复杂的代数和函数打下坚实的基础。本文将围绕幂的乘方与积的乘方两个核心概念,精选一些经典习题并提供详细解答,帮助读者巩固相关知识。
幂的乘方法则
幂的乘方法则是指当幂的指数再次被提升时,其结果等于原底数的指数相乘。具体公式为:
\[
(a^m)^n = a^{m \cdot n}
\]
这一法则表明,幂的指数可以进行简单的相乘操作,而底数保持不变。
积的乘方法则
积的乘方法则是指当一个乘积的每一项都同时提升到相同次幂时,可以先分别对每个因子求幂,然后将结果相乘。具体公式为:
\[
(ab)^n = a^n \cdot b^n
\]
这个法则简化了多个因子共同提升到同一幂次的操作。
经典习题解析
习题一
计算:\( (x^3)^4 \)
解答
根据幂的乘方法则,我们将指数相乘:
\[
(x^3)^4 = x^{3 \cdot 4} = x^{12}
\]
习题二
化简:\( (2xy)^3 \)
解答
利用积的乘方法则,我们分别对 \(2\)、\(x\) 和 \(y\) 提升到三次幂:
\[
(2xy)^3 = 2^3 \cdot x^3 \cdot y^3 = 8x^3y^3
\]
习题三
计算:\( [(a^2b)^3]^2 \)
解答
首先应用积的乘方法则,再使用幂的乘方法则逐步化简:
\[
[(a^2b)^3]^2 = [a^6b^3]^2 = a^{12}b^6
\]
总结
通过以上习题可以看出,幂的乘方与积的乘方的核心在于正确理解和灵活运用相关法则。掌握这些基本技巧后,可以轻松应对更多复杂的数学问题。希望本文提供的习题和解答能够帮助大家进一步巩固所学知识,并在实践中不断提升解题能力。
本文旨在帮助学生更好地理解幂的乘方与积的乘方的概念及其应用,通过精选习题和详细解答,希望能够激发学习兴趣并提高数学素养。