人教A版高中数学必修第一册第4章指数函数与对数函数4.1.2 课时分层作业无理数指数幂及其运算性质

试卷更新日期：2025-08-25 类型：同步测试

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一、选择题

1. ${\sqrt{5}}^{\sqrt{2}} · {\sqrt{5}}^{\sqrt{2}}$ ＝(　　)

A、 $\sqrt{5}$ 　 B、5 C、 $5^{\sqrt{2}}$ 　 D、25

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2. 计算3^π× ${(\frac{1}{3})}^{π}$ ＋ ${(2^{2 \sqrt{2}})}^{\sqrt{2}}$ ＋ $1^{\sqrt{5}}$ 的值为(　　)

A、17 　 B、18 C、6 　 D、5

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3. ${(\frac{3^{\sqrt{7}}}{27})}^{\sqrt{7} + 3}$ ＝(　　)

A、9 　 B、 $\frac{1}{9}$ C、3 　 D、 $\frac{\sqrt{3}}{9}$

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4. 已知a＋a^-1＝3，则下列选项中正确的有(　　)

A、a²＋a^-2＝7 B、 $a^{\frac{1}{2}} - a^{- \frac{1}{2}}$ ＝±1 C、 $a^{\frac{1}{2}} + a^{- \frac{1}{2}}$ ＝± $\sqrt{5}$ D、 $a^{\frac{3}{2}} + a^{- \frac{3}{2}}$ ＝2 $\sqrt{5}$

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5. 阅读下段文字：“已知 $\sqrt{2}$ 为无理数，若( $\sqrt{2})^{\sqrt{2}}$ 为有理数，则存在无理数a＝b＝ $\sqrt{2}$ ，使得a^b为有理数；若( $\sqrt{2})^{\sqrt{2}}$ 为无理数，则取无理数a＝( $\sqrt{2})^{\sqrt{2}}$ ， b＝ $\sqrt{2}$ ，此时a^b＝ $[(\sqrt{2})^{\sqrt{2}}]^{\sqrt{2}}$ ＝ $(\sqrt{2})^{\sqrt{2} · \sqrt{2}}$ ＝( $\sqrt{2}$ )²＝2为有理数．”依据这段文字可以证明的结论是(　　)

A、( $\sqrt{2})^{\sqrt{2}}$ 是有理数 B、( $\sqrt{2})^{\sqrt{2}}$ 是无理数 C、存在无理数a ， b ，使得a^b为有理数 D、对任意无理数a ， b ，都有a^b为无理数

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二、填空题

6. 化简： $(a^{2 - \sqrt{3}} b) 2 + \sqrt{3}$ ·b $- 2 - \sqrt{3}$ ＝．

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7. 已知x>0，y∈R ，定义x*y＝x^y ，则 $(\frac{1}{2} * \frac{\sqrt{3}}{2})$ *(－ $\sqrt{3}$ )＝．

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三、解答题

8. 已知a²^x＝3，求 $\frac{a^{3 x} + a^{- 3 x}}{a^{x} + a^{- x}}$ 的值．

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9. 镜片的厚度是由镜片的折射率决定，镜片的折射率越高，镜片越薄，同时镜片越轻，也就会带来更为舒适的佩戴体验．某次社会实践活动中，甲、乙、丙三位同学分别制作了三种不同的树脂镜片，折射率分别为 $\sqrt[5]{5}$ ， $\sqrt[3]{3}$ ， $\sqrt{2}$ ．则这三种镜片中，制作出最薄镜片和最厚镜片的同学分别为(　　)

A、甲和乙　 B、丙和乙 C、乙和甲　 D、丙和甲

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10.

(1)、化简： $\frac{{(a^{\frac{π}{3}})}^{\frac{3}{π}} a^{- π}}{a^{\frac{2 π}{3}}}$ (其中a＞0)；

(2)、化简(a^-π $b^{\sqrt{3}}$ )(－4a·b^-1)÷[12( $a^{- \sqrt{3}} · b)^{\sqrt{3}}$ ](其中a ， b>0)．

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11. 借助计算工具计算 ${(1 + \frac{1}{n})}^{n}$ (n∈N^*)的值，我们发现当n＝1，2，3，10，100，1 000，10 000，100 000，…时， ${(1 + \frac{1}{n})}^{n}$ 的底数越来越小，而指数越来越大，随着n越来越大， ${(1 + \frac{1}{n})}^{n}$ 会无限趋近于无理数e(e＝2.718 28…)．根据以上知识判断，当n越来越大时， ${(1 + \frac{2}{n})}^{2 n + 1}$ 会趋近于．

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12.

(1)、若 $\frac{1}{a} + \frac{1}{b}$ ＝2，2^a＝5^b＝m ，求 ${(2^{\frac{\sqrt{2}}{2}} \sqrt{m^{\sqrt{2}}})}^{2 \sqrt{2}}$ ；

(2)、若x＝1＋ $2^{\sqrt{3}}$ ， y＝1＋ $4^{- \sqrt{3}}$ ，请用x将y表示出来．

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人教A版高中数学必修第一册第4章指数函数与对数函数4.1.2 课时分层作业 无理数指数幂及其运算性质

一、选择题

二、填空题

三、解答题

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