Chuyên đề Toán luỹ thừa trong Q

Mục lục Trang Đặt vấn đề Nội dung và phương pháp I .Tình hình chung II .Những vấn đề được giải quyết III .Phương pháp tiến hành 1. Cơ sở lí thuyết 2. Các dạng bài tập 2.1. Dạng 1: Tìm số chưa biết 2.1.1. Tìm cơ số, thành phần cơ số của luỹ thừa 2.1.2. Tìm số mũ, thành phần số mũ của luỹ thừa 2.1.3. Một số trường hợp khác 2.2. Dạng 2 : Tìm chữ số tận cùng của giá trị luỹ thừa 2.2.1. Tìm một chữ số tận cùng 2.2.2. Tìm 2 chữ số tận cùng 2.2.3. Tìm 3 chữ số tận cùng trở lên 2.3. Dạng 3: So sánh hai luỹ thừa 2.4. Dạng 4. Tính toán trên các luỹ thừa 2.5. Dạng 5: Toán đố với luỹ thừa 3. Kết quả thực hiện VI. Những vấn đề hạn chế và hướng tiếp tục nghiên cứu V. Điều kiện áp dụng Kết luận Tài liệu tham khảo  A. Đặt vấn đề Phải nói rằng: Toán học là một môn khoa học tự nhiên lý thú. Nó cuốn hút con người ngay từ khi còn rất nhỏ. Chính vì vậy, mong muốn nắm vững kiến thức về toán học để học khá và học giỏi môn toán là nguyện vọng của rất nhiều học sinh. Trong giảng dạy môn toán , ,việc giúp học sinh nắm vững kiến thức cơ bản , biết khai thác và mở rộng kiến thức , áp dụng vào giải được nhiều dạng bài tập là điều hết sức quan trọng . Từ đó giáo viên giúp cho học sinh phát triển tư duy , óc sáng tạo , sự nhanh nhạy khi giải toán ngay từ khi học môn số học lớp 6 . Đó là tiền đề để các em học tốt môn ĐạI Số sau này. Trong toán học, ‘’Toán luỹ thừa’’ là một mảng kiến thức khá lớn, chứa đựng rất nhiều các bài toán hay và khó. Để làm được các bài toán về luỹ thừa không phải là việc dễ dàng kể cả đối với học sinh khá và giỏi, nhất là đối với học sinh lớp 6, lớp 7, các em mới được làm quen với môn đại số và mới được tiếp cận với toán luỹ thừa nên chưa có công cụ phổ biến để thực hiện các phép biến đổi đại số, ít phương pháp, kĩ năng tính toán... Để học tốt bộ môn toán nói chung và ‘’Toán luỹ thừa’’ nói riêng, điều quan trọng là luôn biết rèn nếp suy nghĩ qua việc học lý thuyết, qua việc giải từng bài tâp... qua sự suy nghĩ, tìm tòi lời giải. Đứng trước một bài toán khó, chưa tìm ra cách giải, học sinh thực sự lúng túng, hoang mang và rất có thể sẽ bỏ qua bài toán đó, nhưng nếu có được sự giúp đỡ, gợi mở thì các em sẽ không sợ mà còn thích thú khi làm những bài toán như vậy. Để nâng cao và mở rộng kiến thức phần luỹ thừa cho học sinh lớp 6, lớp 7, bằng kinh nghiệm giảng dạy của mình kết hợp với sự tìm tòi , học hỏi các thầy cô giáo đồng nghiệp, tôi muốn trình bày một số ý kiến về chuyên đề ‘’Toán luỹ thừa trong Q’’ nhằm cung cấp những kiến thức cơ bản, cần thiết và những kinh nghiệm cụ thể về phương pháp giải toán luỹ thừa cho các đối tượng học sinh. Bên cạnh đó giúp học sinh rèn luyện các thao tác tư duy, phương pháp suy luận logic.... tạo sự say mê cho các bạn yêu toán nói chung và toán luỹ thừa nói riêng. B. Nội dung và phương pháp I. Tình hình chung Thông qua giảng dạy, tôi thấy hầu hết học sinh cứ thấy bài toán liên quan đến luỹ thừa là sợ, đặc biệt là luỹ thừa với số mũ lớn , số mũ tổng quát. Như đã nói ở trên, học sinh lớp 6, lớp 7 mới được tiếp xúc với toán luỹ thừa, trong sách giáo khoa yêu cầu ở mức độ vừa phải, nhẹ nhàng. Chính vì thế mà khi giáo viên chỉ cần thay đổi yêu cầu của đề bài là học sinh đã thấy khác lạ, khi nâng cao lên một chút là các em gặp khăn chồng chất: Làm bằng cách nào? làm như thế nào? ...chứ chưa cần trả lời các câu hỏi: làm thế nào nhanh hơn, ngắn gọn hơn, độc đáo hơn? Tôi chọn chuyên đề này với mong muốn giúp học sinh học tốt hơn phần toán luỹ thừa, giúp các em không còn thấy sợ khi gặp một bài toán luỹ thừa hay và khó. Hy vọng rằng đây sẽ là tài liệu tham khảo bổ ích cho học sinh lớp 6, lớp7 khi học và đào sâu kiến thức toán luỹ thừa dưới dạng các bài tập. II. Những vấn đề được giải quyết. Kiến thức cơ bản Kiến thức bổ sung Các dạng bài tập và phương pháp chung 3.1. Dạng1: Tìm số chưa biết 3.1.1. Tìm cơ số, thành phần trong cơ số của luỹ thừa 3.1.2. Tìm số mũ, thành phần trong số mũ của luỹ thừa 3.1.3. Một số trường hợp khác 3.2. Dạng 2. Tìm chữ số tận cùng của giá trị luỹ thừa 3.2.1. Tìm một chữ số tận cùng 3.2.2. Tìm hai chữ số tận cùng 3.2.3. Tìm 3 chữ số tận cùng trở lên 3.3. Dạng 3. So sánh hai luỹ thừa 3.4. Dạng 4. Tính toán trên các luỹ thừa 3.5. Dạng 5. Toán đố với luỹ thừa III. Phương pháp tiến hành. 1. CƠ Sở Lý THUYếT a. Định nghĩa luỹ thừa với số mũ tự nhiên an = (n ẻ N*) n thừa số b. Một số tính chất : Với a, b, m, n ẻ N am. an = am+n, am. an . ap = am+n+p (p ẻ N) am : an = am-n (a ≠ 0, m > n) (a.b)m = am. bm (m ≠ 0) (am)n = am.n (m,n ≠ 0) Quy ước: a1 = a a0 = 1 (a ≠ 0) Với : x, y ẻ Q; m, n ẻ N; a, b ẻ Z xn = (x ẻ N*) n thừa số (b ≠ 0, n ≠ 0) xo = 1 xm . xn = xm+n (x ≠ 0) x-n = (x ≠ 0) (xm)n = xm.n (x.y)m = xm. ym (y ≠ 0) c. Kiến thức bổ sung * Với mọi x, y, z ẻ Q: x x + z < y + z Với z > 0 thì: x x . z < y . z z x . z > y . z * Với x ẻ Q, n ẻ N: (-x)2n = x2n (-x)2n+1 = - x2n+1 * Với a, b ẻ Q; a > b > 0 => an > bn a > b a2n +1 > b2n + 1 a > 1 , m > n > 0 => am > an 0 n > 0 => am > an 2. Các dạng bài tập 1. Dạng 1: Tìm số chưa biết 2.1.1. Tìm cơ số, thành phần của cơ số trong luỹ thừa *Phương pháp: Đưa về hai luỹ thừa cùng số mũ Bài 1: Tìm x biết rằng: a, x3 = -27 b, (2x – 1)3 = 8 c, (x – 2)2 = 16 d, (2x – 3)2 = 9 Đối với bài toán này, học sinh chỉ cần nắm vững kiến thức cơ bản là có thể dễ dàng làm được, lưu ý với số mũ chẵn, học sinh cần xét hai trường hợp. a, x3 = -27 b, (2x – 1)3 = 8 x3 = (-3)3 (2x – 1)3 = (-2)3 x = -3 => 2x – 1 = - 2 Vậy x = - 3 2x = -2 + 1 2x = - 1 => x = Vậy x = c, (2x – 3)2 = 9 => (2x – 3)2 = (-3)2 = 32 => 2x -3 =3 hoặc 2x -3 = -3 2x = 6 2x = 0 x = 3 x = 0 Vậy x = 3 hoặc x = 0 . d , (x - 2)2 = 16 => (x - 2)2 = (-4)2 = 42 => x – 2 = -4 hoặc x – 2 = 4 x = -2 x = 6 Vậy x = -2 hoặc x = 6 Bài 2. Tìm số hữu tỉ x biết : x2 = x5 Nếu ở bài 1 học sinh làm thấy nhẹ nhàng thì đến bài 2 này không tránh khỏi băn khoăn , lúng túng : hai lũy thừa đã cùng cơ số- chưa biết , số mũ- đã biết- lại khác nhau .Vậy phải làm cách nào đây ? Nhiều học sinh sẽ ‘’ tìm mò ằ được x = o hoặc x = 1, nhưng cách này sẽ không thuyết phục lắm bởi biết đâu còn số x thỏa mãn đề bài thì sao ? Giáo viên có thể gợi ý : x2 = x5 => x5 – x2 = 0 => x2.(x3 - 1) = 0 => => => Đến đây giáo viên có thể cho học sinh làm bài tập sau : Bài 3 . Tìm số hữu tỉ y biết : (3y - 1)10 = (3y - 1)20 (*) Hướng dẫn : Đặt 3y – 1 = x . Khi đó (*) trở thành : x10 = x20 Giải tương tự bài 2 ở trên ta được : => => Rất có thể học sinh dừng lại ở đây , vì đã tìm được x .Nhưng đề bài yêu cầu tìm y nên ta phải thay trở lại điều kiện đặt để tìm y . +) Với x = 0 ta có : 3y -1 = 0 => 3y = 1 => y = +) Với x = 1 ta có : 3y -1 = 1 => 3y = 2 => y = +) Với x = -1 ta có : 3y – 1 = -1 => 3y = 0 => y = 0 Vậy y =  ;  ; 0 Bài 3  : Tìm x biết : (x - 5)2 = (1 – 3x)2 Bài nàyngược với bài trên , hai lũy thừa đã có số mũ -đã biết- giống nhau nhưng cơ số – chưa biết – lại khác nhau . Lúc này ta cần sử dụng tính chất : bình phương của hai lũy thờa bằng nhau khi hai cơ số bằng nhau hoặc đối nhau . Ta cố : (x - 5)2 = (1 – 3x)2 => x – 5 = 1 – 3x hoặc x – 5 = 3x – 1 => 4x = 6 2x = -4 => x = = x = -2 Bài 4 : Tìm x và y biết : (3x - 5)100 + (2y + 1)200 0 (*) Với bài toán này , cơ số và số mũ của hai lũy thừa không giống nhau , lại phải tìm hai số x và y bên cạnh đó là dấu ‘ ’’ , thật là khó ! Lúc này chỉ cần gợi ý nhỏ của giáo viên là các em có thể giải quyết được vấn đề : hãy so sánh (3x - 5)100 và (2y +1)200 với 0 . Ta thấy : (3x - 5)100 0 x Q (2y +1)200 0 x Q => Biểu thức (*) chỉ có thể bằng 0 , không thể nhỏ hơn 0 Vậy : (3x - 5)100 + (2y + 1)200 = 0 khi (3x - 5)100 = (2y + 1)200 = 0 3x – 5 = 2y + 1 =0 => x = và y = Bài 5 :Tìm các số nguyên x và y sao cho : (x + 2)2 + 2(y – 3)2 < 4 Theo bài 3 , học sinh sẽ nhận ra ngay : (x + 2)2 0 x Z (1) 2(y – 3)2 0 x Z (2) Nhưng nảy sinh vấn đề ở “ < 4 ” , học sinh không biết làm thế nào. Giáo viên có thể gợi ý : Từ (1) và (2) suy ra, để : (x + 2)2 + 2(y – 3)2 < 4 thì chỉ có thể xảy ra những trường hợp sau : +) Trường hợp 1 : (x + 2)2 = 0 và (y – 3)2 = 0 => x = -2 => y = 3 +) Trường hợp 2 : (x + 2)2 = 0 và (y – 3)2 = 1 => x = -2 => +) Trường hợp 3 : (x + 2)2 = 1 và (y – 3)2 = 0 => => y = 3 => +) Trường hợp 4 : (x + 2)2 = 1 và (y – 3)2 = 1 => => Vậy ta có bảng giá trị tương ứng của x và y thỏa mãn đề bài là : x -2 -2 -2 -1 -3 -1 -3 -3 -1 y 3 4 2 3 3 4 2 4 2 Thật là một bài toán phức tạp ! Nếu không cẩn thận sẽ xét thiếu trường hợp ,bỏ sót những cặp giá trị của x và y thỏa mãn điều kiện đề bài . Bây giờ giáo viên có thể cho học sinh làm các bài toán tương tự sau : 1 . Tìm x biết : a, (2x – 1)4 = 81 b, (x -2)2 = 1 c, (x - 1)5 = - 32 d, (4x - 3)3 = -125 2 . Tìm y biết : a, y200 = y b, y2008 = y2010 c, (2y - 1)50 = 2y – 1 d, (-5 )2000 = (-5 )2008 3 . Tìm a , b ,c biết : a, (2a + 1)2 + (b + 3)4 + (5c - 6)2 0 b, (a - 7)2 + (3b + 2)2 + (4c - 5)6 0 c, (12a - 9)2 + (8b + 1)4 + (c +19)6 0 d, (7b -3)4 + (21a - 6)4 + (18c +5)6 0 3.1.2 Tìm số mũ , thành phần trong số mũ của lũy thừa. Phương pháp : Đưa về hai lũy thừa có cùng cơ số Bài 1 : Tìm n N biết : a, 2008n = 1 c, 32-n. 16n = 1024 b, 5n + 5n+2 = 650 d, 3-1.3n + 5.3n-1 = 162 Đọc đề bài học sinh có thể dễ dàng làm được câu a, a, 2008n = 1 => 2008n = 20080 => n = 0 Nhưng đến câu b, thì các em vấp ngay phải khó khăn : tổng của hai lũy thừa có cùng cơ số nhưng không cùng số mũ . Lúc này rất cần có gợi ý của giáo viên : b, 5n + 5n+2 = 650 5n + 5n.52 = 650 5n.(1 + 25) = 650 => 5n = 650 : 26 5n = 25 = 52 => n = 2 Theo hướng làm câu b, học sinh có ngay cách làm câu c, và d, c, 32-n. 16n = 1024 (25)-n. (24)n = 1024 2-5n. 24n = 210 2-n = 210 => n = -10 d, 3-1.3n + 5.3n-1 = 162 3n-1 + 5 . 3n-1 = 162 =>6 . 3n-1 = 162 3n-1 = 27 = 33 => n – 1 = 3 n = 4 Bài 2 : Tìm hai số tự nhiên m , n biết : 2m + 2n = 2m+n Học sinh thực sự thấy khó khi gặp bài này , không biết phải làm như thế nào để tìm được hai số mũ m và n . Giáo viên gợi ý : 2m + 2n = 2m+n 2m+n – 2m – 2n = 0 => 2m.2n -2m -2n + 1 = 1 2m(2n - 1) – (2n - 1) = 1 (2m - 1)( 2n - 1) = 1 (*) Vì 2m 1 , 2n 1 m,n N Nên từ (*) => => => Vậy : m = n = 1 Bài 3 : Tìm các số tự nhiên n sao cho : a, 3 < 3n 234 b, 8.16 2n 4 Đây là dạng toán tìm số mũ của lũy thừa trong điều kiện kép. Giáo viên hướng dẫn học sinh đưa các số về các lũy thừa có cùng cơ số . a, 3 < 3n 234 31 < 3n 35 => n b, 8.16 2n 4 23.24 2n 22 27 2n 22 => n Bài 4 : Tìm số tự nhiên n biết rằng : 415 . 915 < 2n . 3n < 1816 . 216 Với bài này , giáo viên gợi ý học sinh quan sát , nhận xét về số mũ của các lũy thừa trong một tích thì học sinh sẽ nghĩ ngay ra hướng giải bài toán : 415 . 915 < 2n . 3n < 1816 . 216 (4. 9)15 < (2.3)n < (18.2)16 3615 < 6n < 3616 630 < 6n < 632 => n = 31 Bây giờ, học sinh không những biết làm các bài toán tương tự mà còn có thể tự ra các bài toán dạng tương tự. 1. Tìm các số nguyên n sao cho a. 9 . 27n = 35 b. (23 : 4) . 2n = 4 c. 3-2. 34. 3n = 37 d. 2-1 . 2n + 4. 2n = 9. 25 2. Tìm tất cả các số tự nhiên n sao cho : a. 125.5 5n 5.25 b. (n54)2 = n c. 243 3n 9.27 d. 2n+3 2n =144 3. Tìm các số tự nhiên x, y biết rằng a. 2x+1 . 3y = 12x b. 10x : 5y = 20y 4. Tìm số tự nhiên n biết rằng a. 411 . 2511 2n. 5n 2012.512 b. Hướng dẫn: 3. a. 2x+1 . 3y = 12x 2x+1 . 3y = 22x.3x => 3y-x = 2x+1 => y-x = x-1 = 0 Hay x = y = 1 b. 10x : 5y = 20y 10x = 20y . 5y 10x = 100y 10x = 1002y => x = 2y 4 b. => 46 = 2n => 212 = 2n => n = 12 3.1.3. Một số trường hợp khác Bài 1: Tìm x biết: (x-1) x+2 = (x-1)x+4 (1) Thoạt nhìn ta thấy đây là một bài toán rất phức tạp, vì số cần tìm có mặt cả trong số mũ và cơ số. Vì thế, học sinh rất khó xác định cách giải . Nhưng chúng ta có thể đưa về bài toán quen thuộc bằng một phép biến đổi sau : Đặt x-1 = y ta có: x + 2 = y + 3 x + 4 = y + 5 Khi đó (1) trở thành : yy+3 = yy+5 yy+5 - yy+3 = 0 yy+3(y2 – 1) = 0 => yy+3 = 0 hoặc y2 – 1 = 0. * Nếu: yy+3 = 0 => y = 0 Khi đó : x – 1 = 0 hay x = 1. * Nếu : y2 – 1 = 0 => y2 = (±1)2 => y = 1 hoặc y = -1 Với y = 1 ta có : x – 1 = 1 hay x = 2 Với y = -1 ta có : x – 1 = -1 hay x = 0 Vậy : x Bài 2 : Tìm x biết : x(6-x)2003 = (6-x)2003 Với bài này, x xuất hiện cả trong cơ số và cả ở ngoài (không phải ở trong số mũ như bài trên). Học sinh sẽ lúng túng và gặp khó khăn khi tìm lời giải, khi đó giáo viên hướng dẫn. x. (6-x)2003 = (6-x)2003 x. (6-x)2003 - (6-x)2003 = 0 (6-x)2003 (x-1) = 0 => (6-x)2003 = 0 hoặc (x-1) = 0 * Nếu (6-x)2003 = 0 => (6-x) = 0 x = 6 * Nếu (x-1) = 0 => x = 1 Vậy : x Bài 3 : Tìm các số tự nhiên a, b biết : a. 2a + 124 = 5b b. 10a + 168 = b2 Với bài toán này, nếu học sinh sử dụng các cách làm ở trên sẽ đi vào con đường bế tắc không có lời giải. Vậy phải làm bằng cách nào và làm như thế nào? Ta cần dựa vào tính chất đặc biệt của lũy thừa và tính chất chia hết của một tổng để giải bài toán này : a) 2a + 124 = 5b (1) * Xét a = 0, khi đó (1) trở thành 20 + 124 = 5b Hay 5b = 125 5b = 53 Do đó a= 0 và b = 3 * Xét a 1. Ta thấy vế trái của (1) luôn là số chẵn và vế phải của (1) luôn là số lẻ với mọi a 1 , a,b N, điều này vô lý. Kết luận : Vậy : a = 0 và b = 3. b) 10a + 168 = b2 (2) Tương tự câu a * Xét a = 0, khi đó (2) trở thành 100 + 168 = b2 169 = b2 (±13)2 = b2 => b = 13 (vì b N) Do đó a = 0 và b = 13. * Xét a 1. Chúng ta đều biết với mọi số tự nhiên a 1 thì 10a có chữ số tận cùng là 0 nên suy ra 10a + 168 có chữ số tận cùng là 8, theo (2) thì b2 có chữ số tận cùng là 8. Điều này vô lý. Kết luận : Vậy : a = 0 và b = 13. Giáo viên có thể cho học sinh làm một số bài tập tương tự sau : Tìm các số tự nhiên a , b để : a. 3a + 9b = 183 b. 5a + 323 = b2 c. 2a + 342 = 7b d. 2a + 80 = 3b 3.2. Dạng 2 : Tìm chữ số tận cùng của một giá trị lũy thừa 3.2.1 Tìm một chữ số tận cùng * Phương pháp : cần nắm được một số nhận xét sau : +) Tất cả các số có chữ số tận cùng là : 0 ; 1 ; 5 ; 6 nâng lên lũy thừa nào ( khác 0) cũng có chữ số tận cùng là chính những số đó . +) Để tìm chữ số tận cùng của một số ta thường đưa về dạng các số có chữ số tận cùng là một trong các chữ số đó . +) Lưu ý : những số có chữ số tận cùng là 4 nâng lên lũy thừa bậc chẵn sẽ có chữ số tận cùng là 6 và nâng lên lũy thừa bậc lẻ sẽ có chữ số tận cùng là 4 . những số có chữ số tận cùng là 9 nâng lên lũy thừa bậc chẵn sẽ có chữ số tận cùng là 1 và nâng lên lũy thừa bậc lẻ sẽ có chữ số tận cùng là 9 +) Chú ý : 24 = 16 74 = 2401 34 = 81 84 = 4096 Bài 1 : Tìm chữ số tận cùng của các số : 20002008 , 11112008 , 987654321 , 204681012 . Dựa vào những nhận xét trên học sinh có thể dễ dàng tìm được đáp án : 20002008 có chữ số tận cùng là chữ số 0 11112008 có chữ số tận cùng là chữ số 1 987654321 có chữ số tận cùng là chữ số 5 204681012 có chữ số tận cùng là chữ số 6. Bài 2 : Tìm chữ số tận cùng của các số sau : 20072008 , 1358 2008 , 23456 , 5235, 204208, 20032005 , , 4,996, 81975 , 20072007 , 10231024. Hướng dẫn : Đưa các lũy thừa trên về dạng các lũy thừa của số có chữ số tận cùng là : 0 ; 1 ; 5 ; 6 . +) 20072008 = (20074)502 = ()502 = nên 20072008 chữ số tận cùng là 1 . +) 13 5725 = 135724.1357 = (13574)6.1357 = . 1357 = =>13 5725 có chữ số tận cùng là 7 . +) 20072007 = 20072004.20073 = (20074)501. = ()501. = = . => 20072007 có chữ số tận cùng là 3 . +) 23456 = (24)864 = 16864 = => 23456 có chữ số tận cùng là 6 . +) 5235 = 5232. 523 = (524)8. = ()8 . = . = => 5235 có chữ số tận cùng là 8 . +) 10231024 = (10234)256 = ()256 = =>10231024 có chữ số tận cùng là 1 . +) 20032005 = 20032004. 2003 = (20034)501. 2003 = ( )501. 2003 = . 2003 => 20032005 có chữ số tận cùng là 3 . +) 204208 =( 2042)104 = ()104 = => 204208 có chữ số tận cùng là 6. +) Ta thấy là một số lẻ nên có chữ số tận cùng là 4 +) 1358 2008 = (13584) 502 = ()502 = => 1358 2008 có chữ số tận cùng là 6. +) 81975 = 81972. 83 = (84)493. = => 81975 có chữ số tận cùng là 2 . +) 996 = ( 94)24 =()24 = => 996 có chữ số tận cùng là 1 . +) Ta thấy 99 là một số lẻ nên có chữ số tận cùng là 9 . Bài 3 : Cho A = 172008 – 112008 – 32008 . Tìm chữ số hàng đơn vị của A . Đây là dạng toán tìm chữ số tận cùng của một tổng , ta phảI tìm chữ số tận cùng của tong số hạng , rồi cộng các chữ số tận cùng đó lại . Hướng dẫn : Tìm chữ số tận cùng của 172008 ; 112008 ; 32008 ta có : A = 172008 – 112008 – 32008 = - - = - = Vậy A có chữ số tận cùng là 9 . Bài 4 : Cho M = 1725 + 244 – 1321 . Chứng tỏ rằng : M 10 Ta thấy một số chia hết cho 10 khi có chữ số tận cùng là 0 nên để chứng tỏ M 10 ta chứng tỏ M có chữ số tận cùng là 0 . Giải : 1725 = 1724.17 = (174)6. 17 = ()6.17 = .17 = 244 =(242)2 = 5762 = 1321 = (134)5.13 = ()5.13 = . 13 = Vậy M = + - = => M 10 Đến đây, sau khi làm bài 2 , bài 3, giáo viên có thể cho học sinh làm các bài toán tổng quát sau : Bài 5: Tìm chữ số tận cùng của các số có dạng: a. A = 24n – 5 (n N, n ≥ 1) b. B = 24n + 2+ 1 (n N) c. C = 74n – 1 (n N) Hướng dẫn : a, Có : 24n = (24)n = 16 có chữ số tận cùng bằng 6 => 24n – 5 có chữ số tận cùng bằng 1 b, B = 24n + 2+ 1 (n N) Ta có 24n + 2 = 22 . 24n = 4. 16n có chữ số tận cùng là 4 => B = 24n + 2+ 1 có chữ số tận cùng là 5 c, C = 74n – 1 Ta có 74n = (74)n = (2401)n có chữ số tận cùng là 1 Vậy 74n – 1 có chữ số tận cùng bằng 0 . Bài 6 : Chứng tỏ rằng, các số có dạng: a , A = chia hết cho 5 (n N, n ≥ 2) b , B = chia hết cho 10 (n N, n ≥ 1) c , H = chia hết cho 2 (n N, n ≥ 1) Với dạng bài này, học sinh phải dựa vào dấu hiệu chia hết cho 2, cho 5, cho cả 2 và 5. Đọc đầu bài, học sinh sẽ định hướng được phải tìm chữ số tận cùng như bài 5, nhưng khi bắt tay vào làm thì gặp khó khăn lớn với các lũy thừa , , , học sinh không biết phải tính như thế nào, rất có thể học sinh sẽ nhầm: , , Khi đó giáo viên hướng dẫn như sau : a) Với n N, n ≥ 2, ta có : = có chữ số tận cùng là 6 => A = có chữ số tận cùng là 5 Vậy A 5 b) Với n N, n ≥ 1, ta có : = có chữ số tận cùng là 6 => B = có chữ số tận cùng là 0 Vậy B 10 c) Với n N, n ≥ 1, ta có : = có chữ số tận cùng là 1 => H = có tận cùng là 4 Vậy H 2 Bài tập luyện tập : 1, Tìm chữ số tận cùng của các số sau: 22222003; 20082004; 20052005; 20062006 9992003; 20042004; 77772005; 1112006; 20002000; 20032005 2, Chứng tỏ rằng, với mọi số tự nhiên n : a, 34n + 1 + 2 chia hết cho 5 b, 24n + 1 + 3 chia hết cho 5 c, 92n + 1 + 1 chia hết cho 10 3, Chứng tỏ rằng các số có dạng: a, +1 có chữ số tận cùng bằng 7 (n N, n ≥ 2) b, có chữ số tận cùng bằng 7 (n N, n ≥ 1) c, +4 chia hết cho 5 (n N, n ≥ 2) d, - 1 chia hết cho 10 (n N, n ≥ 1) 4, Tìm chữ số hàng đơn vị của : a, A = 66661111 + 11111111 - 665555 b, B = 10n + 555n + 666n c, H = 99992n +9992n+1 +10n ( n N*) d, E = 20084n + 20094n + 20074n ( n N*) 5 . Trong các số sau số nào chia hết cho 2 , cho 5 , cho 10 ? a, 34n+1 + 1 (n N b, 24n+1 -2 (n N) c, +4 (n N, n ≥ 2) d, - 6 (n N, n ≥ 1) 6 . Tìm chữ số tận cùng của số tự nhiên a để a2 + 1 5 7 . Tìm số tự nhiên n để n10 + 1 10 8 . Chứng tỏ rằng , bới mọi số tự nhiên n thì : a, 3n+2 – 2n+2 + 3n – 2n 10 (n > 1) b, 3n+3 + 2n+3 + 3n+1 + 2n+2 6 Hướng dẫn : 6 . a2 + 1 5 => a2 + 1 phải có chữ số tận cùng là 0 hoặc 5 => a2 phải có chữ số tận cùng là 9 hoặc 4 => a phải có chữ số tận cùng là 3 hoặc 7 hoặc 2 hoặc 8 7 . n10 + 1 10 => n10 + 1 phải có chữ số tận cùng là 0 => n10 = (n2)5 phải có chữ số tận cùng là 9 => n2 phải có chữ số tận cùng là 9 => n phải có chữ số tận cùng là 3 hoặc 7 . 8 . a, 3n+2 – 2n+2 + 3n – 2n = 3n. (32+1) – 2n-1.( 23 + 2) = 3n. 10 – 2n-1. 10 = 10 . (3n – 2n-1) 10 n N b, 3n+3 + 2n+3 + 3n+1 + 2n+2 = 3n. (33+3) + 2n+1.( 22 + 2) = 3n. 30 + 2n+1. 6 = 6. (5.3n + 2n+1) 6 n N 3.2.2 Tìm hai chữ số tận cùng của một lũy thừa . * Phương pháp : Để tìm hai chữ số tận cùng của một lũy thừa , ta cần chú ý những số đặc biệt sau : +) Các số có tận cùng là 01 , 25 , 76 nâng lên lũy thừa nào (khác 0) cũng tận cùng bằng chính nó . +) Để tìm hai chữ số tận cùng của một lũy thừa ta thường đưa về dạng các số có hai chữ số tận cùng là : 01 ; 25 hoặc 76 . +) các số 210 ; 410; 165; 65; 184; 242; 684; 742 có tận cùng bằng 76 . +) các số 320; 910; 815; 74; 512; 992 có tận cùng là 01 . +) Số 26n (n N, n >1) Bài 1 : Tìm hai chữ số tận cùng của : 2100 ; 3100 Dựa vào nhận xét ở trên học sinh có thể dễ dàng làm được bài này : 2100 = (220)5 = ()5 = 3100 = (320)5= ()5 = Bài 2: Tìm hai chữ số tận cùng của : a, 5151 b, 9999 c, 6666 d, 14101. 16101 Hướng dẫn :Đưa về dạng các số có hai chữ số tận cùng là : 01 ; 25 hoặc 76 . a, 5151 = (512)25. 51 = ()25. 51 = . 51 = => 5151 có 2 chữ số tận cùng là 51 Tương tự : b, 9999 =(992)49.99 = ()49 . 99= . 99 = c, 6666 =(65)133.6 = ()133 . 6= . 6 = d, 14101. 16101 = (14. 16)101 = 224101 = (2242)50. 224 = ()50 . 224 = . 224 = Từ bài toán 2, cho học sinh làm bài toán tổng quát: Bài 3: Tìm hai chữ số tận cùng của: a, 512k; 512k+1 (k N*) b, 992n; 992n+1; ; (n N*) c, 65n; 65n+1; ; (n N*) Gợi ý: a, 512k = (512)k = ()k 512k+1 = 51. (512)k = 51. ()k b, 992n = (992)n = ()n 992n+1 = 99. (992)n = 99. ()n , ta có 9999 là một số lẻ => có dạng 992n+1 (Với n N, n > 1) => = 99.(992)n = 99 . ()n (Với n N, n > 1) c, 65n = ( 65)n = ()n 65n+1 = 6 . ( 65)n = 6. ()n , ta có 6666 là một số có tận cùng là 6, => có dạng 65n+1 (n N, n > 1) => = 6 . ()n Bài tập luyện tập: 1. Tìm hai chữ số tận cùng của : a, 72003 b, c, 742003 d, 182004 e, 682005 f, 742004 2. Tìm hai chữ số tận cùng của : a, 492n ; 492n+1 (n N) b, 24n . 38n (n N) c, 23n . 3n ; 23n+3 . 3n+1 (n N) d, 742n  ; 742n+1 (n N) 3. Chứng tỏ rằng : a, A = 262n - 26 5 và 10 ( n N, n > 1) b, B = 242n+1 + 76 100 (Với n N) c, M = 512000 . 742000 . 992000 có 2 chữ số tận cùng là 76. 3.2.3. Tìm 3 chữ số tận cùng trở lên. *Phương pháp : Chú ý một số điểm sau. +) Các số có tận cùng 001, 376, 625 nâng lên lũy thừa (khác 0) cũng có tận cùng bằng chính số đó. +) Số có tận cùng 0625 nâng lên lũy thừa (khác 0) cũng có tận cùng bằng 0625. Bài 1. Tìm 3 chữ số tận cùng, 4 chữ số tận cùng của 52000. Học sinh có thể làm phần này không mấy khó khăn nhờ kĩ năng đã có từ các phần trước. 52000 = (54)500 = 625500 = (0625)500 Vậy : 52000 có ba chữ số tận cùng là 625. có bốn chữ số tận cùng là 0625. Bài 2 : Tìm ba chữ số tận cùng của: a, 23n . 47n (n N*) b, 23n+3 . 47n+2 (n N) Để tìm được ba chữ số cuối của một lũy thừa đã là khó với học sinh., bài này lại yêu cầu tìm ba chữ số cuối của một tích các lũy thừa thì quả thật là rất khó. Đối với học sinh khá, giỏi cũng cần tới sự gợi ý của giáo viên. a, 23n . 47n = (23)n . 47n = (8 . 47)n = 376n 376n có tận cùng là 376 => 23n . 47n có tận cùng là 376. b , 23n+3 . 47n+2. Dù đã làm được câu a, đến câu b học sinh cũng không tránh khỏi lúng túng ở số mũ. Giáo viên có thể hướng dẫn : 23n+3 . 47n+2 = 23(n+1) . 47n+1 . 47 = (23)(n+1) . 47n+1 . 47 = (8.47)n+1 . 47 = 47 . 376n+1 Ta có :376n+1 có các chữ số tận cùng là 376 => 47 . 376n+1 có chữ số tận cùng là 672 Bài 3: Chứng tỏ rằng: a. + 375 1000 ( n N, n ≥ 1) b. - 25 100 ( n N, n ≥ 2) c. 2001n + 23n . 47n + 252n có tận cùng bằng 002 Nếu học sinh làm tốt các phần trước thì khi gặp bài này sẽ không gặp nhiều khó khăn, tuy nhiên, rất cần đến sự tư duy logic, liên hệ đến kiến thức liên quan và kĩ năng biến đổi. a. Ta có: = = tận cùng là 625 ( n N, n ≥ 1) => + 375 có tận cùng 000. Vậy: + 375 1000 b. Ta có = = = ( n N, n ≥ 2) Vậy - 25 có 2 chữ số tận cùng là 00. Do đó : - 25 100 c. 2001n + 23n . 47n + 252n Ta thấy : 2001n có tận cùng là 001 23n . 47n = (8 . 47 )n = 376n có tận cùng là 376 252n = (252)n = 625n có tận cùng là 625 Vậy: 2001n + 23n . 47n + 252n có tận cùng là 002. 3.3 Dạng 3 : So sánh hai lũy thừa * Phương pháp : để so sánh hai lũy thừa ta thường biến đổi về hai lũy thừa có cùng cơ số hoặc có cùng số mũ (có thể sử dụng các lũy thừa trung gian để so sánh) +) Lưu ý một số tính chất sau : Với a , b , m , n N , ta có : a > b ú an > bn n N* m > n ú am > an (a > 1) a = 0 ho