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  4. 有理数的乘方

看过《西游记》的同学,一定都知道孙悟空会分身术.他摇身一变,就变成2个悟空;这两个悟空摇身一变,又各变成两个,一共有4个悟空;这4个悟空再变,又变成8个悟空…,假设悟空一

一、题文

看过《西游记》的同学,一定都知道孙悟空会分身术.他摇身一变,就变成2个悟空;这两个悟空摇身一变,又各变成两个,一共有4个悟空;这4个悟空再变,又变成8个悟空…,假设悟空一连变了80次,那么一共有多少个悟空呢?若已知地球重约5.9×1023千克,那么请你列出算式来估计一下,这些悟空的体重总和相当于多少个地球的重量呢?(假设每个悟空重50千克)

考点提示:有理数的乘方

二、答案

解:寻找悟空“裂变”的规律,我们发现悟空变了80次,一共有280个悟空;而210=1024≈103,所以280≈1024.1024个悟空的重量约为50×1024=5×1025千克,那么280个悟空的重量总和应该是地球重量的(5×1025)÷(5.9×1023)≈85倍,即相当于85个地球的重量.说明:如果利用计算功能较强的计算器,则可得到102的答案.

三、考点梳理

知名教师分析,《看过《西游记》的同学,一定都知道孙悟空会分身术.他摇身一变,就变成2个悟空;这两个悟空摇身一变,又各变成两个,一共有4个悟空;这4个悟空再变,又变成8个悟空…,假设悟空一》这道题主要考你对 有理数的乘方 等知识点的理解。

关于这些知识点的“解析掌握知识”如下:

知识点名称:有理数的乘方

考点名称:有理数的乘方
  • 有理数乘方的定义:
    求n个相同因数的积的运算叫做乘方,乘方的结果叫做幂。在an中,a叫做底数,n叫做指数。
    22、73也可以看做是乘方运算的结果,这时它们表示数,分别读作“2的2次幂”、“7的3次幂”,其中2、7叫做底数,6、3叫做指数。
    ①习惯上把22叫做2的平方,把23叫做2的立方;
    ②当地鼠是负数或分数时,要先用括号将底数括上,再在其右上角写指数,指数要写得小些。
  • 乘方的性质:
    乘方是乘法的特例,其性质如下:
    (1)正数的任何次幂都是正数;
    (2)负数的偶次幂是正数,负数的奇次幂是负数;
    (3)0的任何(除0以外)次幂都是0;
    (4)a2是一个非负数,即a2≥0。
  • 有理数乘方法则:
    ①负数的奇次幂是负数,负数的偶次幂是正数。例如:(-2)3=-8,(-2)2=4
    ②正数的任何次幂都是正数,0的任何正整数次幂都是0.例如:22=4,23=8,03=0

    点拨:
    ①0的次幂没意义;
    ②任何有理数的偶次幂都是非负数;
    ③由于乘方是乘法的特例,因此有理数的乘方运算可以用有理数的乘法运算完成;
    ④负数的乘方与乘方的相反数不同。
  • 乘方示意图:

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