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114學年鷺江國中第3次段考數學 第4題 詳解

多層括號指數化簡求值 · 單選 · 題目出處:114 學年度第 1 學期第 3 次定期評量 數學科(新北市立鷺江國民中學)

題目
計算 [(57)2]4×[(75)3]3\left[\left(-\dfrac{5}{7}\right)^2\right]^4\times\left[\left(-\dfrac{7}{5}\right)^3\right]^3 之值為何?
(A) 57-\dfrac{5}{7}
(B) 75-\dfrac{7}{5}
(C) 1-1
(D) 11

答案(B)看逐步解析 ↓

逐步解析

  1. 1

    先處理次方的次方

    兩個中括號都是次方再次方,指數要相乘:[(57)2]4=(57)2×4=(57)8\left[\left(-\dfrac{5}{7}\right)^2\right]^4=\left(-\dfrac{5}{7}\right)^{2\times4}=\left(-\dfrac{5}{7}\right)^8[(75)3]3=(75)3×3=(75)9\left[\left(-\dfrac{7}{5}\right)^3\right]^3=\left(-\dfrac{7}{5}\right)^{3\times3}=\left(-\dfrac{7}{5}\right)^9
  2. 2

    判斷正負號

    底數是負數時,偶次方為正、奇次方為負。88 是偶數,所以 (57)8=(57)8\left(-\dfrac{5}{7}\right)^8=\left(\dfrac{5}{7}\right)^899 是奇數,所以 (75)9=(75)9\left(-\dfrac{7}{5}\right)^9=-\left(\dfrac{7}{5}\right)^9。整個式子是正乘負,結果一定是負數。
  3. 3

    把兩個倒數約掉

    57\dfrac{5}{7}75\dfrac{7}{5} 互為倒數,可以配成 88 組:(57)8×(75)8=(57×75)8=18=1\left(\dfrac{5}{7}\right)^8\times\left(\dfrac{7}{5}\right)^8=\left(\dfrac{5}{7}\times\dfrac{7}{5}\right)^8=1^8=1。九次方比八次方多出一個 75\dfrac{7}{5} 沒被約掉,所以剩下 75\dfrac{7}{5}
  4. 4

    合起來作結

    把正負號和數值合起來:原式 =75=-\dfrac{7}{5}。故選 (B)。
  5. 5

    兩條常見的錯路

    第一種是把次方的次方用成相加:寫成 (57)2+4×(75)3+3=(57)6×(75)6=(57×75)6=1\left(-\dfrac{5}{7}\right)^{2+4}\times\left(-\dfrac{7}{5}\right)^{3+3}=\left(-\dfrac{5}{7}\right)^6\times\left(-\dfrac{7}{5}\right)^6=\left(\dfrac{5}{7}\times\dfrac{7}{5}\right)^6=1,會落在 (D)。第二種是正負號算對了,但約分時把剩下那個寫成 57\dfrac{5}{7},得到 57-\dfrac{5}{7},落在 (A);記住是指數大的那一邊留下來,9>89>8,所以留下的是 75\dfrac{7}{5}
答案
(B)

關鍵觀念:#指數律 #分數指數運算

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常見卡點
這題同時考三件事:次方的次方指數要相乘(不是相加)、負數的奇偶次方決定正負、互為倒數只能一對一約掉。最常見的錯是第一項寫成 2+4=62+4=6、第二項寫成 3+3=63+3=6,兩邊剛好抵成 11,答案看起來很乾淨反而讓人放心。建議先把指數算成 8899 寫在紙上,再單獨判斷正負號,最後才做約分,三件事分開做就不容易互相干擾。

還是卡住嗎?

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