在中考数学中,幂的运算是一个基础且重要的知识点。它不仅是代数部分的核心内容之一,也是解决复杂问题的关键工具。然而,在实际解题过程中,很多考生容易因细节上的疏忽而犯错。为了帮助大家更好地掌握这一知识点,本文将通过一道典型的压轴题来详细解析幂的运算技巧,并提供详细的解答步骤。
例题:
已知 $a = 3^2$,$b = 3^{-1}$,求表达式 $(a \cdot b)^{-2} + (a^2 \div b)^{-1}$ 的值。
解答过程:
第一步:明确已知条件
- 给定 $a = 3^2 = 9$
- 给定 $b = 3^{-1} = \frac{1}{3}$
接下来,我们将逐步计算表达式的每一部分。
第二步:计算 $(a \cdot b)^{-2}$
首先计算 $a \cdot b$:
$$
a \cdot b = 9 \cdot \frac{1}{3} = 3
$$
然后计算 $(a \cdot b)^{-2}$:
$$
(a \cdot b)^{-2} = 3^{-2} = \frac{1}{3^2} = \frac{1}{9}
$$
第三步:计算 $(a^2 \div b)^{-1}$
先计算 $a^2$:
$$
a^2 = 9^2 = 81
$$
接着计算 $a^2 \div b$:
$$
a^2 \div b = 81 \div \frac{1}{3} = 81 \cdot 3 = 243
$$
然后计算 $(a^2 \div b)^{-1}$:
$$
(a^2 \div b)^{-1} = 243^{-1} = \frac{1}{243}
$$
第四步:合并结果
将两部分结果相加:
$$
(a \cdot b)^{-2} + (a^2 \div b)^{-1} = \frac{1}{9} + \frac{1}{243}
$$
为了方便计算,找到公分母 $243$:
$$
\frac{1}{9} = \frac{27}{243}, \quad \frac{1}{243} = \frac{1}{243}
$$
因此:
$$
\frac{1}{9} + \frac{1}{243} = \frac{27}{243} + \frac{1}{243} = \frac{28}{243}
$$
最终答案:
$$
\boxed{\frac{28}{243}}
$$
总结与注意事项:
1. 在幂的运算中,注意指数法则的应用,尤其是负指数和分数指数的处理。
2. 遇到复杂的分式运算时,务必仔细检查每一步的计算,避免因粗心导致错误。
3. 多练习类似题目,熟悉各种变形形式,提高解题速度与准确性。
希望本题解析能帮助同学们更好地掌握幂的运算技巧!