格物学 第四章 指数函数与对数函数指数

有理数指数幂的运算性质-指数知识点回顾进阶选择题自测题答案-湖南省等高一数学必修,平均正确率54.0%

2025-05-17
有理数指数幂的运算性质-指数知识点回顾进阶选择题自测题答案-湖南省等高一数学必修,平均正确率54.0%
1、['有理数指数幂的运算性质']

正确率60.0%化简$$4 a^{\frac{2} {3}} b^{-\frac{1} {3}} \div\left(-\frac{2} {3} a^{-\frac{1} {3}} b^{\frac{2} {3}} \right) ( a, \, \, b > 0 )$$的结果为(

C

A.$$- \frac{2 a} {3 b}$$

B.$$- \frac{8 a} {b}$$

C.$$- \frac{6 a} {b}$$

D.$${{6}{a}{b}}$$

2、['数列的递推公式', '有理数指数幂的运算性质', '等差数列的前n项和的应用']

正确率40.0%已知数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$满足$$a_{1}=\frac{1} {2}, \, \, \, a_{n}=1+\operatorname{l n} \, \, a_{n+1}, \, \, \, n \in{\bf N}^{\star}$$,设$${{T}_{n}}$$为数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$的前$${{n}}$$项之积,则$$T_{1 9} \in$$(

A

A.$$( 0, \frac{1} {2 0} ]$$

B.$$( {\frac{1} {2 0}}, {\frac{1} {1 0}} ]$$

C.$$( {\frac{1} {1 0}}, {\frac{1} {5}} ]$$

D.$$( {\frac{1} {5}}, 1 )$$

3、['有理数指数幂的运算性质', '二项式系数和与各项的系数和', '二项式定理的应用', '二项展开式的通项']

正确率40.0%已知$$( \sqrt{x}+\frac{3} {x} )^{n} ( a$$为正整数)的展开式中,各项系数之和为$${{A}}$$,各项的二项式系数之和为$${{B}}$$,且$${{A}{+}{B}{=}{{7}{2}}}$$,则展开式中常数项为(

A

A.$${{9}}$$

B.$${{6}}$$

C.$${{1}{2}}$$

D.$${{1}{8}}$$

4、['有理数指数幂的运算性质', '利用基本不等式求最值']

正确率60.0%已知实数$${{x}{,}{y}}$$满足$${{2}^{x}{+}{{2}^{y}}{=}{1}}$$,则$${{x}{+}{y}}$$的最大值是$${{(}{)}}$$

A

A.$${{−}{2}}$$

B.$$\frac{1} {2}$$

C.$$\frac{1} {4}$$

D.$${{2}}$$

5、['有理数指数幂的运算性质', '对数的运算性质', '一般幂函数的图象和性质']

正确率40.0%设$${{x}{,}{y}{,}{z}}$$均大于$${{1}}$$,且$$l o g_{\sqrt{2}} x=l o g_{\sqrt{3}} y=l o g_{\sqrt{5}} z$$,令$$a=x^{\frac{1} {2}}, \, \, b=y^{\frac{1} {3}}, \, \, c=z^{\frac{1} {4}}$$,则$${{a}{,}{b}{,}{c}}$$的大小关系是(

D

A.$${{a}{>}{b}{>}{c}}$$

B.$${{b}{>}{c}{>}{a}}$$

C.$${{c}{>}{a}{>}{b}}$$

D.$${{c}{>}{b}{>}{a}}$$

6、['有理数指数幂的运算性质']

正确率60.0%下列计算中,正确的是(

D

A.$${{3}{{a}^{3}}{⋅}{2}{{b}^{2}}{=}{6}{{a}^{5}}}$$

B.$${{(}{−}{2}{a}{{)}^{2}}{=}{−}{4}{{a}^{2}}}$$

C.$${{(}{{b}^{2}}{{)}^{5}}{=}{{b}^{7}}}$$

D.$$a^{-2}=\frac{1} {a^{2}}$$

7、['有理数指数幂的运算性质']

正确率60.0%化简$$3 a \sqrt{a} \div a^{\frac{7} {6}} ( a > 0 )=($$

D

A.$$a^{\frac{5} {3}}$$

B.$$a^{\frac{2} {3}}$$

C.$${{1}}$$

D.$$a^{-\frac{2} {3}}$$

8、['正分数指数幂', 'N次方根的定义与性质', '有理数指数幂的运算性质']

正确率60.0%若$${{l}{o}{g}_{X}{^{7}\sqrt {y}}{=}{z}{,}}$$则$${{(}{)}}$$

B

A.$${{y}^{7}{=}{{x}^{z}}}$$

B.$$y=x^{7 z}$$

C.$${{y}{=}{7}{{x}^{z}}}$$

D.$$y=z^{7 x}$$

9、['有理数指数幂的运算性质', '对数的性质', '函数零点存在定理']

正确率60.0%已知函数$${{f}{{(}{x}{)}}{=}{{l}{n}}{x}{+}{2}{x}{−}{6}}$$的零点位于区间$${{(}{m}{−}{1}{,}{m}{)}{,}{m}{∈}{Z}}$$上,则$$2 7^{\frac1 m}+\operatorname{l o g}_{3} m=~ ($$

D

A.$${{1}}$$

B.$${{2}}$$

C.$${{3}}$$

D.$${{4}}$$

10、['有理数指数幂的运算性质']

正确率60.0%把式子$$x \sqrt{-\frac{1} {x}}$$经过计算可得(

D

A.$${\sqrt {{−}{x}}}$$

B.$${\sqrt {x}}$$

C.$${{−}{\sqrt {x}}}$$

D.$${{−}{\sqrt {{−}{x}}}}$$

1. 解析:

首先将除法转换为乘法:

$$4 a^{\frac{2}{3}} b^{-\frac{1}{3}} \div \left(-\frac{2}{3} a^{-\frac{1}{3}} b^{\frac{2}{3}}\right) = 4 a^{\frac{2}{3}} b^{-\frac{1}{3}} \times \left(-\frac{3}{2} a^{\frac{1}{3}} b^{-\frac{2}{3}}\right)$$

合并同类项:

$$= -6 \cdot a^{\frac{2}{3}+\frac{1}{3}} \cdot b^{-\frac{1}{3}-\frac{2}{3}} = -6 a^{1} b^{-1} = -\frac{6 a}{b}$$

正确答案为 C

2. 解析:

由递推关系式 $$a_n = 1 + \ln a_{n+1}$$,可以推导出 $$a_{n+1} = e^{a_n - 1}$$。

已知 $$a_1 = \frac{1}{2}$$,计算前几项:

$$a_2 = e^{\frac{1}{2} - 1} = e^{-\frac{1}{2}} \approx 0.6065$$

$$a_3 = e^{0.6065 - 1} \approx e^{-0.3935} \approx 0.675$$

$$a_4 \approx e^{0.675 - 1} \approx e^{-0.325} \approx 0.722$$

观察数列逐渐趋近于 1,但始终小于 1。前 19 项的积 $$T_{19}$$ 会逐渐减小,但大于 0。

通过估算,$$T_{19}$$ 的值在区间 $$(0, \frac{1}{20}]$$ 内。

正确答案为 A

3. 解析:

首先,二项式系数之和 $$B = 2^n$$,各项系数之和 $$A = (1 + 3)^n = 4^n$$。

由题意 $$A + B = 72$$,即 $$4^n + 2^n = 72$$。

设 $$x = 2^n$$,则方程化为 $$x^2 + x - 72 = 0$$,解得 $$x = 8$$(舍去负根)。

因此 $$n = 3$$。

展开式 $$(\sqrt{x} + \frac{3}{x})^3$$ 的通项为:

$$T_{k+1} = C_3^k (\sqrt{x})^{3-k} \left(\frac{3}{x}\right)^k = C_3^k \cdot 3^k \cdot x^{\frac{3 - k}{2} - k}$$

令指数为 0:

$$\frac{3 - k}{2} - k = 0 \Rightarrow 3 - k - 2k = 0 \Rightarrow k = 1$$

常数项为 $$T_2 = C_3^1 \cdot 3^1 = 9$$。

正确答案为 A

4. 解析:

由 $$2^x + 2^y = 1$$,利用不等式 $$2^x + 2^y \geq 2 \sqrt{2^{x + y}}$$,得:

$$1 \geq 2 \cdot 2^{\frac{x + y}{2}} \Rightarrow 2^{\frac{x + y}{2}} \leq \frac{1}{2} \Rightarrow \frac{x + y}{2} \leq -1 \Rightarrow x + y \leq -2$$

当且仅当 $$x = y = -1$$ 时取等。

因此 $$x + y$$ 的最大值为 $$-2$$。

正确答案为 A

5. 解析:

设 $$\log_{\sqrt{2}} x = \log_{\sqrt{3}} y = \log_{\sqrt{5}} z = k$$,则:

$$x = (\sqrt{2})^k = 2^{\frac{k}{2}}, \quad y = 3^{\frac{k}{2}}, \quad z = 5^{\frac{k}{2}}$$

因此:

$$a = x^{\frac{1}{2}} = 2^{\frac{k}{4}}, \quad b = y^{\frac{1}{3}} = 3^{\frac{k}{6}}, \quad c = z^{\frac{1}{4}} = 5^{\frac{k}{8}}$$

比较指数:

取 $$k = 24$$(最小公倍数),则:

$$a = 2^6 = 64, \quad b = 3^4 = 81, \quad c = 5^3 = 125$$

因此 $$c > b > a$$。

正确答案为 D

6. 解析:

A 选项错误,因为 $$3 a^3 \cdot 2 b^2 = 6 a^3 b^2 \neq 6 a^5$$。

B 选项错误,因为 $$(-2 a)^2 = 4 a^2 \neq -4 a^2$$。

C 选项错误,因为 $$(b^2)^5 = b^{10} \neq b^7$$。

D 选项正确,因为 $$a^{-2} = \frac{1}{a^2}$$ 是负指数的定义。

正确答案为 D

7. 解析:

将根式转换为指数形式:

$$3 a \sqrt{a} = 3 a \cdot a^{\frac{1}{2}} = 3 a^{\frac{3}{2}}$$

除法转换为减法:

$$3 a^{\frac{3}{2}} \div a^{\frac{7}{6}} = 3 a^{\frac{3}{2} - \frac{7}{6}} = 3 a^{\frac{9}{6} - \frac{7}{6}} = 3 a^{\frac{2}{6}} = 3 a^{\frac{1}{3}}$$

但题目选项中没有 $$3 a^{\frac{1}{3}}$$,可能是题目表达有误或选项不全。

若忽略系数 3,仅保留 $$a^{\frac{1}{3}}$$,则最接近的选项是 B($$a^{\frac{2}{3}}$$ 不匹配)。

可能是题目表达问题,暂不提供答案。

8. 解析:

由对数定义 $$\log_x (7 \sqrt{y}) = z$$,转换为指数形式:

$$x^z = 7 \sqrt{y} \Rightarrow y^{\frac{1}{2}} = \frac{x^z}{7} \Rightarrow y = \left(\frac{x^z}{7}\right)^2$$

但选项中没有匹配的。若题目为 $$\log_x \sqrt{y} = z$$,则:

$$x^z = \sqrt{y} \Rightarrow y = x^{2 z}$$

仍不匹配选项。可能是题目表达有误。

若题目为 $$\log_x y^{\frac{1}{7}} = z$$,则:

$$y^{\frac{1}{7}} = x^z \Rightarrow y = x^{7 z}$$

此时正确答案为 B

9. 解析:

函数 $$f(x) = \ln x + 2 x - 6$$ 是单调递增函数,计算几个整点的值:

$$f(1) = 0 + 2 - 6 = -4$$

$$f(2) = \ln 2 + 4 - 6 \approx -1.307$$

$$f(3) = \ln 3 + 6 - 6 \approx 1.0986$$

因此零点在区间 $$(2, 3)$$,即 $$m = 3$$。

计算 $$27^{\frac{1}{3}} + \log_3 3 = 3 + 1 = 4$$。

正确答案为 D

10. 解析:

由根式定义,$$-\frac{1}{x} \geq 0 \Rightarrow x < 0$$。

化简:

$$x \sqrt{-\frac{1}{x}} = x \cdot \frac{\sqrt{-x}}{|x|} = x \cdot \frac{\sqrt{-x}}{-x} = -\sqrt{-x}$$

正确答案为 D

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