Nội dung text 4. Chương 2, 3, 4 GT lớp 12.pdf
Trang 81 CHƯƠNG II. HÀM SỐ LŨY THỪA, HÀM SỐ MŨ VÀ HÀM SỐ LOGARIT A. Lũy thừa – Hàm số lũy thừa. 1. Biến đổi lũy thừa. – Tính chất của lũy thừa: Cho a b, 0 và x y, . Khi đó ta có: +) . x y x y a a a và x x y y a a a . +) . . x x x a b a b ; x x x a a b b và . y x x y a a . – Lũy thừa với số mũ nguyên: * 1 0, : n n a n a a . – Lũy thừa với số mũ hữu tỉ (Đổi căn ra số mũ): 0, , , 2, : m m n m n a m n n a a n . – Tính chất của căn bậc n. +) 2 2 * , , n n a a a n . +) 2 1 2 1 * , , n n a a a n . +) 2 2 2 * . . , , 0, n n n a b a b a b n . +) 2 1 2 1 2 1 * . . , , , n n n a b a b a b n . +) * , 0, , m n m n a a a m n . +) 2 * 2 2 , 0, 0, n n n a a a b n b b . +) 2 1 * 2 1 2 1 , , 0, n n n a a a b n b b . +) . * * , 0, , n m m n a a a m n . +) Nếu p q n m thì n m p q a a , * a m n p q 0; , ; , . 2. So sánh biểu thức lũy thừa. 1: 0 1: 0 0 : 0 x y x y m m m m a a a x y a a a x y a b m a b a b m 3. Tập xác định của hàm số lũy thừa: * XĐ khi 0 0 khi 0, 0 khi a f x a a y f x f x a n f x a 4. Đạo hàm hàm số lũy thừa: 1 1 . . . a a a a y x y a x y u y a u u 5. Khảo sát hàm số lũy thừa. – Hàm số a y x có tập xác định luôn chứa khoảng 0; với mọi a . , 0 a y x a , 0 a y x a Tập khảo sát D 0; D 0; Đạo hàm 1 . 0, 0 a y a x x 1 . 0, 0 a y a x x Tính đơn điệu Hàm số , 0 a y x a đồng biến trên D Hàm số , 0 a y x a nghịch biến trên D Giới hạn 0 lim 0 a x x ; lim a x x 0 lim a x x ; lim 0 a x x Đường tiệm cận Không có Ox y : 0 là tiệm cận ngang Oy x : 0 là tiệm cận đứng
Trang 82 Bảng biến thiên x 0 y y 0 x 0 y y 0 – Đồ thị hàm số a y x B. Công thức logarit. Công thức logarit: Cho các số a b a , 0, 1 và m n, . Ta có: loga b a b 10 lg log log b b b ln loge b b log 1 0 a log 1 a a log n a a n 1 log log a m a b b m log log n a a b n b log log m n a a n b b m log ( ) log log a a a bc b c log log log a a a b b c c 1 log log a b b a , b 1 log .log log a b a b c c ,b 1 log log log a b a c c b , b 1 log log log a b b b c a a b a c ln 1 e log10 lg10 1 2 2 1 log log n a a b b * Bổ sung: Nếu b a có n chữ số thì log b n a . C. Hàm số mũ, hàm số logarit. Dạng 1. Tìm tập xác định. – Hàm số mũ: +) Hàm số dạng x y a có tập xác định là D . +) Hàm số dạng f x y a xác định khi f x xác định. – Hàm số logarit y f x loga với 0 1 a xác định khi f x 0 . Dạng 2. Đạo hàm. Hàm số mũ Đạo hàm Hàm số logarit Đạo hàm x y a .ln x y a a loga y x 1 ln y x a u y a .ln . u y a a u loga y u ln u y u a x y e x y e y x ln 1 y x u y e . u y e u y u ln u y u
Trang 83 Dạng 3. Khảo sát hàm số mũ. – Tính đơn điệu của hàm số x y a : +) Với a 1 hàm số x y a đồng biến trên . +) Với 0 1 a hàm số x y a nghịch biến trên . – Đồ thị hàm số mũ. +) Do đồ thị 0 1 0 1 1 1 x x x x y a a y b b y c c y d d +) Xét trên cùng nửa mặt phẳng bờ Oy , ta đứng trên cao bắn mũi tên từ trái qua phải: Do trúng đồ thị x y a trước nên a b . Do trúng đồ thị x y c trước nên c d . Do đó 0 1 b a d c Dạng 4. Khảo sát hàm số logarit. – Tính đơn điệu của hàm số loga y x : +) Với a 1 hàm số loga y x đồng biến trên 0;. +) Với 0 1 a hàm số loga y x nghịch biến trên 0;. – Đồ thị hàm số logarit. +) Do đồ thị log 0 1 log 0 1 log 1 log 1 a b c d y x a y x b y x c y x d +) So sánh a với b: Đứng trên cao, bắn mũi tên từ phải sang trái, trúng logb x trước: b a . +) So sánh c với d: Đứng trên cao, bắn mũi tên từ phải sang trái, trúng logd x trước: d c . Do đó 0 1 a b c d . x y y = d x y = cx y = bx y = a x 1 O x y 1 y = logd x y = logc x y = logb x y = loga x O
Trang 84 D. Phương trình mũ, phương trình logarit. Dạng 1. Phương trình mũ. log 0 1; 0 x a b x b a b a . Dạng 1.1. Phương pháp đưa về cùng cơ số.ơ số – Nếu a a 0, 1 thì f x g x a a f x g x – Nếu a chứa ẩn thì 1 0 1 f x g x a a a f x g x a . – Phương trình f x g x a b log log f x g x a a a b f x b g x log . a (logarit hóa). Dạng 1.2. Phương pháp đặt ẩn phụ. – Loại 1: 0 f x PP P a đặt , 0 f x t a t . – Loại 2: 2. 2. . . . . 0 f x f x f x A a B a b C b PP Chia hai vế cho 2. , f x b rồi đặt 0 f x a t b . – Loại 3: 3. 3. 2 2 . . . . 0 f x f x f x f x A a B a b B a b D b PP Chia hai vế cho 3. , f x b rồi đặt f x a t b . – Loại 4: f x f x a b c với ab. 1 PP đặt f x f x 1 t a b t . – Loại 5: . . . 0 f x g x f x g x f x g x a a a a b a a PP đặt f x g x u a v a . Dạng 1.3. Phương pháp logarit hóa. – Loại 1: Phương trình: 0 1, 0 log f x a a b a b f x b – Loại 2: Phương trình: +) log log .log f x g x f x f x a b a b f x g x b a a a +) log log .log . f x g x b b b a b f x a g x Dạng 1.4: Phương pháp hàm số, đánh giá. Thông thường ta sẽ vận dụng nội dung các định lý (và các kết quả) sau: – Nếu hàm số y f x đơn điệu một chiều trên D thì f x 0 không quá một nghiệm trên D. Để vận dụng định lý này, ta cần nhẩm được 1 nghiệm 0 x x của phương trình, rồi chỉ rõ hàm đơn điệu một chiều trên D (luôn đồng biến hoặc luôn nghịch biến trên D) và kết luận 0 x x là nghiệm duy nhất. – Hàm số f t đơn điệu một chiều trên khoảng ab; và tồn tại u v a b ; ; thì: +) f u f v u v . +) Phương trình f t k k const có nhiều nhất 1 nghiệm trên khoảng ab; . +) Phương trình f t k k const có duy nhất nghiệm trên ab; khi lim . lim 0 x a x b f t f t . Để áp dụng định lý này, ta cần xây dựng hàm đặc trưng f t . Dạng 2. Phương trình logarit. Dạng 2.1. Phương pháp đưa về cùng cơ số.ơ – Nếu 0, 1: log b a a a x b x a . – Nếu a a f x g x f x g x 0, 1: log log a a .