Trước khi đi vào chi tiết bộ công thức luỹ thừa, các em hãy cùng VUIHOC đánh giá về luỹ thừa và các bài tập áp dụng công thức luỹ thừa lớp 12 trong đề thi đại học tại bảng dưới đây:
Để dễ dàng hơn trong ôn tập hằng ngày, các em tải file tổng hợp lý thuyết về luỹ thừa bao gồm toàn bộ các công thức luỹ thừa 12 tại link sau đây:
Tải xuống file tổng hợp lý thuyết về công thức luỹ thừa
1. Lý thuyết về luỹ thừa – nền tảng của công thức luỹ thừa lớp 12
1.1. Định nghĩa
Công thức luỹ thừa 12 được hình thành từ định nghĩa của luỹ thừa. Các em có thể hiểu đơn giản rằng, lũy thừa là một phép toán hai ngôi của toán học thực hiện trên hai số a và b, kết quả của phép toán lũy thừa là tích số của phép nhân có n thừa số a nhân với nhau.
Số mũ Cơ số a Lũy thừa = n an = a.a.a….a (n thừa số a) = 0 = -n, (n ) a > 0 a > 0
1.2. Các loại luỹ thừa phát triển từ công thức luỹ thừa 12 cơ bản
Dạng 1: Công thức luỹ thừa lớp 12 với số mũ nguyên
Cho n là một số nguyên dương. Với a là một số thực tuỳ ý, luỹ thừa bậc n của a là tích của n thừa số a. Định nghĩa luỹ thừa với số mũ nguyên cũng giống định nghĩa chung về luỹ thừa. Ta có công thức luỹ thừa tổng quát như sau:
(n thừa số a)
Với thì ,
Lưu ý:
-
0n và 0-n không có nghĩa
-
Luỹ thừa với số mũ nguyên có các tính chất tương tự của luỹ thừa với số mũ nguyên dương.
Dạng 2: Công thức luỹ thừa với số mũ hữu tỉ
Cho số thực a dương và số hữu tỉ , trong đó , ,
Luỹ thừa của số a với số mũ r là số ar xác định bởi:
Đặc biệt: Khi
Ví dụ:
Dạng 3: Công thức luỹ thừa với số mũ vô tỉ
Cho , là một số vô tỉ, khi đó với là dãy số hữu tỉ thoả mãn
Tính chất của luỹ thừa với số mũ thực:
Cho a,b > 0; x,y R ta có:
1. ax. ay = ax+y
2. ax : ay = ax-y
3. (ax)y = axy
4. (ab)x = axbx
5.
6. ax > 0,
7. ax = ay x = y (a 1)
8. Với a > 1 thì ax > ay x > y, với 0 < a < 1 thì ax > ay x < y
9. Với 0 < a < b và m là một số nguyên dương thì am < bm, m là số nguyên âm thì am > bm
Nhận ngay bộ bí kíp nắm trọn kiến thức và phương pháp giải mọi dạng toán thi trong đề thi THPT Quốc Gia ngay!
1.3. Tính chất của luỹ thừa
Chúng ta cùng xét các tính chất lũy thừa dưới dạng công thức luỹ thừa lớp 12 sau:
-
Tính chất về đẳng thức: Cho a ≠ 0; b ≠ 0; m, n ∈ R, ta có:
Tính chất về bất đẳng thức:
- So sánh cùng cơ số: Cho m, n ∈ R. Khi đó:
- Với a > 1 thì
- Với 0 < a < 1 thì
- So sánh cùng số mũ:
- Với số mũ dương
- Với số mũ âm
2. Bộ công thức luỹ thừa toán 12
Về cơ bản, các em cần nắm vững những công thức luỹ thừa trong chương trình Toán 12 căn bản trong bảng sau:
an = a.a.a…a (n thừa số a) a0 = 1 a 0 am . an = am + n (ab)n = an.bn
Ngoài ra, luỹ thừa 12 còn có một số công thức luỹ thừa khác trong các trường hợp đặc biệt như luỹ thừa của số e, công thức luỹ thừa của một luỹ thừa, cụ thể như sau:
-
Luỹ thừa của số e:
Số e là hằng số toán học quan trọng, xấp xỉ 2.718 và là cơ số của logarit tự nhiên. Số $e$ được định nghĩa qua giới hạn sau:
Hàm e mũ, được định nghĩa bởi ở đây x được viết như số mũ vì nó thỏa mãn đẳng thức cơ bản của lũy thừa
Hàm $e$ mũ xác định với tất cả các giá trị nguyên, hữu tỷ, thực và cả giá trị phức của x.
Có thể chứng minh ngắn gọn rằng hàm e mũ với x là số nguyên dương k chính là ek như sau:
Chứng minh này cũng chứng tỏ rằng ex + y thỏa mãn đẳng thức lũy thừa khi x và y là các số nguyên dương. Kết quả này cũng có thể mở rộng cho tất cả các công thức luỹ thừa 12 có số không phải là số nguyên dương.
-
Hàm luỹ thừa với số mũ thực:
Công thức lũy thừa 12 với số mũ thực cũng thường được định nghĩa bằng cách sử dụng logarit thay cho sử dụng giới hạn của các số hữu tỷ.
Logarit tự nhiên ln(x) là hà ngược của hàm e mũ ex. Theo đó lnx là số b sao cho x=eb
Nếu a là số thực dương, x là số thực bất kỳ ta có a = elna nên nếu ax được định nghĩa nhờ hàm logarit tự nhiên thì ta cần phải có:
Điều này dẫn tới định nghĩa công thức luỹ thừa: với mọi số thực x và số thực dương a.
Trên đây là tổng hợp toàn bộ lý thuyết và công thức luỹ thừa cần nhớ. Hy vọng với bài viết trên VUIHOC sẽ cung cấp cho các em những kiến thức bổ ích giúp các em có sự chuẩn bị tốt nhất trong quá trình ôn thi tốt nghiệp THPT môn Toán sắp tới. Chúc các em đạt kết quả cao!
Tham khảo thêm:
⭐Bộ Sách Thần Tốc Luyện Đề Toán – Lý – Hóa THPT Có Giải Chi Tiết
>>> Các bài viết liên quan có thể tham khảo:
Lũy thừa của lũy thừa
Lũy thừa cùng cơ số
Khảo sát hàm số lũy thừa
Giải nhanh so sánh luỹ thừa
Bí kíp giải mọi bài tập về luỹ thừa siêu nhanh
