Tổng hợp lý thuyết và bài tập Lũy thừa

  1. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪

    1. Các định nghĩa.
    • Lũy thừa với số mũ nguyên dương : \(a^n=a.a.a...a\) (n thừa số a) (a ∈ R, n ∈ N ∗ ).
    • Lũy thừa với số mũ 0 : \(a^0=1,\left(a\ne0\right)\)
    • Lũy thừa với số mũ nguyên âm : \(a^{-n}=\frac{1}{a^n}\)(a\(\ne\) 0, n ∈ N ∗ ).
    • Lũy thừa với số mũ hữu tỷ : \(a^{\frac{m}{n}}=\sqrt[n]{a^m}\) (a > 0; m, n ∈ Z; n \(\ge\) 2).
    • Lũy thừa với số mũ thực : \(a^{\alpha}=\lim\limits_{n\rightarrow+\infty}a^{r_n}\); \(\left(a>0;\left(r_n\right)\subset Q;\lim\limits_{n\rightarrow+\infty}r_n=\alpha\right)\)

    2. Các tính chất của lũy thừa với số mũ thực.
    Cho hai số thực a, b > 0 và α, β là những số thực tuỳ ý. Ta có
    • \(a^{\alpha}.a^{\beta}=a^{\alpha+\beta}\) .
    • \(\left(a^{\alpha}\right)^{\beta}=a^{\alpha.\beta}\) .
    • \(\left(ab\right)^{\alpha}=a^{\alpha}b^{\alpha}\).
    • \(\frac{a^{\alpha}}{a^{\beta}}=a^{\alpha-\beta}\).
    •\(\left(\frac{a}{b}\right)^{\alpha}=\frac{a^{\alpha}}{b^{\alpha}}\).
    • Nếu a > 1 thì \(a^{\alpha}>a^{\beta}\) \(\Leftrightarrow\alpha>\beta\)
    • Nếu 0 < a < 1 thì \(a^{\alpha}>a^{\beta}\Leftrightarrow\alpha<\beta\).
    • Nếu α > 0 thì 0 < a < b ⇔ \(a^{\alpha}\)<\(b^{\alpha}\)
    • Nếu α < 0 thì 0 < a < b ⇔\(a^{\alpha}\) > \(b^{\alpha}\)

    3. Ví dụ minh họa :
    Ví dụ 1:
    Tính giá trị biểu thức sau :
    \(A=4^{\frac{3}{2}}+8^{\frac{2}{3}}\)
    Bài giải :
    \(A=4^{\frac{3}{2}}+8^{\frac{2}{3}}=\left(2^2\right)^{\frac{3}{2}}+\left(2^3\right)^{\frac{2}{3}}=2^3+2^2=12\)

    Ví dụ 2: Tính giá trị biểu thức
    \(A=\frac{\sqrt[5]{81}.\sqrt[5]{3}.\sqrt[5]{9}.\sqrt{12}}{\left(\sqrt[5]{\sqrt{3}}\right)^3.\sqrt{18}.\sqrt[5]{27}.\sqrt{6}}\)
    Bài giải :
    \(A=\frac{\sqrt[5]{81}.\sqrt[5]{3}.\sqrt[5]{9}.\sqrt{12}}{\left(\sqrt[5]{\sqrt{3}}\right)^3.\sqrt{18}.\sqrt[5]{27}.\sqrt{6}}=\frac{3^{\frac{4}{5}}.3^{\frac{1}{5}}.3^{\frac{2}{5}}.2.3^{\frac{1}{2}}}{\left(3^{\frac{1}{10}}\right)^3.3.2^{\frac{1}{2}}.3^{\frac{3}{5}}.2^{\frac{1}{2}}.3^{\frac{1}{2}}}=\frac{3^{\frac{2}{5}}}{3^{\frac{9}{10}}}=3^{-\frac{1}{2}}=\frac{1}{\sqrt{3}}=\frac{\sqrt{3}}{3}\)

    Ví dụ 3: Đơn giản biểu thức sau :
    \(B=\sqrt[3]{a^2\sqrt[4]{a}}\)
    Bài giải :
    \(B=\sqrt[3]{a^2\sqrt[4]{a}}=\left(a^2.a^{\frac{1}{4}}\right)^{\frac{1}{3}}=\left(a^{\frac{9}{4}}\right)^{\frac{1}{3}}=a^{\frac{1}{2}}=\sqrt{a}\)
     
  2. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪
  3. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪
    So sánh \(\left(\frac{1}{2}\right)^{-\frac{1}{3}}\) với 1 ?
    • \(\left(\frac{1}{2}\right)^{-\frac{1}{3}}< 1\)
    • \(\left(\frac{1}{2}\right)^{-\frac{1}{3}}>1\)
    • \(\left(\frac{1}{2}\right)^{-\frac{1}{3}}=1\)
    • Không so sánh được
    Hướng dẫn giải:

    Vì \(\frac{1}{2}< 1\) nên suy ra \(\left(\frac{1}{2}\right)^{-\frac{1}{3}}>1^{-\frac{1}{3}}\) (vì hàm \(y=x^a,a< 0\) là hàm nghịch biến).
    => \(\left(\frac{1}{2}\right)^{-\frac{1}{3}}>1\)
     
  4. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪
    Rút gọn biểu thức sau:
    \(A=\left(1-2\sqrt{\frac{b}{a}}+\frac{b}{a}\right):\left(a^{\frac{1}{2}}-b^{\frac{1}{2}}\right)\)
    • \(A=\frac{1}{a}\)
    • \(A=\dfrac{2}{a}\)
    • \(A=\frac{\sqrt{a}-\sqrt{b}}{a}\)
    • \(A=\frac{\sqrt{a}+\sqrt{b}}{a}\)
    Hướng dẫn giải:

    \(A=\left(1-2\sqrt{\frac{b}{a}}+\frac{b}{a}\right):\left(a^{\frac{1}{2}}-b^{\frac{1}{2}}\right)\)
    \(=\left[1-2\sqrt{\frac{b}{a}}+\left(\sqrt{\frac{b}{a}}\right)^2\right]:\left(a^{\frac{1}{2}}-b^{\frac{1}{2}}\right)\)
    \(=\left[1-\sqrt{\frac{b}{a}}\right]^2:\left(a^{\frac{1}{2}}-b^{\frac{1}{2}}\right)\)
    \(=\left[1-\sqrt{\frac{b}{a}}\right]^2:\left(\sqrt{a}-\sqrt{b}\right)\) (ĐK \(a\ge0;b\ge0;a\ne b\))
    \(=\left[\frac{\sqrt{a}-\sqrt{b}}{\sqrt{a}}\right]^2.\frac{1}{\sqrt{a}-\sqrt{b}}\)
    \(=\frac{\sqrt{a}-\sqrt{b}}{a}\)
     
  5. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪
  6. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪
    Đơn giản biểu thức sau \(C=\frac{\left(a^{\frac{1}{3}}+b^{\frac{1}{3}}\right)^2}{\sqrt[3]{ab}}:\left(2+\sqrt[3]{\frac{a}{b}}+\sqrt[3]{\frac{b}{a}}\right)\) là:
    • a+ b
    • 1
    • \(\sqrt{a}-\sqrt{b}\)
    • 1/2
    Hướng dẫn giải:

    \(C=\frac{\left(a^{\frac{1}{3}}+b^{\frac{1}{3}}\right)^2}{\sqrt[3]{ab}}:\left(2+\sqrt[3]{\frac{a}{b}}+\sqrt[3]{\frac{b}{a}}\right)\)
    \(=\frac{\left(\sqrt[3]{a}+\sqrt[3]{b}\right)^2}{\sqrt[3]{ab}}:\frac{2\sqrt[3]{ab}+\sqrt[3]{a^2}+\sqrt[3]{b^2}}{\sqrt[3]{ab}}\)
    \(=\frac{\left(\sqrt[3]{a}+\sqrt[3]{b}\right)^2}{\sqrt[3]{ab}}:\frac{\left(\sqrt[3]{a}+\sqrt[3]{b}\right)^2}{\sqrt[3]{ab}}\)
    \(=1\)
     
  7. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪
  8. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪
  9. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪
  10. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪