KIẾN THỨC CẦN NHỚ: Sử dụng phối hợp linh hoạt các tính chất của lũy thừa.. CÁC DẠNG BÀI TẬP TƯƠNG TỰ Các bài tập về hàm số mũ.. Các bài tập dùng biến đổi đa thức, công thức logarit…
Trang 1I KIẾN THỨC CẦN NHỚ:
Sử dụng phối hợp linh hoạt các tính chất của lũy thừa
Chọn ,a b là các số thực dương, x y, là các số thực tùy ý, ta có:
x y x y
a a a
và
x
x y
y
a a
a
x
x
x
Với n , ta có:*
2n a2n a, a
2n 1a2n 1 a a,
2n ab 2n a.2n b,a b, 0
2n 1ab 2n 1a.2n 1b, a b,
Với ,a b , ta có:
m, 0,
n a m n a a n
nguyên dương, m nguyên.
n m a mn a a n mnguyên dương
.
m n m
n a a
II CÁC DẠNG BÀI TẬP TƯƠNG TỰ
Các bài tập về hàm số mũ
Các bài tập dùng biến đổi đa thức, công thức logarit… để rút gọn biểu thức chứa hàm số lũy thừa, hàm
số mũ
So sánh giá trị của các biểu thức
…
BÀI TẬP MẪU
3 2
2 3
1 6
a
Lời giải Chọn B
Ta có
3
3 2
a a
Bài tập tương tự và phát triển:
Mức độ 1
Câu 1 Biểu thức x x x.3 6 5 với x 0 viết dưới dạng lũy thừa với số mũ hữu tỉ là:
A.
7 3
5 2
2 3
5 3
x
Lời giải Chọn D
DẠNG TOÁN 11: RÚT GỌN LŨY THỪA
Trang 2Tập xác định: D 0;
Ta có
1
6 5
x x x x x x x , x 0;
Câu 2 Cho a0,b0 Rút gọn
a b
a b ta được :
Lời giải Chọn D
2
3 6 3
ab
a b
a b
a b
Câu 3 Rút gọn biểu thức:
3 1
P a
a
với a 0.
A P a 3 B P a 3 1
Lời giải Chọn A
3 1
a
Câu 4 Với 0a1 Rút gọn biểu thức:
1
9 3
A
5
a
C
3
a a
D
3
a a
Lời giải Chọn C
1 9
a
A
1 2
3
a
Cách 2: ấn máy tính: thay a =1 Tính A rồi so sánh với các đáp án.
Câu 5 Rút gọn biểu thức
F
với ab 0,ab là:
an n
b
2an n
b
3an n
b
4an n
b
Lời giải Chọn D
Trang 31 1 1 1
F
2 2
4
Câu 6 Cho x0,y0, rút gọn
x y x y P
Lời giải Chọn C
x y x y
Câu 7 Cho a 0, rút gọn
5 2 5 2
a P
1
P a
D P a 2
Lời giải Chọn D
5 2 5 2 5 2 5 2
2
Câu 8 Cho b 0 Biểu thức
5 2 3
b b được viết dưới dạng lũy thừa với số mũ hữu tỉ là:
1 2
Lời giải Chọn B
1 2
1
1
2
1
b b
b b
b b
Trang 4Câu 9 Cho a0,b0 Biểu thức
5 a b a3
b a b được viết dưới dạng lũy thừa với số mũ hữu tỉ là:
A
7 30
a b
31 30
a b
30 31
a b
1 6
a b
Lời giải Chọn D
Câu 10 Rút gọn biểu thức
2
2
: 1
E
a
với a {0; 1;1} ta được:
1
a
Lời giải Chọn A
2
2
2 2
2
1
2
1
a
a a
Mức độ 2
Câu 1. Cho
1 2
1 1
2 2 1 2 y y , ( 0; 0; )
x x
Biếu thức rút gọn của P là
Lời giải Chọn D
Ta có
1 2 1
2
Câu 2. Giá trị biểu thức 3 2 2 2018. 2 1 2019
bằng
A 2 1 2017
B 2 1 2019
C 2 1 2019
D 2 1 2017
Lời giải Chọn D
Trang 5Ta có
3 2 2 2018. 2 1 2019 1 24036. 2 1 2019 1 22017 1 22019. 2 1 2019
1 22017 1 2 2 1 2019 1 22017
Câu 3. Cho m 0, a m m ,
3
2 4
m y
Mệnh đề nào dưới đây đúng?
A 18 35
1
y a
1
y a
1
y a
1
y a
Lời giải Chọn A
1 3 1
18 2 18
a m m m a m m
Ta có:
2 4
1
y
Câu 4. Cho số thực dương a 0 và khác 1 Hãy rút gọn biểu thức
1 1 5
3 2 2
1 7 19
4 12 12
P
A P 1 a B P 1 C P a D P 1 a
Lời giải Chọn A
Ta có:
1 1 5
3 2 2
2
1 7 19
4 12 12
1 1
Câu 5. Rút gọn biểu thức
7
3 5 3 7
4 2
a a A
a a
với a 0 ta được kết quả
m n
A a , trong đó m , n và *
m n
là phân số tối giản Khẳng định nào sau đây đúng?
A m2 n2 25 B m2n2 43 C 3m2 2n 2 D 2m2 n 15
Lời giải Chọn D
Ta có:
7
3 5 3 7
4 2
a a A
a a
5 7
3 3 2
4 7
a a
a a
4
3 3 7
a
2 7
a
2 7
m n
2m2 n 15
Câu 6. Cho biểu thức P x x3 24 x3 với x 0 Mệnh đề nào dưới đây đúng?
A
1 4
23 12
23 24
12 23
P x
Lời giải Chọn C
Ta có
P x x x x x x x x x x x x
Trang 6Vậy
23 24
P x
Câu 7. Cho a là số thực dương Giá trị rút gọn của biểu thức
1 3
P a a bằng
A
2 3
5 6
1 6
a
Lời giải Chọn C
Ta có:
1 1 1 1 1 5
3 3 2 3 2 6
P a a a a a a
Câu 8. Cho a , blà 2 số thực khác 0 Biết
2
2
4
3 10 3
1
625 125
a ab
a ab
a
b.
A
76
4
76
3 .
Lời giải Chọn C
2
2
4
3 10 3
1
625 125
a ab
a ab
3
3 4
5 a ab 5 a ab
a
a ab
b
Câu 9. Viết biểu thức
5 3
2 2 4
6 5
a a a P
a
, a 0
dưới dạng lũy thừa với số mũ hữu tỉ
A P a B P a 5 C P a 4 D P a 2
Lời giải Chọn B
Ta có
5 3
2 2 4
6 5
a a a P
a
4 5
2 2 3 5 6
a a a a
2 3 6
a a
Câu 10. Cho biểu thức
7 1 2 7
2 2
2 2
P a
với a 0 Rút gọn biểu thức P được kết quả là
A P a 5 B P a 4 C P a 3 D P a
Lời giải Chọn A
7 1 2 7 3
5 2
2 2
2 2
a a
Mức độ 3
Câu 1. Cho các số thực dương a và b Biểu thức thu gọn của
P a b a b a b
có dạng là P xa yb Tính x y ?
A x y 97 B x y 65 C x y 56 D x y 79
Lời giải Chọn B
Trang 7Ta có:
P a b a b a b a b a b
4a 9b 4a 9b 4a 9b 16a 81b
Suy ra: x16,y81 Vậy: x y 65
Câu 2. Kết quả biểu thức:
2
2
1
4 1
4
x x
x x
x 0
là:
A
2 1
2 1
x x
2 1
2 1
x x
D 2x 2x
Lời giải Chọn B
Ta có:
2 2 2
2
2
2
x x
x
x x
x
2
2 2
2
2 1
2 1
2 1 2.2
x x
Câu 3. Cho biểu thức
6 1
1 1 1 2 2
2 2
, với a, b là các số dương Tính P2m3n
A
7 2
P
3 2
P
3 2
P
Lời giải Chọn A
Ta có
6
2
a
3
1
a b a b a b
ab
Câu 4. Cho 4x 4x 7
Biểu thức
8 4.2 4.2
P
có giá trị bằng
A
5 2
P
3 2
P
Lời giải Chọn C
Trang 8Ta có 4x 4x 7
2x 2x2 2.2 2x x 7 2x 2x2 9
Như vậy 2x 2x 3
8 4.2 4.2
P
5 3
2
8 4.3
Câu 5. Tìm tất cả các số thực m sao cho
1
a m bm với mọi a b 1.Tính tổng các giá trị m
Lời giải Chọn A
Ta có a b 1 b 1 a
Thay vào
1
am bm ta được:
2
Câu 6. Cho các số thực dương phân biệt a và b Biểu thức thu gọn của
4
4 16
P
có dạng P m a n b 4 4 Khi đó biểu thức liên hệ giữa m và n là
A 2m n 3 B m n 2 C m n 0 D m3n 1
Lời giải Chọn A
Ta có:
P
2
Suy ra: m1;n1 Vậy: 2m n 3
Câu 7. Biểu thức thu gọn của biểu thức
1 2
1
( 0, 1), 1
a
a
m P
a n
Khi đó, biểu thức liên hệ giữa m và n là
A m3n 1 B m n 2 C m n 0 D 2m n 5
Lời giải Chọn D
Ta có:
1 2
1
a
P
Trang 9
a
Suy ra: m2, n1 Vậy: 2m n 5
Câu 8. Rút gọn biểu thức:
2 2
2 1
1 1
A
x
, với
1
x
, a , b 0
A
khi khi
A
khi khi
A
C
khi khi
A
khi khi
A
Lời giải Chọn C
Điều kiện 1 x2 0 1 x 1
Với điều kiện a b , 0 ta đi biến đổi:
x
a b
Suy ra:
2
4 4
2
2
Do đó:
2
2
2
khi
ab a b
ab a b
a b A
a b
khi khi
Câu 9. Cho số thực dương x Biểu thức x x x x x x x x được viết dưới dạng lũy thừa
với số mũ hữu tỉ có dạng ,
a b
x với
a
b là phân số tối giản Khi đó, biểu thức liên hệ giữa a và b
là:
A a b 509 B a2b767 C 2a b 709 D 3a b 510
Lời giải Chọn B
Ta có: x x x x x x x x =
3 2
x x x x x x x
7 4
x x x x x x
Trang 10
15 8
x x x x x
=
15 16
x x x x x
11 16
x x x x
31 2
x x xx
63 32
x x x
127 64
x x
255
128
x
255 256
x
Suy ra: a255, b256 a2b767
Câu 10. Cho các số thực dương a và b Biểu thức thu gọn của
P a b a b a b
có dạng là P xa yb Tính x y ?
A x y 97 B x y 65 C x y 56 D x y 79
Lời giải Chọn B
Ta có:
P a b a b a b a b a b
4a 9b 4a 9b 4a 9b 16a 81b
Suy ra: x16,y81 Vậy: x y 65
Mức độ 4
Câu 1. Tích
được viết dưới dạng a , khi đó b a b; là cặp nào trong các cặp sau ?
A 2018; 2017
B 2019; 2018
C 2015;2014
D 2016;2015
Lời giải Chọn A
Ta có
2017
1 1 1 1 2018
2017 !
1 2 3 2016 2017
2018
Vậy a 2018; b 2017
Câu 2. Cho hàm số 9 2
9 3
x x
f x
Tính tổng
S f f f f
A S 1009 B
1347 4
S
2017 6
S
1009 3
S
Lời giải Chọn B
Với x y 1 ta có
1 1
9 2 9 2 9 2 9 9 2 1 1
9 3 9 3 9 3 3 3 9 3
f x f y f x f x
Trang 11Do đó:
S f f f f
1008
f f
Câu 3. Cho 2 2
1 1 1 1
e x x
f x
với x 0 Biết rằng 1 2 3 2017 e
m n
với m , n là các
số tự nhiên và
m
n là phân số tối giản Tính m n 2
A m n 2 1 B m n 2 1 C m n 2 2018 D m n 2 2018
Lời giải Chọn A
Đặt
2
2
1
1
g x
Với x 0 ta có
2
2 2
1
1
1
x x
g x
Suy ra g 1 g 2 g 3 g2017
Khi đó
2
1 2018 1 2018
1 2 3 2017 2018 2018
m
Do đó m 20182 , 1 n 2018
Vậy m n 2 20182 1 20182 1
Câu 4 Cho 2018
2018 2018
x x
f x
Tính
S f f f
A S 1004 B S 1009 C S 1010 D S 1008
Lời giải Chọn B
Cách 1 :
Nhận thấy
2018 2018 4036 2018 2018 2018 2018
2018 2018 2018 2018 4036 2018 2018 2018 2018
Áp dụng f x f1 x ta có1
1 1 1 1.1009 1009
S f f f f f f
Cách 2:
Trang 12Ta có
1
1
2018
2018 2018 2018 2018 2018 2018 2018 2018 2018
2018 2018
2018 2018
x x
2018 2018 2018 2018
x
Áp dụng f x f1 x ta có1
1 1 1 1.1009 1009
S f f f f f f
Câu 5. Cho các số thực dươngx y a, , thoả mãn x23 x y4 2 y23 x y2 4 a Mệnh đề nào dưới
đây đúng?
A
4 4 4
3 3 3
x y a B
3 3 3
2 2 2
x y a C
2 2 2
3 3 3
x y a D
1 1 1
3 3 3
x y a
Lời giải Chọn C
Đặt
3 2 3 2
b x c y b x c y
Ta có
2 3 4 2 2 3 2 4 3 6 3 3 3 6
2
2
2 2
Do đó
2 2 2
3 3 3
x y a
Câu 6 Cho ba số thực x y z, , thỏa mãn 3z22x 3 3 x2y2 3x2y2z22x1 Tính Px12y2z2
Lời giải Chọn D
Đặt
2 2
2 2
(a b, ¡ , a0).
Khi đó 3z22x 3 3 x2y2 3x2y2z22x1 3b 3 3 a 3a b 1
3a b 3a 1 3a b 3a b 1 3 a b 3a 0
3a b 1 3 3a a b 1 0 3a b 1 1 3a 0
3a b 1 0
(vì 1 3 a10, )a 0
2
Trang 13Câu 7 Có tất cả bao nhiêu bộ ba số thực x y z, ,
thỏa mãn đồng thời các điều kiện dưới đây
2 3
2 4 16x y z 128
và xy2z42 4 xy2 z42
Lời giải Chọn A
Ta có
2 3
2 4 16x y z 128 23 2x 23y243z2 27
3 x2 23 y2 43 z2 (1),7
xy2z42 4 xy2 z42 xy z2 41 3 x y3 23 z4 1 (2)
Đặt a3 x (theo (2)), 0 b3 y , c3 z
Theo bất đẳng thức AM-GM ta có
7a 2b 4c a2b2b2c2c2c2c2 77 a b c2 4 8 7
Dấu "=" xảy ra khi và chỉ khi a2 b2 c2, hay 3 x2 3 y2 3 z2 Thay vào (1) ta được
3
3 2 3 2 2
1
x y z Vì x 0 nên có 4 bộ số thỏa mãn là x y z , , 1;1;1
;
x y z , , 1; 1;1
;x y z , , 1;1; 1 ;x y z , , 1; 1; 1
Câu 8. Cho
1 100
A
;
2 99 1000
B
;
2
11 12 99 1000
Hãy sắp xếp A, B và C theo
thứ tự từ bé đến lớn
A A B C B B C A C B C A D C B A
Lời giải Chọn D
+ Do
0
1000 1000 10
1000 10 100
BA (1)
+ Với n*,n1, ta có:
2
2
1
n n n với n *,n1
Suy ra 2
1000 999 1000 .
11 12 1000 1000
Từ (1) và (2) suy ra C B A
Câu 9. Tìm tất cả các số thực dương a để
2020
2020 2020
a a
a
A 0 a 1 B 1 a 2020 C a 2020 D 0 a 2020
Lời giải Chọn C.
Lôgarit cơ số 2 ở cả hai vế, ta có:
Trang 142020 2020
a a
a
2020
2020log 2 log 2
a
a a
2020
2017
a a a
* (do a ).0
1
2
ln 2
x
f x
Ta có
4 1 '
ln 4 1 4 ln 4 4 1 ln 4 1
x
x
x
f x
2
4 ln4 4 1 ln 4 1 1
0
x x
(do 1 4 x 4x1 và 0 ln 4x ln 4 x 1
với mọi x ).0
Suy ra f x nghịch biến trên 0;
Chú ý rằng bất phương trình *
có dạng f a f 2020 với giả thiết a Từ tính nghịch 0
biến của f x
trên 0;
ta kết luận được kết quả của bài toán là a 2020
Câu 10. So sánh ba số
64
A c a b B b a c C c b a D a c b
Lời giải Chọn A
Ta có: 1110001000; 2210001000 99999910001000
Mặt khác: 2101000
Vậy c a b .