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初一数学期末急救:有理数的乘方(底数是谁)易错题合集与避坑指南 | 星火网:典型例题精讲

适用年级

初一

难度等级

⭐⭐⭐

资料格式

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最近更新

2025-12-22

💡 阿星精讲:有理数的乘方(底数是谁) 的核心避坑原理

  • 概念重塑:同学们,乘方运算就像一个“盖章”游戏。指数(右上角的小数字)决定了你要盖几次章,而 底数(被盖章的对象)才是关键!阿星的“括号保护伞”比喻太形象了:括号就是底数的雨伞。伞里有什么,什么就一起被“平方”(或乘方)。伞外的东西,只能看着,不能参与运算。所以,计算 \( -2^2 \) 时,负号在伞外淋雨,只有 \( 2 \) 在伞下被平方,结果是 \( -4 \)。而 \( (-2)^2 \) 时,负号和 \( 2 \) 都在伞的保护下,一起被平方,得 \( 4 \)。
  • 避坑口诀:先找底,再算幂,括号就是保护伞。 遇到乘方别着急,瞪大眼睛看仔细,伞下成员全参与,伞外负号靠边去。

⚠️ 90%的学生都会踩的3大“陷阱”

  • 陷阱一(概念混淆型):看到 \( -a^n \) 就认为是 \( (-a)^n \),误以为负号总是和字母/数字一起作为底数。→ ✅ 正解:\( -a^n \) 的底数是 \( a \),指数 \( n \) 只作用于 \( a \),前面的负号是单独的运算(可看作 \( -1 \times a^n \))。除非写成 \( (-a)^n \),负号才属于底数。
  • 陷阱二(视觉误导型):遇到分数或复杂式子做底数时,如 \( \frac{2}{3}^2 \) 或 \( 2 \times 3^2 \),容易把整个式子当成底数。→ ✅ 正解:只有被括号包裹的部分才是底数。\( \frac{2}{3}^2 \) 的底数只是 \( 3 \),而 \( (2 \times 3)^2 \) 的底数才是 \( 2 \times 3 \)。“伞”没罩住的部分,就不是一家人。
  • 陷阱三(计算粗心型):在混合运算中,如 \( -2^2 + (-2)^2 \),容易分别算成 \( 4+4=8 \) 或 \( -4+(-4)=-8 \)。→ ✅ 正解:严格遵循“先乘方,后乘除,最后加减”的顺序,并在乘方这一步就看清底数:\( -2^2 = -4 \),\( (-2)^2 = 4 \),所以原式 \( = -4 + 4 = 0 \)。

🔥 经典易错题精讲(附 SVG 图解)

【易错题1:概念陷阱】 计算:\( -3^2 \times 2 + 4 \div (-2)^3 \)

💀 错误率:85%

❌ 常见错误:

  • 误以为 \( -3^2 = 9 \),于是第一步算成 \( 9 \times 2 = 18 \)。
  • 误以为 \( (-2)^3 = -8 \),但计算 \( 4 \div (-8) \) 时符号出错,得 \( 2 \)。
  • 最终错误答案如 \( 18+2=20 \) 或 \( 18-2=16 \)。

✅ 阿星解析:牢记口诀“先找底,再算幂”!分步拆解:

  1. 处理乘方: \( -3^2 \) 的底数是 \( 3 \),指数 \( 2 \) 只给 \( 3 \) 打伞,所以是 \( -(3^2) = -9 \)。 \( (-2)^3 \) 的底数是 \( -2 \),指数给整个 \( -2 \) 打伞,所以是 \( (-2) \times (-2) \times (-2) = -8 \)。
  2. 代入原式: 原式 = \( (-9) \times 2 + 4 \div (-8) \)
  3. 乘除运算: \( (-9) \times 2 = -18 \); \( 4 \div (-8) = -\frac{1}{2} \) 或 \( -0.5 \)。
  4. 最后加减: \( -18 + (-\frac{1}{2}) = -18\frac{1}{2} \) 或 \( -18.5 \)。

【易错题2:思维陷阱】 比较大小:\( -\left(\frac{2}{3}\right)^2 \) 与 \( -\frac{2^2}{3} \) 与 \( \left(-\frac{2}{3}\right)^2 \)

💀 错误率:90%

伞1: (2/3)² 的伞 只罩住了 (2/3) 错误理解伞 误以为伞罩住了“-”号 伞2: (-2/3)² 的伞 罩住了 (-2/3)

❌ 常见错误: 认为三个式子都差不多,计算结果可能都是正数或混淆不清。尤其容易把 \( -\left(\frac{2}{3}\right)^2 \) 误算为 \( \frac{4}{9} \)(忘了外面的负号)。

✅ 阿星解析: 关键还是看“伞”(括号)罩住了谁!

  • \( -\left(\frac{2}{3}\right)^2 \):伞罩住了 \( \frac{2}{3} \),所以先算 \( \left(\frac{2}{3}\right)^2 = \frac{4}{9} \),然后伞外的负号生效,得 \( -\frac{4}{9} \)。
  • \( -\frac{2^2}{3} \):没有大伞罩住整个分数。指数 \( 2 \) 只给分子 \( 2 \) 打伞,所以是 \( -\frac{4}{3} \)。
  • \( \left(-\frac{2}{3}\right)^2 \):伞罩住了整个 \( -\frac{2}{3} \),所以底数是负数,平方后得正 \( \frac{4}{9} \)。

所以,\( -\frac{4}{3} < -\frac{4}{9} < \frac{4}{9} \)。

【易错题3:大题陷阱】 已知一个数的平方是 \( \frac{16}{9} \),这个数与 \( -\frac{2}{3} \) 的差的倒数,乘以 \( -1^2023 \) 等于多少?

💀 错误率:95%

❌ 常见错误:

  1. 认为平方是 \( \frac{16}{9} \) 的数只有 \( \frac{4}{3} \),漏掉 \( -\frac{4}{3} \)。
  2. 计算 \( -1^{2023} \) 时,误以为底数是 \( -1 \),得出 \( 1 \) 或 \( -1 \)。
  3. 在求“差的倒数”时,运算顺序出错。

✅ 阿星解析: 这是一道连环坑题,步步为营!

  1. 求“这个数”: 设这个数为 \( x \),则 \( x^2 = \frac{16}{9} \)。所以 \( x = \pm\frac{4}{3} \)。(坑1:两个解)
  2. 求“差的倒数”:
    • 当 \( x = \frac{4}{3} \) 时,差为 \( \frac{4}{3} - (-\frac{2}{3}) = \frac{4}{3} + \frac{2}{3} = 2 \),倒数为 \( \frac{1}{2} \)。
    • 当 \( x = -\frac{4}{3} \) 时,差为 \( -\frac{4}{3} - (-\frac{2}{3}) = -\frac{4}{3} + \frac{2}{3} = -\frac{2}{3} \),倒数为 \( -\frac{3}{2} \)。
  3. 处理 \( -1^{2023} \): (坑2:底数判断) 这里没有括号!底数是 \( 1 \),指数 \( 2023 \) 只作用于 \( 1 \),所以 \( 1^{2023} = 1 \),前面的负号保留,即 \( -1 \)。
  4. 最后“乘以”:
    • 情况一:\( \frac{1}{2} \times (-1) = -\frac{1}{2} \)
    • 情况二:\( -\frac{3}{2} \times (-1) = \frac{3}{2} \)

    因此,最终答案有两个:\( -\frac{1}{2} \) 或 \( \frac{3}{2} \)。(坑3:综合答案)

🚀 易错专项训练(你能全对吗?)

第一关:火眼金睛(判断对错 5题)

  1. \( -5^2 = 25 \) ( )
  2. \( (-3)^3 = -27 \) ( )
  3. \( \frac{1}{2}^2 = \frac{1}{4} \) ( )
  4. \( -2^2 \) 和 \( (-2)^2 \) 互为相反数。 ( )
  5. \( (-1)^{2024} = -1 \) ( )

第二关:防坑演练(填空 5题)

  1. 计算:\( -1^2 + (-1)^2 + (-1^3) = \) ______。
  2. 底数是 \( -\frac{1}{2} \),指数是 3 的幂写成乘方形式是 ______,结果是 ______。
  3. 若 \( a = -2^2 \), \( b = (-2)^2 \), \( c = -(2)^2 \),则 \( a, b, c \) 的大小关系是 ______。
  4. 一个数的立方是 \( -\frac{8}{27} \),则这个数是 ______。
  5. 计算:\( (-2) \times \left(-\frac{1}{2}\right)^2 - 3^2 \div (-3) = \) ______。

答案与详细解析

第一关:火眼金睛

  1. ❌ 错。 解析:\( -5^2 = -(5^2) = -25 \)。
  2. ✅ 对。 解析:底数是 \( -3 \),三次方为负,\( (-3)^3 = -27 \)。
  3. ❌ 错。 解析:乘方只作用于分母 \( 2 \),应为 \( \frac{1^2}{2} = \frac{1}{2} \)。若要平方整个分数,需写为 \( \left(\frac{1}{2}\right)^2 \)。
  4. ✅ 对。 解析:\( -2^2 = -4 \),\( (-2)^2 = 4 \),\( -4 \) 和 \( 4 \) 互为相反数。
  5. ❌ 错。 解析:底数是 \( -1 \),指数 \( 2024 \) 是偶数,结果为 \( 1 \)。

第二关:防坑演练

  1. 答案: \( -1 \)。解析:\( -1^2 = -1 \),\( (-1)^2 = 1 \),\( (-1^3) = -(1^3) = -1 \)。原式 \( = -1 + 1 + (-1) = -1 \)。
  2. 答案: \( \left(-\frac{1}{2}\right)^3 \),\( -\frac{1}{8} \)。解析:底数需用括号括起,\( \left(-\frac{1}{2}\right)^3 = \left(-\frac{1}{2}\right) \times \left(-\frac{1}{2}\right) \times \left(-\frac{1}{2}\right) = -\frac{1}{8} \)。
  3. 答案: \( a = c < b \)。解析:\( a = -2^2 = -4 \),\( b = (-2)^2 = 4 \),\( c = -(2)^2 = -4 \),所以 \( a = c = -4 < 4 = b \)。
  4. 答案: \( -\frac{2}{3} \)。解析:立方保持符号,\( \left(-\frac{2}{3}\right)^3 = -\frac{8}{27} \)。
  5. 答案: \( 2 \)。解析:原式 \( = (-2) \times \frac{1}{4} - 9 \div (-3) = (-\frac{1}{2}) - (-3) = -\frac{1}{2} + 3 = \frac{5}{2} \) 或 \( 2.5 \)。注意 \( 3^2 = 9 \),底数是 \( 3 \)。

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