Các phép toán về lũy thừa a Tích và thương của hai lũy thừa cùng cơ số + Khi nhân hai lũy thừa cùng cơ số, ta giữ nguyên cơ số và cộng hai số mũ.. n x m n + Khi chia hai lũy thừa cùng
Trang 1CHƯƠNG 1: SỐ HỮU TỈ Bài 4: LŨY THỪA CỦA MỘT SỐ HỮU TỈ
I LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM
1 Định nghĩa: Lũy thừa bậc n của một số hữu tỉ x, kí hiệu x n , là tích của n thừa số x (n là số tự
nhiên lớn hơn 1)
n
n t s
Trong đó: x là cơ số và n là số mũ
Quy ước: x1x x; 0 1x0
a
a b Z b
n n
n
2 Các phép toán về lũy thừa
a) Tích và thương của hai lũy thừa cùng cơ số
+ Khi nhân hai lũy thừa cùng cơ số, ta giữ nguyên cơ số và cộng hai số mũ.
Với x, m,n ta có: x x m. n x m n
+ Khi chia hai lũy thừa cùng cơ số khác 0, ta giữ nguyên cơ số và lấy số mũ của lũy thừa bị chia
trừ đi số mũ của lũy thừa chia
Với x, m,n ta có: x x m. n x m n
m n m n
x x x x m n
b) Lũy thừa của lũy thừa
Khi tính lũy thừa của lũy thừa, ta giữ nguyên cơ số và nhân hai số mũ với nhau
Ta có: x m n x m n.
c) Lũy thừa của một tích, một thương
+ Lũy thừa của một tích bằng tích các lũy thừa
Với x y, ,n ta có: . .
n n n
x y x y
+ Lũy thừa của một thương bằng thương các lũy thừa
0
n n
n
y
3 Lũy thừa với số mũ nguyên âm
Lũy thừa với số mũ nguyên âm của 10 thường được dùng để viết những số rất nhỏ cho thuận tiện Với x,x0,n* ta có
1
n n
x x
Ví dụ: Khối lượng của nguyên tử hydro là: 23
0,00 0166 g
được viết gọn là 1,66.10 g24
4 Một số tính chất khác
a) Lũy thừa bậc chẵn luôn không âm
2n 0
Dấu của lũy thừa bậc lẻ phụ thuộc vào dấu cơ số
2 1n
cùng dấu với dấu của x.
Trang 2b) Hai lũy thừa bằng nhau.
Nếu x m x n thì m n (với x0;x1)
Nếu x n y n thì x y nếu n lẻ, xy nếu n chẵn.
II CÁC DẠNG BÀI TẬP
Dạng 1: Tính lũy thừa của một số hữu tỉ
*) Phương pháp giải: Áp dụng định nghĩa lũy thừa với số mũ tự nhiên:
, , 1
n
n
Ngoài ra, lũy thừa với số mũ nguyên âm:
1
, 0,
n
n
x
Ví dụ:
3
4 4.4 16; 0,5 0,5.0,5.0,5 0,125;
3 27
Bài 1:
3 ; ; 1 ;1 ; 2
Lời giải
4
2
100
0
3 3 3 3 3 81;
5 5 5 25
1 1;
2 1
Bài 2:
Tính
2
1 ; 1 ;3 ; ; 2 ; 2
3
Lời giải
2 2
2
1 1 1 1 1 1
Bài 3:
Tính
; 1,5 ; 4 ; 1 ; 1 ; 1 ; 2 ; 2
Trang 3Lời giải
Bài 4:
3 ; ; 0,1 ;10 ; ; 2,5
Lời giải
a) Ta có
5
5
243 3 243 3
2
2 3
Bài 5:
Tính:
a)
3
Lời giải
3
8 8
1 n 1 n 1 1 0
Bài 6:
Tính:
2
) 0,5 ;
0
1
2
c
2
1
3
Lời giải
2
) 0,5 0,5 0,5 0, 25
a
3
) 0,5 0,5 0,5 0,5 0,125
b
0
1
2
c
d
Bài 7:
Hãy tính:
2 3
) 3 3 ;
a b) 0, 25 : 0, 25 ; 3
Trang 4) n
) 0,5 ;
d
5
5
1
5
e
2 2
3
0,375
f
3
3
120
) ;
40
g h) 0,125 512; 3
Lời giải
2 3 5
) 3 3 3 = -243;
a
) 0, 25 : 0,25 = 0, 25 = 0,0625;
b
) = n n ;
22 4
) 0,5 = 0,5 = 0,0625;
d
5
e
2 2
2 2
0,375 0,375
f
3 3
3 3
h
Bài 8:
Thu gọn
d)
2 2
6 6
0,1 0,1
Lời giải
Bài 9:
Thu gọn
a
b)
c)
d)
e)
3
f)
4
Lời giải
a)
Trang 5d)
Bài 10:
Hãy tính:
a) 23
0,5
b)
4
2 3
3
1 3
d)
2
5
1
7
e)
4 0,6
f)
0
3 25
Lời giải
a) 0,523 0,56 1
64
b)
4
3
d)
1
4 81 0,6
625
f)
0
3 1 25
Dạng 2: Viết số dưới dạng lũy thừa của một số hữu tỉ
*) Phương pháp giải
Bước 1 Phân tích các cơ số ra thừa số nguyên tố
Ví dụ: 8 2.2.2 2 ; 3
Bước 2 Áp dụng định nghĩa và các phép tính lũy thừa để viết số dưới dạng lũy thừa của một số hữu tỉ
2
4 2.2 2 2 2
9 3.3 3 3 3
Bài 1:
Viết
81
16 dưới các dạng lũy thừa của một số hữu tỉ khác nhau
Hướng dẫn giải
Ta có:
81 3.3.3.3
16 2.2.2.2 Do đó:
4 4
4
81 3 3
16 2 2
3.3
*) Chú ý: Khi thực hiện phép nâng lên lũy thừa x a b
nhiều học sinh hay nhầm lẫn x a b x a b
Công thức đúng phải là x a b x a b.
Bài 2:
Viết 0,1; 0,01 và 1000 dưới dạng lũy thừa của cơ số 10
Hướng dẫn giải
Trang 61 2 3
2
0,1 10 ;0,01 10 ;1000 10.10.10 10
*) Chú ý: Lũy thừa với số mũ nguyên âm:
1
n n
x
Bài 3:
Viết 39 và 212 dưới dạng lũy thừa có số mũ là 3
Hướng dẫn giải
3
3
Chú ý: Tách số mũ thành một số nhân với 3 rồi áp dụng công thức lũy thừa của lũy thừa
Bài 4:
Viết các số sau dưới dạng lũy thừa của một số hữu tỉ: 16;25;32;81;128;125
Lời giải
a) Ta có 16 4 2 2 ; 25 5 ; 32 2 ;4 2 5
b) 81 3 ; 128 2 ; 125 5 4 7 3
Bài 5:
Viết số
256
625 dưới dạng lũy thừa của các số hữu tỉ khác nhau
Lời giải
a) Ta có:
2
b) Ta có:
2
2
2
Bài 6:
Viết các số sau dưới dạng lũy thừa cơ số 5:
1
;0,008;125 25
Lời giải
Ta có:
Bài 7:
Viết các số sau dưới dạng lũy thừa có cùng số mũ là 5: 32;3 ;415 10
Lời giải
Ta có: 32 2 ;3 5 15 33.5 33 5 27 ;45 10 42.5 42 5 16 5
Trang 7Bài 8:
Viết các tích sau dưới dạng một lũy thừa:
d)
2 4 8
;
3 9 27
4 16 64
Lời giải
2 4 7 ) 6.36.1296 6.6 6 6
a
) 25.5.125 5 5.5 5
b
) 49.7.343 7 7.7 7
c
5
) 7 2 = 7.2 = 14 ;
d
) 16 2 = 2 2 = 2 2 = 2 ;
e
Dạng 3: Thực hiện phép tính Bài toán 1 Thực hiện phép tính bằng cách đưa về cùng cơ số
*) Phương pháp giải:
Bước 1 Đưa các lũy thừa về dạng lũy thừa của các cơ số giống nhau (thường chọn ước chung nhỏ nhất khác 1 của các cơ số)
Bước 2 Áp dụng các quy tắc lũy thừa của một tích hoặc một thương để tính toán kết quả
Ví dụ:
a) 2 48 2 2 28 2 2 2 28 4 2 12
b)
3
Bài 1:
Thực hiện các phép tính sau:
Hướng dẫn giải
2
3
3
) 8 2 2 2 2 2 2 1024
) 2 : 4 2 : 2 2 : 2 2
) 125 : 25 5 : 5 5 : 5 5
a
b
c
Chú ý: Chuyển các lũy thừa về lũy thừa dưới cơ số chung là ước chung nhỏ nhất khác 1 của các
cơ số
Bài 2:
Rút gọn các biểu thức sau dưới dạng lũy thừa của một số hữu tỉ:
a)
4 2
3
27 3
2 3
4
125 25
3 4
3
1 64 8 4
Hướng dẫn giải
Trang 8
4
8 3
8
4
3
9
3 3
5 5
.64 2
a
b
c
Bài toán 2: Thực hiện phép tính bằng cách đưa về cùng số mũ
*) Phương pháp giải:
Bước 1
Phân tích tìm ra số mũ chung của các thừa số
Bước 2 Biến đổi các thừa số để đưa về số mũ giống nhau rồi áp dụng công thức lũy thừa của một tích hoặc một thương
Ví dụ:
a) 8 276 2 8 36 3 2 8 36 6 8.36 246
8
8 4
5
Bài 1:
Viết các biểu thức sau dưới dạng lũy thừa của một số hữu tỉ:
a) 7 2712 4 b)15 :1259 3 c)
8 4
Hướng dẫn giải
4
) 7 27 7 3 7 3 7.3 21
) 15 :125 15 : 5 15 : 5 15 : 5 3
) 0,125 64 0,125 8 0,125 8 1 1
a
b
c
12; 4 12
9;3 9
8; 4 8
BCNN
BCNN
BCNN
Bài 2:
Rút gọn các biểu thức sau dưới dạng lũy thừa của một số hữu tỉ:
Hướng dẫn giải
) 4 5 4 5 4 125 4.125 500
) 3 2 3 2 27 16 27.16 432
a
b
Trang 9ƯCLN 9;27 9.
ƯCLN 12;16 4.
Bài 3:
Rút gọn rồi tính
a)
:
:
2018 2018
:
Lời giải
a)
b)
2018
Bài 4:
Thực hiện phép tính:
a)
:
b)
c)
:
d)
Lời giải
a)
b)
c)
d)
Bài toán 3: Thực hiện các phép tính phức tạp
Bài 1:
Rút gọn các biểu thức:
Trang 10a)
5
6 3 3 6
6 6 3 3 73
Hướng dẫn giải
5
6 6 3
6
2 3 5 3 4 2 3
3 4 2 5 3 2
3 2 2 1
6 6 3 3 2 3 2 3 3 3 3 73
a
b
Bài 2:
Thực hiện các phép tính sau:
a)
2
2 1
5 3
Hướng dẫn giải
2
8
)
2 5 2.3
a
b
Bài 3:
Thực hiện các phép tính sau:
A
2
B
Hướng dẫn giải
a A
6 4
4
A
81 64 625
A
608
A
2
b B
8 3 8 :8
B
11 1
B
12
B
Bài 4:
Thực hiện các phép tính sau:
Trang 113
) 3 81
243 3
a A
b) 5 3 1
) 4.2 : 2
16
b B
Hướng dẫn giải
3
) 3 81
243 3
a A
3 3
A
3 3
A
2 8
5 3
3 3
3 3
A
10
8
3
3
A
2
3 9
A
) 4.2 : 2
16
b B
4
1
2 2 : 2
2
B
7 1
2 :
2
B
2 2 2 256
Bài 5:
Tính giá trị của các biểu thức sau:
a A
b B
Lời giải
a A
1
729
A
b B
1
3 1 : 2
4
B
1
4
8
B
31
8
B
Bài 6:
Trang 12VD: Tính giá trị của các biểu thức sau:
2 1
a C
b B
Lời giải
2 1
a C
1 1
1 : 2 : 2
49 49
C
1 1.2 3
C
b B
0,52 17 1 17 33
B
Bài 7:
Tính giá trị của các biểu thức sau:
0
a A
b B
Lời giải
0
a A
2
A
2
A
b B
B
Bài 8:
Tìm giá trị của các biểu thức sau:
10 20
15
45 5
75
5
6
0,8 b) ;
0, 4
Lời giải
10 20 10 10 20 20 30
5
15 15 15 15 30
45 5 9 5 5 3 5
75 3 25 3 5
a
0,8 0, 4.2 0, 4 2
b)
0, 4 0, 4 0, 4
5
2 32
80;
0, 4 0, 4
Trang 13Bài 9:
Tìm giá trị của các biểu thức sau:
15 4
6 3
2 9
)
6 8
7 8
7
0,3 2 )
0, 6
b
Lời giải
15 4 15 8 15 8
2
6 3 6 6 9 15 6
2 9 2 3 2 3
6 8 2 3 2 2 3
a
8
0, 6
b
Bài 10:
Tìm giá trị của các biểu thức sau:
7 3
5 2
3 16
a)
12 27
3
4 8
2 0,5 3
2 0,5 3
b
Lời giải.
3 16 3 4 4 4
a)
12 27 3 4 3 3 81
3
4 8
2 0,5 3 2 4 8
0,5.3 1,5 3
2 0,5 3
b
Bài 11:
Tìm giá trị của các biểu thức sau:
17 11
10 15
3 81
)
27 9
a
2 11
2 3
9 2 )
16 6
b
Lời giải.
11
17 4
10 15
3 3
3 9
)
a
2
2 11
2
3 2
b
Bài 12:
Tìm giá trị của các biểu thức sau:
10 5
7 3
3 15
)
25 9
a A
30 43
57 15
4 3 )
2 27
b B
) 1 2 2 2 2 2
c C d D) 1 3 323334 3 2022
Lời giải.
10 5 10 5 5 15 5
3 15 3 3 5 3 5 3
)
5 3 5
25 9 5 3
a A
Trang 14
30
2 43
15
2 3
)
2 27 2 3 2 3 3 27
b B
) 1 2 2 2 2 2
c C
2 2 2 2 2 2 2
C
Vậy 3.C 1 22023
2023
1 2 3
C
) 1 3 3 3 3 3
d D
3 3 3 3 3 3
D
2023
2023
2
D
BÀI TẬP TỰ LUYỆN DẠNG TOÁN Chọn đáp án đúng nhất trong các câu từ 1 đến 6.
Bài 1:
Giá trị của biểu thức 2 25 6 bằng:
Lời giải
Chọn C
5 6 5 6 11
2 2 2 2
Bài 2:
Giá trị của biểu thức
15
6
3
3 bằng:
Lời giải
Chọn A
15
15 6 9
6
3
3
Bài 3:
Rút gọn biểu thức 3 98 2 dưới dạng lũy thừa của một số hữu tỉ được kết quả là:
Lời giải
Chọn C
3 9 3 3 3 3 3
Bài 4:
Biểu thức nào dưới đây là đúng (với n *)?
Trang 15A . 1
n n n
1
n n
C
1
1
n n
n
n n n
Lời giải
Chọn D
x y x y
Bài 5:
Rút gọn biểu thức
5
6
0,8
0, 4 bằng với giá trị nào dưới đây?
Lời giải
Chọn D
5
0, 4 0, 4 0, 4 0, 4 0, 4 0, 4 0, 4
Bài 6:
Viết biểu thức 6 128 5 dưới dạng 2 3a b thì giá trị của a b là:
Lời giải
Chọn B
8 5
6 12 2.3 3.2 2 3 3 2 2 3 a18;b13 a b 18 13 31
Bài 7:
Tìm giá trị của các biểu thức sau:
a)
3 4
10
3 3
2
2
0,8
0, 4 c)
3 2 3
2 4
2
27 9 81
Lời giải
a)
3 4 7
3 3 3 1 1
3 3 3 27
b)
2 2
0,8 0,8
2 4
0, 4
0, 4
c)
2
3 2
3
2 2
8 2 2 2 2 4
Trang 16d)
3 2 2
4
3 3
3 81
Bài 8:
Tính:
a) 27 : 94 3 b)
2 3 2
6 3
3 2 2
12 18
24 d)
6 2.6 2 37
Lời giải
2 3 2 2 3 3
3 2 6 3 2 4 8 7
2 5
3 3 2
3
)27 : 9 3 : 3 3 : 3 3 729
6 3 2 3 3 3 27
)
12 18 2 3 2 3 2 3
24 2 3 2 3
2 3 3 1
a
b
c
d
Bài 9:
Thực hiện phép tính:
a)
3
4
5 2
2
6 0,6 1
.6
c)
3
1 1
2 6
2
3 3 2 1
5 4 6 5
Lời giải
3
0,6 3 0, 2
5 4 6 5 20 15 2 5 3 5 3.5
a
b
c
d
375
Bài 10:
Viết các biểu thức sau dưới dạng lũy thừa của một số hữu tỉ:
a) 2 36 3 b) 6 84 2 c) 16.81 d) 25 24 8
Lời giải
a) 2 36 3 22 3.334 33 3 4.33 12 3
2
6 8 36 8 36.8 288
Trang 17c)
4
16.81 2 3 2.3 6
d) 25 24 8 25 24 2 4 25 44 4 25.44 100 4
Bài 11:
Điền số thích hợp vào ô trống:
1 1
a)
8 2
3 27 b) 64
d) 243
3 27
e)
125
f) 0, 25
Lời giải
3
1 1
a)
8 2
3
b)
c) 0,00010,1 4 5
d) 2433
3
e)
Bài 12:
Điền số thích hợp vào ô trống:
a
b) 0, 25 0, 25
Lời giải
b)0,25 8 0,25 0,257
Bài 13:
Viết các biểu thức sau dưới dạng lũy thừa của một số hữu tỉ:
2 4 8
) ;
3 9 27
4 16 64
b c) 8 : 49 ;2 3 d) 0,3 70 3 3
Lời giải
6
2 3 6
2 3 6
)
a
Trang 182 3 6
2 3 6
b
3
49
3 3 3 3
d) 0,3 70 = 0,3.70 = 21
Bài 14:
Viết các số sau dưới dạng lũy thừa có
a) Cơ số là 0, 2:
0,04 ; 0,008 ; 0,0016
b) Cơ số là 0,3:
3 81
0, 027; 0,09; ;
10 10000
Lời giải
5 25 10
) 0,04 = 0, 2 0, 2 ;
a 0,008 = 0, 23 330, 2 ; 9
0,0016 = 2 0, 242 0, 2 8
3
) 0, 027= 0,3 ;
10000
Bài 15:
Tính giá trị các biểu thức sau:
;
)
a ) 3 2 2 521232;
b
Lời giải
)
a
5
1
2 2 2 1 3 2
) 3 5 2
b
81 25 64 120
Bài 16:
Tính giá trị các biểu thức sau:
0
2
b
Lời giải
a
Trang 193 3
3
0
2
b
1
4 : 8 2 8 10 2
8 3 1
Bài 17:
Tính giá trị các biểu thức sau:
6 5 9
4 12 11
4 9 6 120
)
8 3 6
a A
2 2
3 2
4 25 32.125 )
2 5
b B
Lời giải
6 5 9
4 12 11
4 9 6 120
)
8 3 6
a A
2.6 2.5 9 9 3
3.4 12 11 11
2 3 2 3 2 3.5
2 3 2 3
A
12 10 12 10
12 12 11 11
2 3 2 3 5
2 3 2 3
A
12 10
11 11
2 3 1 5
2 3 2.3 1
A
2.6 4
3.5 5
A
2 2
3 2
4 25 32.125
)
2 5
b B
4 3
3 2
2 5 5 2
2 5
B
2.5.7 70
B
Bài 18:
Tính giá trị các biểu thức sau:
10 25
15 30
27 16
)
6 32
a
5 3 1
) 4.2 : 2
16
b
Lời giải
a)
10 25
15
30
27 16
6 32
30 25
30 30 15 15
3 16
2 3 2 16
10 40
4.2 : 2
16
5 1 4.2 : 2
4.2