Lớp 7 · Chương I: Số hữu tỉ
Bài 3: Lũy thừa với số mũ tự nhiên của một số hữu tỉ
🚀 Khởi động 🎯 Lũy thừa — Phép toán mạnh mẽ
Lũy thừa giúp viết gọn các phép nhân lặp lại và tính toán nhanh hơn!
📐
Lũy thừa bậc 222=2times2=4
📊
Lũy thừa bậc 323=2times2times2=8
🔢
Lũy thừa bậc n2n=2times2times...times2
🔍 Khám phá 📖 1. Khái niệm lũy thừa
Định nghĩa: Lũy thừa bậc n của số hữu tỉ a là tích của n thừa số a:
an=n thừa soˆˊa×a×a×...×a
Trong đó:
- a gọi là cơ số
- n gọi là số mũ (với n∈N∗)
- an đọc là ”a mũ n” hoặc ”a lũy thừa n”
Ví dụ 1:
- 23=2×2×2=8
- (21)4=21×21×21×21=161
- (−3)2=(−3)×(−3)=9
- (−2)3=(−2)×(−2)×(−2)=−8
- (−32)2=(−32)×(−32)=94
Quy ước đặc biệt:
- a1=a (lũy thừa bậc 1 bằng chính số đó)
- a0=1 (với a=0)
⚡ 2. Tính chất của lũy thừa
Các công thức cơ bản:
-
Nhân hai lũy thừa cùng cơ số:
am×an=am+n
-
Chia hai lũy thừa cùng cơ số:
am:an=am−n(a=0,m≥n)
-
Lũy thừa của lũy thừa:
(am)n=am×n
-
Lũy thừa của một tích:
(a×b)n=an×bn
-
Lũy thừa của một thương:
(ba)n=bnan(b=0)
Ví dụ 2: Áp dụng tính chất
a) 23×24=23+4=27=128
b) 56:52=56−2=54=625
c) (32)3=32×3=36=729
d) (2×5)3=23×53=8×125=1000
e) (32)4=3424=8116
➖ 3. Lũy thừa của số âm
Quy tắc quan trọng:
- Nếu số mũ chẵn: (−a)2n=a2n (kết quả dương)
- Nếu số mũ lẻ: (−a)2n+1=−a2n+1 (kết quả âm)
Ví dụ 3:
a) (−2)4=16 (số mũ chẵn → kết quả dương)
b) (−2)5=−32 (số mũ lẻ → kết quả âm)
c) (−31)2=91 (số mũ chẵn → kết quả dương)
d) (−21)3=−81 (số mũ lẻ → kết quả âm)
⚖️ 4. So sánh các lũy thừa
Quy tắc so sánh:
-
Cùng cơ số (cơ số > 1): Số mũ lớn hơn thì lũy thừa lớn hơn
- Ví dụ: 25>23 vì 5>3
-
Cùng số mũ: So sánh cơ số
- Ví dụ: 53>33 vì 5>3
-
Khác cơ số và số mũ: Tính giá trị rồi so sánh
- Ví dụ: 25=32 và 33=27, nên 25>33
Ví dụ 4: So sánh
a) 37 và 35: Vì 7>5 nên 37>35
b) 210 và 102: 210=1024 và 102=100, nên 210>102
c) (21)3 và (21)5: Vì 21<1 nên (21)3>(21)5
🔬 5. Ứng dụng của lũy thừa
Ví dụ 5: Tính nhanh
a) 210=1024 (dùng trong tin học: 1 KB ≈ 210 bytes)
b) 106=1000000 (1 triệu)
c) 109=1000000000 (1 tỷ)
Ví dụ 6: Viết gọn
a) 8=23
b) 27=33
c) 161=(21)4=2−4
✏️ Luyện tập Luyện tập
Kết quả của (32)3 là:
🌍 Vận dụng 🌍 Vận dụng thực tế
📝 Bài toán: Một vi khuẩn phân chia thành 2 con sau mỗi giờ. Ban đầu có 1 con vi khuẩn.
a) Sau 1 giờ có bao nhiêu con vi khuẩn?
b) Sau 2 giờ có bao nhiêu con vi khuẩn?
c) Sau n giờ có bao nhiêu con vi khuẩn?
d) Sau 10 giờ có bao nhiêu con vi khuẩn?
Giải:
a) Sau 1 giờ: 21=2 con
b) Sau 2 giờ: 22=4 con
c) Sau n giờ: 2n con
d) Sau 10 giờ: 210=1024 con
⭐ Ghi nhớ
- Lũy thừa: an=a×a×...×a (n thừa số)
- Nhân: am×an=am+n
- Chia: am:an=am−n (với a=0, m≥n)
- Lũy thừa của lũy thừa: (am)n=am×n
- Lũy thừa của tích: (a×b)n=an×bn
- Lũy thừa của thương: (ba)n=bnan
- Số âm: Số mũ chẵn → dương, số mũ lẻ → âm
- Quy ước: a1=a, a0=1 (với a=0)
📝 Bài tập tự luận
Bài 1: Tính giá trị của các lũy thừa sau:
a) 34 b) (−2)5 c) (21)3 d) (−32)2
Bài 2: Viết dưới dạng lũy thừa:
a) 16 b) 125 c) 81 d) 259
Bài 3: Thực hiện phép tính:
a) 23×25 b) 57:54 c) (32)4 d) (2×3)3
Bài 4: Tính nhanh:
a) 25×23:24
b) (52)3:54
c) (32)2×(23)2
d) 34×92 (Gợi ý: 9=32)
Bài 5: So sánh:
a) 210 và 102
b) 35 và 53
c) (21)4 và (21)6
d) (−2)4 và (−3)2
Bài 6: Tìm x, biết:
a) 2x=32
b) 3x=81
c) x3=125
d) (21)x=161
Bài 7 (Thực tế): Một tờ giấy có độ dày 0,1 mm. Gấp đôi tờ giấy n lần thì độ dày là 0,1×2n mm.
a) Gấp đôi 5 lần thì độ dày là bao nhiêu?
b) Gấp đôi 10 lần thì độ dày là bao nhiêu cm?
📊 Đáp số
Bài 1: a) 81; b) −32; c) 81; d) 94
Bài 2: a) 24 hoặc 42; b) 53; c) (21)3 hoặc 2−3; d) (53)2
Bài 3: a) 28=256; b) 53=125; c) 38=6561; d) 63=216
Bài 4: a) 24=16; b) 52=25; c) 1; d) 38=6561
Bài 5: a) 210=1024>100=102; b) 35=243>125=53; c) (21)4>(21)6; d) (−2)4=16>9=(−3)2
Bài 6: a) x=5; b) x=4; c) x=5; d) x=4
Bài 7: a) 0,1×25=3,2 mm; b) 0,1×210=102,4 mm =10,24 cm