Sách giáo khoa Toán 11 Tập hai

Giải Hoạt động 5 trang 8 SGK Toán 11

Bài 18. Lũy thừa với số mũ thực   Đã kiểm chéo

Đề bài

Nhận biết luỹ thừa với số mũ thực
Ta biết rằng $\sqrt{2}$ là một số vô tỉ và $\sqrt{2} = 1,4142135624\ldots$
Gọi $(r_n)$ là dãy số hữu tỉ dùng để xấp xỉ số $\sqrt{2}$, với $r_1 = 1$; $r_2 = 1,4$; $r_3 = 1,41$; $r_4 = 1,4142;\ldots$
a) Dùng máy tính cầm tay, hãy tính: $3^{r_1}$; $3^{r_2}$; $3^{r_3}$; $3^{r_4}$ và $3^{\sqrt{2}}$.

b) Có nhận xét gì về sai số tuyệt đối giữa $3^{\sqrt{2}}$ và $3^{r_n}$, tức là $\left|3^{\sqrt{2}} - 3^{r_n}\right|$, khi $n$ càng lớn?

Lời giải

a) Dùng máy tính cầm tay, ta tính được (làm tròn đến chữ số thập phân thứ tư):

$3^{r_1} = 3^{1} = 3$

$3^{r_2} = 3^{1,4} \approx 4,6555$

$3^{r_3} = 3^{1,41} \approx 4,7070$

$3^{r_4} = 3^{1,4142} \approx 4,7287$

$3^{\sqrt{2}} \approx 4,7288$

b) Vì dãy số hữu tỉ $(r_n)$ dùng để xấp xỉ $\sqrt{2}$ ngày càng gần $\sqrt{2}$ khi $n$ càng lớn (tức $r_n \to \sqrt{2}$), nên các giá trị $3^{r_n}$ cũng càng gần $3^{\sqrt{2}}$.

Do đó sai số tuyệt đối $\left|3^{\sqrt{2}} - 3^{r_n}\right|$ càng nhỏ (dần về $0$) khi $n$ càng lớn. Ta kiểm chứng điều này qua bảng:

| $n$ | $r_n$ | $3^{r_n}$ | $\left\|3^{\sqrt{2}} - 3^{r_n}\right\|$ |
|---|---|---|---|
| 1 | $1$ | $3$ | $\approx 1,7288$ |
| 2 | $1,4$ | $\approx 4,6555$ | $\approx 0,0733$ |
| 3 | $1,41$ | $\approx 4,7070$ | $\approx 0,0218$ |
| 4 | $1,4142$ | $\approx 4,7287$ | $\approx 0,0001$ |

Sai số giảm dần, chứng tỏ $3^{r_n}$ xấp xỉ $3^{\sqrt{2}}$ ngày càng tốt. Chính nhờ tính chất này mà $3^{\sqrt{2}}$ được định nghĩa là giới hạn của dãy $\left(3^{r_n}\right)$.

Đáp số

$3^{1}=3$; $3^{1,4}\approx 4,6555$; $3^{1,41}\approx 4,7070$; $3^{1,4142}\approx 4,7287$; $3^{\sqrt{2}}\approx 4,7288$Sai số tuyệt đối $\left|3^{\sqrt{2}}-3^{r_n}\right|$ càng nhỏ (dần về $0$) khi $n$ càng lớn

Lời giải do Thư viện nhà trường biên soạn, giải và kiểm chéo độc lập theo SGK 2026-2027.