Lý thuyết lũy thừa


1. Khái niệm lũy thừa.

I. KHÁI NIỆM LŨY THỪA

1. Lũy thừa với số mũ nguyên

Định nghĩa

Cho \(n\) là một số nguyên dương.

Với \(a\) là một số thực tùy ý, lũy thừa bậc \(n\) của \(a\) là tích của \(n\) thừa số \(a\).

\({a^n} = a.a.a.....a\) (\(n\) thừa số \(a\))

Với \(a \ne 0\) thì \({a^0} = 1,{a^{ - n}} = \frac{1}{{{a^n}}}\).

Chú ý

\({0^n}\) và \({0^{ - n}}\) không có nghĩa.

Lũy thừa với số mũ nguyên có các tính chất tương tự của lũy thừa với số mũ nguyên dương.

2. Căn bậc \(n\)

a) Định nghĩa

Cho số thực \(b\) và số nguyên dương \(n\left( {n \ge 2} \right)\). Số \(a\) được gọi là căn bậc \(n\) của số \(b\) nếu \({a^n} = b\).

b) Chú ý

+) Với \(n\) lẻ và \(b \in \mathbb{R}\) thì có duy nhất một căn bậc \(n\) của \(b\), kí hiệu \(\sqrt[n]{b}\).

+) Với \(n\) chẵn và:

\(b < 0\) thì không tồn tại căn bậc \(n\) của \(b\).

\(b = 0\) thì có duy nhất một căn bậc \(n\) của \(b\) là số \(0\).

\(b > 0\) thì có hai căn trái dấu, kí hiệu \(\sqrt[n]{b}\) và \( - \sqrt[n]{b}\).

c) Tính chất

\(\begin{array}{l}\sqrt[n]{a}.\sqrt[n]{b} = \sqrt[n]{{ab}}\\\frac{{\sqrt[n]{a}}}{{\sqrt[n]{b}}} = \sqrt[n]{{\frac{a}{b}}}\\{\left( {\sqrt[n]{a}} \right)^m} = \sqrt[n]{{{a^m}}}\\\sqrt[n]{{{a^n}}} = \left\{ \begin{array}{l}a,\,\,\,\,\,\,\,\,khi\,n\,\text{lẻ}\\\left| a \right|,\,\,\,\,\,khi\,n\,\text{chẵn}\end{array} \right.\\\sqrt[n]{{\sqrt[k]{a}}} = \sqrt[{nk}]{a}\end{array}\)

Ví dụ

\(\sqrt[3]{{ - 4}}.\sqrt[3]{{54}} = \sqrt[3]{{\left( { - 4} \right).54}} = \sqrt[3]{{ - 216}} =  - 6\)

3. Lũy thừa với số mũ hữu tỉ

Cho số thực \(a\) dương và số hữu tỉ \(r = \frac{m}{n}\), trong đó \(m \in \mathbb{Z}\), \(n \in \mathbb{N}\), \(n \ge 2\). Lũy thừa của số \(a\) với số mũ \(r\) là số \({a^r}\) xác định bởi

\({a^r} = {a^{\frac{m}{n}}} = \sqrt[n]{{{a^m}}}\)

Chú ý: \({a^{\frac{1}{n}}} = \sqrt[n]{a}\)

Ví dụ:

\({16^{ - \frac{3}{4}}} = \sqrt[4]{{{{16}^{ - 3}}}} = \frac{1}{{\sqrt[4]{{{{16}^3}}}}}\) \( = \frac{1}{{{{\left( {\sqrt[4]{{16}}} \right)}^3}}} = \frac{1}{{{2^3}}} = \frac{1}{8}\)

II. TÍNH CHẤT CỦA LŨY THỪA VỚI SỐ MŨ THỰC

Cho \(a,b\) là những số thực dương; \(\alpha ,\beta \) là những số thực tùy ý. Khi đó ta có:

\(\begin{array}{l}{a^\alpha }.{a^\beta } = {a^{\alpha  + \beta }}\\\frac{{{a^\alpha }}}{{{a^\beta }}} = {a^{\alpha  - \beta }}\\{\left( {{a^\alpha }} \right)^\beta } = {a^{\alpha \beta }}\\{\left( {ab} \right)^\alpha } = {a^\alpha }{b^\alpha }\\{\left( {\frac{a}{b}} \right)^\alpha } = \frac{{{a^\alpha }}}{{{b^\alpha }}}\end{array}\)

Nếu \(a > 1\) thì \({a^\alpha } > {a^\beta } \Leftrightarrow \alpha  > \beta \).

Nếu \(a < 1\) thì \({a^\alpha } > {a^\beta } \Leftrightarrow \alpha  < \beta \).

Ví dụ:

Rút gọn biểu thức: \(A = \frac{{{a^{\sqrt 2  + 1}}.{a^{3 - \sqrt 2 }}}}{{{{\left( {{a^{\sqrt 3  - 1}}} \right)}^{\sqrt 3  + 1}}}}\)

Ta có:

\(\begin{array}{l}A = \frac{{{a^{\sqrt 2  + 1}}.{a^{3 - \sqrt 2 }}}}{{{{\left( {{a^{\sqrt 3  - 1}}} \right)}^{\sqrt 3  + 1}}}}\\\,\,\,\,\, = \frac{{{a^{\sqrt 2  + 1 + 3 - \sqrt 2 }}}}{{{a^{\left( {\sqrt 3  - 1} \right)\left( {\sqrt 3  + 1} \right)}}}}\\\,\,\,\,\, = \frac{{{a^4}}}{{{a^2}}}\\\,\,\,\,\, = {a^2}\end{array}\)

Loigiaihay.com


Bình chọn:
4 trên 7 phiếu

Các bài liên quan: - Bài 1. Lũy thừa

Luyện Bài tập trắc nghiệm môn Toán lớp 12 - Xem ngay

>> Luyện thi tốt nghiệp THPT và Đại học năm 2021, mọi lúc, mọi nơi tất cả các môn cùng các thầy cô giỏi nổi tiếng, dạy hay dễ hiểu trên Tuyensinh247.com. Đã có đầy đủ các khóa học từ nền tảng tới luyện thi chuyên sâu.


Gửi bài