1.11 有理数的混合运算

1.11 有理数的混合运算

在含有加、减、乘、除及乘方等运算的式子中,我们应按照一定的 顺序进行计算,并求得结果。

课堂测验-大字版(空选项自动隐藏)

我们知道,1 m=10 dm,1 dm=10 cm,1 cm=10 mm。这样就有

1 m

=10×1 dm

=10×10×1 cm

=10×10×10×1 mm

=10×10×10 mm。


在这里,$10\times10$,$10\times10\times10$都是相同因数相乘,为方便起见,我们把$10\times10$记作$10^2$,读作“10的2次方(或10的平方)”;把$10\times10\times10$记作$10^3$,读作“10的3次方(或10的立方)”。

做一做

请仿照上面的记数方法表示下列各式:

(1) $5\times5\times5$ 记作________;

(2) $(-4)\times(-4)\times(-4)\times(-4)$ 记作________;

(3) $\left(-\dfrac{1}{2}\right)\times\left(-\dfrac{1}{2}\right)\times\left(-\dfrac{1}{2}\right)\times\left(-\dfrac{1}{2}\right)\times\left(-\dfrac{1}{2}\right)$ 记作________;

(4) $m\times m\times m\times m\times m\times m$ 记作________。

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一般地,$n$ 个相同的数 $a$ 相乘,$\overbrace{a\times a\times a\times\cdots\times a}^{n\text{个}a}$ 记作 $a^n$,即

$\overbrace{a\times a\times a\times\cdots\times a}^{n\text{个}a}=a^n$。

像这种求 $n$ 个相同因数的积的运算叫作乘方(power)。乘方的结果 $a^n$ 叫作幂(power)。在 $a^n$ 中,$a$ 叫作底数(base number),$n$ 叫作指数(exponent),$a^n$ 读作“$a$ 的 $n$ 次幂(或 $a$ 的 $n$ 次方)”。


如 $2^3$ 中,底数是 $2$,指数是 $3$,$2^3$ 读作“$2$ 的 $3$ 次幂(或 $2$ 的 $3$ 次方,或 $2$ 的立方)”。

一个数可以看作这个数本身的一次方,如 $5$ 就是 $5^1$。通常指数为 $1$ 时可以省略不写。

例 计算:

(1) $(-4)^3$;  (2) $\left(-\dfrac{1}{3}\right)^4$;  (3) $-2^6$。

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1. 请计算并填表:

$(-2)^1$ $(-2)^2$ $(-2)^3$ $(-2)^4$ $(-2)^5$ $(-2)^6$ $\cdots$
$-2$ $4$ $-8$ $16$ $-32$ $64$ $\cdots$

2. 上表中计算结果的符号有什么规律?

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事实上,正数的任何次幂都是正数;负数的奇次幂是负数,负数的偶次 幂是正数。


1. 请指出下列各式表示的意义:

$4^3$,$3^{10}$,$5^4$,$\left(-\dfrac{1}{3}\right)^{10}$,$(-5)^4$。

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(1) $(-5)^2 = (-5)\times(-5)=25$

(2) $\left(-\dfrac{3}{4}\right)^3=\left(-\dfrac{3}{4}\right)\times\left(-\dfrac{3}{4}\right)\times\left(-\dfrac{3}{4}\right)=-\dfrac{27}{64}$

(3) $\left(-\dfrac{1}{10}\right)^4=\left(-\dfrac{1}{10}\right)\times\left(-\dfrac{1}{10}\right)\times\left(-\dfrac{1}{10}\right)\times\left(-\dfrac{1}{10}\right)=\dfrac{1}{10000}$

(4) $\left(-\dfrac{1}{5}\right)^3=\left(-\dfrac{1}{5}\right)\times\left(-\dfrac{1}{5}\right)\times\left(-\dfrac{1}{5}\right)=-\dfrac{1}{125}$

(5) $(-10)^2=(-10)\times(-10)=100$

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(5) $(-10)^2=(-10)\times(-10)=100$

(6) $(-10)^3=(-10)\times(-10)\times(-10)=-1000$

(7) $(-10)^4=(-10)\times(-10)\times(-10)\times(-10)=10000$

(8) $(-10)^7=(-10)\times(-10)\times(-10)\times(-10)\times(-10)\times(-10)\times(-10)=-10000000$

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1. 计算:

(1) $(-3)^2=(-3)\times(-3)=9$

(2) $-3^2=-(3\times3)=-9$

(3) $(-3)^3=(-3)\times(-3)\times(-3)=-27$

(4) $(-1.7)^2=(-1.7)\times(-1.7)=2.89$

(5) $\left(-\dfrac{1}{2}\right)^5=\left(-\dfrac{1}{2}\right)\times\left(-\dfrac{1}{2}\right)\times\left(-\dfrac{1}{2}\right)\times\left(-\dfrac{1}{2}\right)\times\left(-\dfrac{1}{2}\right)=-\dfrac{1}{32}$

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2. 判断下列各式计算结果的正负:

乘方符号规律:负数的奇次幂为负,负数的偶次幂为正;正数的任何次幂都是正数。

(1) $(-2)^9$
(2) $-3^{10}$
(3) $(-0.002)^7$
(4) $\left(-\dfrac{1}{3}\right)^8$

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3. 一个数的平方是4,这个数是多少?

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4. 某药厂生产了一批新药,装箱后存放在仓库中,并按 $10\times10\times10$ 箱一堆的方式摞放,共摞放了 10 堆。已知每箱装 100 瓶药,每瓶装 100 片药。

(1)这批药共有多少箱?

(2)这批药共有多少片?

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4. 某药厂生产了一批新药,装箱后存放在仓库中,并按 $10\times10\times10$ 箱一堆的方式摞放,共摞放了 10 堆。已知每箱装 100 瓶药,每瓶装 100 片药。

(1)这批药共有多少箱?

(2)这批药共有多少片?

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5. 一种放射性物质,每经过一年,它的剩余量变为原来的 84%。假设这种物质现在的总量为 1。

(1) 请填写下表:

经过时间/年 1 2 3 4 5 … $n$ …
剩余量 … …

(2) 几年后这种物质的剩余量约为现在的一半?

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