THCS
THCS
Chào mừng bạn đến với bài học lý thuyết Hàm số mũ và hàm số logarit thuộc chương trình SGK Toán 11 tại montoan.com.vn. Đây là một trong những chủ đề quan trọng, đặt nền móng cho các kiến thức toán học nâng cao hơn.
Chúng tôi cung cấp tài liệu học tập đầy đủ, dễ hiểu, giúp bạn nắm vững các khái niệm, tính chất và ứng dụng của hàm số mũ và hàm số logarit.
A. Lý thuyết 1. Hàm số mũ a) Định nghĩa
A. Lý thuyết
1. Hàm số mũ
a) Định nghĩa
| Cho a là một số thực dương và khác 1. Hàm số \(y = {a^x}\) được gọi là hàm số mũ cơ số a. |
Lưu ý:
- Hàm số \(y = {a^x}\) \((a > 0,a \ne 1)\) có tập xác định là \(\mathbb{R}\) và tập giá trị là \((0; + \infty )\).
- Hàm số \(y = {a^x}\) liên tục trên \(\mathbb{R}\).
- Với a = 1 thì \({1^x} = 1\) với mọi \(x \in \mathbb{R}\).
b) Đồ thị của hàm số \(y = {a^x}\) \((a > 0,a \ne 1)\)
Hàm số mũ \(y = {a^x}\) \((a > 0,a \ne 1)\) có tập xác định là \(\mathbb{R}\) và tập giá trị là \((0; + \infty )\). Hàm số \(y = {a^x}\) đồng biến trên \(\mathbb{R}\) khi a > 1 và nghịch biến trên \(\mathbb{R}\) khi 0 < a < 1. Với a > 1 thì \(\mathop {\lim }\limits_{x \to - \infty } {a^x} = 0\); \(\mathop {\lim }\limits_{x \to + \infty } {a^x} = + \infty \). Với 0 < a < 1 thì \(\mathop {\lim }\limits_{x \to - \infty } {a^x} = + \infty \); \(\mathop {\lim }\limits_{x \to + \infty } {a^x} = 0\). Đồ thị (C) của hàm số \(y = {a^x}\) luôn nằm phía trên trục hoành, luôn đi qua các điểm (0;1) và (1;a). |
2. Hàm số logarit
a) Định nghĩa
| Cho số thực dương a khác 1. Hàm số \(y = {\log _a}x\) được gọi là hàm số logarit cơ số a. |
Lưu ý:
- Hàm số \(y = {\log _a}x\) có tập xác định là \(D = (0; + \infty )\) và tập giá trị là \(\mathbb{R}\).
- Hàm số \(y = {\log _a}x\) liên tục trên khoảng \(D = (0; + \infty )\).
- Hàm số \(y = {\log _a}(u(x))\) \((a > 0,a \ne 1)\) xác định khi và chỉ khi u(x) xác định và u(x) > 0.
b) Đồ thị của hàm số logarit \(y = {\log _a}(u(x))\) \((a > 0,a \ne 1)\)
Hàm số logarit \(y = {\log _a}x\) \((a > 0,a \ne 1)\) có tập xác định là \((0; + \infty )\) và tập giá trị là \(\mathbb{R}\). Hàm số \(y = {\log _a}x\) đồng biến trên \((0; + \infty )\) khi a > 1 và nghịch biến trên \((0; + \infty )\) khi 0 < a < 1. Với a > 1 thì \(\mathop {\lim }\limits_{x \to {0^ + }} ({\log _a}x) = - \infty \); \(\mathop {\lim }\limits_{x \to + \infty } ({\log _a}x) = + \infty \). Với 0 < a < 1 thì \(\mathop {\lim }\limits_{x \to {0^ + }} ({\log _a}x) = + \infty \); \(\mathop {\lim }\limits_{x \to + \infty } ({\log _a}x) = - \infty \). Đồ thị (C) của hàm số \(y = {\log _a}x\) luôn nằm phía bên phải trục tung, luôn đi qua các điểm (1;0) và (a;1). |
B. Bài tập
Bài 1: Hàm số nào sau đây là hàm số mũ? Tìm cơ số của hàm số mũ đó.
a) \(y = {2^x}\).
b) \(y = {(\sqrt 2 - 1)^x}\).
c) \(y = {e^x}\).
d) \(y = {x^e}\).
Giải:
a) Hàm số \(y = {2^x}\) là hàm số mũ với cơ số bằng 2.
b) Hàm số \(y = {(\sqrt 2 - 1)^x}\) là hàm số mũ với cơ số bằng \(\sqrt 2 - 1\).
c) Hàm số \(y = {e^x}\) là hàm số mũ với cơ số bằng e.
d) Hàm số \(y = {x^e}\) không phải là hàm số mũ vì cơ số không phải hằng số.
Bài 2: Tìm hàm số mũ \(f(x) = {a^x}\) mà dồ thị của nó được cho bên dưới:
a)
b)
Giải:
a) Vì \(f(x) = {a^2} = 16\) nên a = 4. Do đó \(f(x) = {4^x}\).
b) Vì \(f(x) = {a^2} = \frac{1}{4}\) nên \(a = \frac{1}{2}\). Do đó \(f(x) = {\left( {\frac{1}{2}} \right)^x}\).
Bài 3: Xác định cơ số của các hàm số logarit sau:
a) \(y = {\log _3}x\).
b) \(y = \ln x\).
c) \(y = \log x\).
Giải:
a) Hàm số \(y = {\log _3}x\) có cơ số bằng 3.
b) Hàm số \(y = \ln x\) có cơ số bằng e.
c) Hàm số \(y = \log x\) có cơ số bằng 10.
Bài 4: Tìm hàm số logarit \(f(x) = {\log _a}x\) mà đồ thị của nó được cho bên dưới:
a)
b)
Giải:
a) Vì f(5) = 1 nên \({\log _a}5 = 1 \Leftrightarrow a = 5\). Do đó \(f(x) = {\log _5}x\).
b) Vì f(3) = -1 nên \({\log _a}3 = - 1 \Leftrightarrow a = \frac{1}{3}\). Do đó \(f(x) = {\log _{\frac{1}{3}}}x\).
Hàm số mũ và hàm số logarit là hai loại hàm số quan trọng trong chương trình Toán học, đặc biệt là ở lớp 11. Việc nắm vững lý thuyết và kỹ năng giải bài tập liên quan đến hai hàm số này là vô cùng cần thiết để đạt kết quả tốt trong các kỳ thi và chuẩn bị cho các kiến thức nâng cao hơn.
Hàm số mũ là hàm số có dạng y = ax, trong đó a là một số thực dương khác 1 (a > 0 và a ≠ 1). Hàm số mũ có những tính chất quan trọng sau:
Hàm số logarit là hàm số nghịch đảo của hàm số mũ. Hàm số logarit có dạng y = logax, trong đó a là một số thực dương khác 1 (a > 0 và a ≠ 1) và x > 0.
Hàm số logarit có những tính chất quan trọng sau:
Hàm số mũ và hàm số logarit có mối quan hệ mật thiết với nhau. Cụ thể:
Để giải các bài toán liên quan đến hàm số logarit, chúng ta cần nắm vững các phép biến đổi logarit sau:
Ví dụ 1: Giải phương trình 2x = 8
Ta có 2x = 23, suy ra x = 3.
Ví dụ 2: Tính log216
Ta có log216 = log224 = 4.
Hàm số mũ và hàm số logarit có nhiều ứng dụng trong thực tế, như:
Hy vọng với những kiến thức lý thuyết và ví dụ minh họa trên, bạn đã có cái nhìn tổng quan về hàm số mũ và hàm số logarit. Hãy luyện tập thêm nhiều bài tập để nắm vững kiến thức và áp dụng vào giải quyết các bài toán thực tế.
