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
y x
x
Với n *, ta có:
2 2
,
n n
a a a
2 1 2 1
,
n n
, , 0
ab a b a b
, ,
Với a b, , ta có:
m
n m n
, 0, ,
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
(ĐỀ MINH HỌA LẦN 1-BDG 2020-2021)Với a là số thực dương tùy ý, 3
a bằng
3 2
2 3
1 6
a
Lời giải Chọn B
Ta có
3
a a
Bài tập tương tự và phát triển:
Mức độ 1
Câu 1 Biểu thức x.3 x.6x5 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
GVSB : Huỳnh Dũng , GVPB : Phạm Hiền
Chọn D
Tập xác định: D0;
DẠNG TOÁN 11: RÚT GỌN LŨY THỪA
Trang 2Ta có
1
x x x x x x x , x 0;
Câu 2 Cho a0,b0 Rút gọn 4
4 3 2
3 12 6
a b
ta được :
Lời giải
GVSB : Huỳnh Dũng , GVPB : Phạm Hiền
Chọn D
4 3 2
3 2 3 2
2
3 6 3
3 12 6
a b
ab
a b
a b
Câu 3 Rút gọn biểu thức:
3 1
a
A Pa3 B P a 3 1 C P a2 3 1 D P a
Lời giải Chọn A
3 1
a
Câu 4 Với 0 a 1 Rút gọn biểu thức:
1
9 3
A
a
a
a
Lời giải
GVSB : Huỳnh Dũng , GVPB : Phạm Hiền
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
A
an n
b
2an n
b
3an n
b
4an n
b
Lời giải
GVSB : Huỳnh Dũng , GVPB : Phạm Hiền
Chọn D
Trang 31 1 1 1
F
4
Câu 6 Cho x0,y0, rút gọn
P
Lời giải
GVSB : Huỳnh Dũng , GVPB : Phạm Hiền
Chọn C
Câu 7 Cho a 0, rút gọn 5 2
5 2
1 3 3 2
a P
P a
Lời giải
GVSB : Huỳnh Dũng , GVPB : Phạm Hiền
Chọn D
2
1 3 3 2
Câu 8 Cho b0 Biểu thức
3
b b
được viết dưới dạng lũy thừa với số mũ hữu tỉ là:
1 2
Lời giải
GVSB : Huỳnh Dũng , GVPB : Phạm Hiền
Chọn B
1 2
1
5
1
2
1
b b
b b
b b
Trang 4Câu 9 Cho a0,b0 Biểu thức 5 a3 b a
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
GVSB : Huỳnh Dũng , GVPB : Phạm Hiền
Chọn D
Câu 10 Rút gọn biểu thức
2
2
: 1
E
a
với a{0; 1;1} ta được:
a
Lời giải
GVSB : Huỳnh Dũng , GVPB : Phạm Hiền
Chọn A
2
2
2 2
2
1
2
1
a
a a
Mức độ 2
Câu 1 Cho
1 2
x x
Lời giải
GVSB : Huỳnh Dũng , GVPB : Phạm Hiền
Chọn D
1 2 1
2
Câu 2. Giá trị biểu thức 2018 2019
3 2 2 2 1
bằng
A 2017
2 1 B 2019
2 1 C 2019
2 1 D 2017
2 1
Lời giải
GVSB : Huỳnh Dũng , GVPB : Phạm Hiền
Chọn D
Trang 5Ta có
3 2 2 2 1 1 2 2 1 1 2 1 2 2 1
Câu 3. Cho m0, am m,
3
2 4
m y
A
18 35
1
y a
a
9 34
1
y a
6 11
1
y a
Lời giải
GVSB : Huỳnh Dũng , GVPB : Phạm Hiền
Chọn A
.
18 2 18
am mm a m m
Ta có:
2 4
1
y
a m
Câu 4 Cho số thực dương a0 và khác 1 Hãy rút gọn biểu thức
P
Lời giải
GVSB : Huỳnh Dũng , GVPB : Phạm Hiền
Chọn A
2
1 1
Câu 5. Rút gọn biểu thức
7
3 5 3
7
a a A
a a
m n
Aa , trong đó m, n * và m
n
là phân số tối giản Khẳng định nào sau đây đúng?
A m2n225 B m2n243 C 3m22n2 D 2m2 n 15
Lời giải
GVSB : Huỳnh Dũng , GVPB : Phạm Hiền
Chọn D
Ta có:
7
3 5 3
7
a a A
a a
5 7
3 3 2
4 7
a a
a a
5 7 2 4
3 3 7
a
2 7
a
7
m n
2
Câu 6. Cho biểu thức P x x3 24 x3 với x0 Mệnh đề nào dưới đây đúng?
A
1 4
23 12
23 24
12 23
Px
Lời giải
GVSB : Huỳnh Dũng , GVPB : Phạm Hiền
Chọn C
Trang 6Ta có
P x x x x x x x x x x x x Vậy
23 24
Px
Câu 7. Cho a là số thực dương Giá trị rút gọn của biểu thức
1 3
A
2 3
5 6
1 6
a
Lời giải
GVSB : Huỳnh Dũng , GVPB : Phạm Hiền
Chọn C
Ta có:
Pa a a a a a
Câu 8. Cho a , blà 2 số thực khác 0 Biết 2 4 2
3 10 3
1
625 125
a ab
a ab
a
b
A 76
76
3
Lời giải
GVSB : Huỳnh Dũng , GVPB : Phạm Hiền
Chọn C
2
2
4
3 10 3
1
625 125
a ab
a ab
3
3 4
a ab
a
b
Câu 9. Viết biểu thức
5 3
2 2 4
6 5
a a a P
a
, a0 dưới dạng lũy thừa với số mũ hữu tỉ
Lời giải
GVSB : Huỳnh Dũng , GVPB : Phạm Hiền
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
5 4 5 2
5
2 3 6
a a
Câu 10 Cho biểu thức
7 1 2 7
2 2
2 2
P a
Lời giải
GVSB : Huỳnh Dũng , GVPB : Phạm Hiền
Chọn A
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
A x y 97 B x y 65 C x y 56 D x y 79
Trang 7Lời giải
GVSB : Huỳnh Dũng , GVPB : Phạm Hiền
Chọn B
Ta có:
Suy ra: x16,y 81 Vậy: x y 65
Câu 2 Kết quả biểu thức:
2
2
1
4 1
4
x x
x x
x0 là:
x x
x x
x x
Lời giải
GVSB : Huỳnh Dũng , GVPB : Phạm Hiền
Chọn B
Ta có:
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
2 2
, với a, b là các số dương Tính P 2 m 3 n
2
2
2
2
P
Lời giải
GVSB : Huỳnh Dũng , GVPB : Phạm Hiền
Chọn A
6 1
3
2
a
3
1
a b a b a b
ab
Câu 4. Cho 4x4x 7 Biểu thức 5 2 2
x x
x x
P
Trang 8A 5
2
2
P
Lời giải
GVSB : Huỳnh Dũng , GVPB : Phạm Hiền
Chọn C
Ta có 4x 4x 7 2 2
x x
x x
P
5 3
2
8 4.3
Câu 5 Tìm tất cả các số thực m sao cho 4 4 1
m m
Lời giải
GVSB : Huỳnh Dũng , GVPB : Phạm Hiền
Chọn A
Ta có a b 1 b 1 a
Thay vào
1
m m
2
Câu 6 Cho các số thực dương phân biệt a và b Biểu thức thu gọn của
4
4 16
P
có dạng Pm a4 n b4 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
GVSB : Huỳnh Dũng , GVPB : Phạm Hiền
Chọn A
Ta có:
P
2
Suy ra: m 1;n1 Vậy: 2m n 3
Câu 7 Biểu thức thu gọn của biểu thức
1 2
1
1
a
a
có dạng
m P
a n
Khi đó, biểu thức liên hệ giữa m và n là
A m3n1 B m n 2 C m n 0 D 2m n 5
Lời giải
GVSB : Huỳnh Dũng , GVPB : Phạm Hiền
Chọn D
Trang 9Ta có:
1 2
1
a
P
a
Suy ra: m2, n 1 Vậy: 2m n 5
Câu 8. Rút gọn biểu thức:
2
2
ab x A
x
1
x
, a, b0.
A khi
khi
A
khi khi
A
khi khi
A
khi khi
A
Lời giải
GVSB : Huỳnh Dũng , GVPB : Phạm Hiền
Chọn C
1x 0 1 x 1
Với điều kiện a b, 0 ta đi biến đổi:
2
x
a b
Suy ra:
2
4 4
2
2
Do đó:
2
2
2
khi
ab a b
a b a b
ab a b
a b A
a b a b a b a b ab a b
a b
khi khi
a a b a b
b a b a b
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
Trang 10Lời giải
GVSB : Huỳnh Dũng , GVPB : Phạm Hiền
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
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, b256a2b767
Câu 10 Cho các số thực dương a và b Biểu thức thu gọn của
P a b a b a b
A x y 97 B x y 65 C x y 56 D x y 79
Lời giải
GVSB : Huỳnh Dũng , GVPB : Phạm Hiền
Chọn B
Ta có:
Suy ra: x16,y 81 Vậy: x y 65
Mức độ 4
Câu 1. Tích 1 1 1 2 1 2017
2017 ! 1 1 1
b
a , khi đó a b; là cặp nào trong các cặp sau ?
A 2018; 2017 B 2019; 2018 C 2015; 2014 D 2016; 2015
Lời giải
GVSB : Huỳnh Dũng , GVPB : Phạm Hiền
Chọn A
2017 ! 1 1 1 2017 !
2018
Vậy a2018; b2017
Câu 2 Cho hàm số 9 2
x x
Tính tổng
S f f f f
Trang 11A S 1009 B 1347
4
6
3
S
Lời giải
GVSB : Huỳnh Dũng , GVPB : Phạm Hiền
Chọn B
1
1
9 2 9 2 9 2 9 9 2 1 1
9 3 9 3 9 3 3 3 9 3
S f f f f
1008
1
f f
Câu 3. Cho 2 2
1 1 1 1
f x
với x 0 Biết rằng 1 2 3 2017 e
m n
số tự nhiên và m
n là phân số tối giản Tính
2
m n
A m n 2 1 B m n 21 C m n 22018 D m n 2 2018
Lời giải
GVSB : Huỳnh Dũng , GVPB : Phạm Hiền
Chọn A
2 2
1
1
g x
Với x0 ta có
2
2 2
1
1
1
g x
2
x x
Suy ra g 1 g 2 g 3 g2017
2
1 2018 1 2018
m
m , n2018
2018 1 2018 1
Câu 4 Cho 2018
x x
f x
Lời giải
GVSB : Huỳnh Dũng , GVPB : Phạm Hiền
Chọn B
Cách 1:
Nhận thấy
2018 20181 1 4036 2018 2018 2018 201811
2018 2018 2018 2018 4036 2018 2018 2018 2018
Trang 12Áp dụng f x f 1x1 ta có
1 1 1 1.1009 1009
S f f f f f f
Cách 2:
Ta có
1
1
2018
2018 2018
x x
2018 2018 2018 2018
x
Áp dụng f x f 1x1 ta có
1 1 1 1.1009 1009
S f f f f f f
Câu 5 Cho các số thực dươngx y a, , thoả mãn 2 3 4 2 2 3 2 4
đây đúng?
A
x y a B
x y a C
x y a D
x y a
Lời giải
GVSB : Huỳnh Dũng , GVPB : Phạm Hiền
Chọn C
Đặt
bx c y b x c y
Ta có
2
2
2 2
b b c c bc a b b c c bc b c b c b c a
Do đó
x y a
Câu 6 Cho ba số thực x y z, , thỏa mãn 3z22x 3 3 x2 y2 3x2 y2 z2 2x 1 Tính 2 2 2
1
P x y z
Lời giải
GVSB : Huỳnh Dũng , GVPB : Phạm Hiền
Chọn D
Đặt
2 2
(a b, , a0)
3z x 3 3 x y 3x y z x 3b 3 3a3a b
Trang 131 2 1 2 1 1
3a b 3a 1 3a b 3a b 1 3a 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
Câu 7 Có tất cả bao nhiêu bộ ba số thực x y z thỏa mãn đồng thời các điều kiện dưới đây , ,
2 3
4
xy z xy z
Lời giải
GVSB : Huỳnh Dũng , GVPB : Phạm Hiền
Chọn A
Ta có 23x2.43y2.163z2 128 3 2 2 3 2 4 3 2 7
4
xy z xy z xy z2 41 3 3 2 3 4
1
Đặt a3 x0 (theo (2)), b 3 y , c 3 z
Theo bất đẳng thức AM-GM ta có
7a 2b 4c 2 2 2 2 2 2 2 7 2 4 8
Dấu "=" xảy ra khi và chỉ khi a2b2c2, hay 3 x2 3 y2 3 z2 Thay vào (1) ta được
3
1
x y z Vì x0 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
2
thứ tự từ bé đến lớn
Lời giải
GVSB : Huỳnh Dũng , GVPB : Phạm Hiền
Chọn D
1000 1000 10
+ Với n *,n1, ta có:
2
n n
1
n n n
*
1000 9991000
11 12 1000 1010001000
Từ (1) và (2) suy ra C B A
Trang 14Câu 9 Tìm tất cả các số thực dương a để
2020
2020 2020
a a
a
Lời giải
GVSB : Huỳnh Dũng , GVPB : Phạm Hiền
Chọn C
Lôgarit cơ số 2 ở cả hai vế, ta có:
2020
2020 2020
a a
a
2020
2020log 2 log 2
a
a a
2020
log 2 log 2
2017
a a
a
1 log 2
log 4 1 log 4 1 ln 4 1 2
ln 2
x
f x
4 1 '
ln 4 1 4 ln 4 4 1 ln 4 1
x
x
x
f x
2
1
0
x
x
, x 0
(do 14x 4x1 và 0ln 4x ln 4 x1 với mọi x0)
Suy ra f x nghịch biến trên 0 ;
Chú ý rằng bất phương trình * có dạng f a f 2020 với giả thiết a0 Từ tính nghịch biến của f x trên 0; ta kết luận được kết quả của bài toán là a2020
Câu 10 So sánh ba số a 10001001, b 2264 và c 11 22 33 10001000?
Lời giải
GVSB : Huỳnh Dũng , GVPB : Phạm Hiền
Chọn A
Ta có: 11 10001000; 22 10001000 999999 10001000
Mặt khác: 210 1000
Vậy c a b.