Lũy thừa (số mũ vô tỉ)
1. Kiến thức cần nhớ
a) Định nghĩa
Cho a>0,a∈R,α là một số vô tỉ, khi đó aα=lim với \left( {{r_n}} \right) là dãy số hữu tỉ thỏa mãn \mathop {\lim }\limits_{n \to + \infty } {r_n} = \alpha .
+ Lũy thừa với số mũ nguyên dương thì không cần điều kiện cho cơ số.
+ Lũy thừa với số mũ nguyên âm và số mũ 0 thì cơ số phải khác 0.
+ Lũy thừa với số mũ không nguyên thì cơ số phải dương.
b) Tính chất của lũy thừa với số mũ thực
Cho a,b > 0;x,y \in R ta có:
1/ {a^x}.{a^y} = {a^{x + y}}
2/ {a^x}:{a^y} = {a^{x - y}}
3/ {\left( {{a^x}} \right)^y} = {a^{xy}}
4/ {\left( {ab} \right)^x} = {a^x}{b^x}
5/ {\left( {\dfrac{a}{b}} \right)^x} = \dfrac{{{a^x}}}{{{b^x}}}
6/ {a^x} > 0,\forall x \in R
7/ {a^x} = {a^y} \Leftrightarrow x = y\left( {a \ne 1} \right)
8/ Với a > 1 thì {a^x} > {a^y} \Leftrightarrow x > y; với 0 < a < 1 thì {a^x} > {a^y} \Leftrightarrow x < y.
9/ Với 0 < a < b và m nguyên dương thì {a^m} < {b^m}; m nguyên âm thì {a^m} > {b^m}
2. Một số dạng toán thường gặp
Dạng 1: Tính giá trị, rút gọn các biểu thức.
Phương pháp:
- Bước 1: Biến đổi các lũy thừa sử dụng các tính chất của lũy thừa với số mũ thực.
- Bước 2: Thực hiện tính toán với chú ý về thứ tự thực hiện các phép tính:
+ Nếu không có ngoặc: Lũy thừa (căn bậc n) \to nhân, chia \to cộng, trừ.
+ Nếu có ngoặc: Thực hiện trong ngoặc \to lũy thừa (căn bậc n) \to nhân, chia \to cộng, trừ.
Dạng 2: So sánh hai hay nhiều biểu thức.
Phương pháp:
- Bước 1: Đưa các lũy thừa về cùng cơ số hoặc số mũ(nếu có thể)
- Bước 2: Tính toán, rút gọn các biểu thức đã cho bằng cách sử dụng các tính chất của lũy thừa với số mũ hữu tỉ, số mũ thực, căn bậc n.
- Bước 3: So sánh giá trị các biểu thức đã rút gọn dựa vào tính chất về so sánh hai lũy thừa.