Bài giảng trong tâm toán 12 hàm số lũy thừa, hàm số mũ, hàm số logarit

Bài giảng trong tâm toán 12 hàm số lũy thừa, hàm số mũ, hàm số logarit

Nguồn: onluyen.vn

Báo tài liệu không phù hợp

Xem trước nội dung

139

chương 2 − hàm số luỹ thừa,

hàm số mũ và hàm số lôgarit

A. Kiến thức cần nhớ

I. luỹ thừa Định nghĩa 1: (Luỹ thừa với số mũ nguyên): Với a ≠ 0, n = 0 hoặc n là một số nguyên âm, luỹ thừa bậc n của a là số an xác định bởi:

a0 = 1,

an = n 1 a− với n nghuyên âm.

Định nghĩa 2: (Căn bậc n): Với n nguyên dương căn bậc n của số thực a là số thực b (nếu có) sao cho bn = a. Ta thừa nhận hai khẳng định sau đây:

 Khi n là số lẻ, mỗi số thực a chỉ có một căn bậc n, kí hiệu n a .  Khi n là số chẵn, mỗi số thực dương a có đúng hai căn bậc n là hai số đối nhau. Căn có giá trị dương kí hiệu là n a (còn gọi là căn số học bậc n của a), căn có giá trị âm kí hiệu là và −n a . Định nghĩa 3: (Luỹ thừa với số mũ hữu tỉ): Cho a là số thực dương và r là một số hữu

tỉ. Giả sử r = m

n , trong đó m là một số nguyên còn n là một số

nguyên dương. Khi đó, luỹ thừa của a với với sô mũ r là số ar xác định bởi:

ar =

m n a = n m a .

Từ đó n a =

1 n a . Tính chất của luỹ thừa: Với a > 0, b > 0, ta có:

1. an.am = an + m.

2.

m

n a

a = an − m.

3. (am)n = am.n.

4. (ab)n = an.bn.

5.

n a b      

=

n

n a b .

Định lÝ 1: Cho m, n là những số nguyên. Khi đó:

1. Với a > 1 thì am > an khi và chỉ khi m > n. 2. Với 0 < a < 1 thì am > an khi và chỉ khi m < n.

II. lôgarit Định nghĩa1: Cho 0 < a ≠ 1, b > 0, ta định nghĩa

α = logab ⇔ b = aα, α = lgb ⇔ b = 10α, α = lnb ⇔ b = eα, từ định nghĩa ta được:

loga1 = 0, logaaα = α; logaab = b, với mọi b; b loga a = b với b > 0.

140

So sánh hai lôgarit cùng cơ số Định lÝ 1: Cho các số dương b và c.

(1). Khi a > 1 thì logab > logac ⇔ b > c.

Hệ quả: Khi a > 1 thì logab > 0 ⇔ b > 1. (2). Khi 0 < a < 1 thì logab > logac ⇔ b < c.

Hệ quả: Khi 0 < a < 1 thì logab > 0 ⇔ b < 1. (3). logab = logac ⇔ b = c.

Các quy tắc tính lôgarit Định lÝ 2: Với a dương khác 1 và các số dương b, c, ta có:

(1). logab + logac = loga(bc),

Trường hợp chỉ có bc > 0 thì loga(xy) = logab + logac.

(2). logab − logac = loga b c ,

trường hợp chỉ có bc > 0 thì loga b c = logab − logac.

(3). logabα = αlogab,

Trường hợp b ∈  và α = 2k, k ∈ Z thì logabα = αlogab. Hệ quả: Với n nguyên dương thì

loga 1 b = −logab; loga

n b = 1 n logab.

Đổi cơ số của lôgarit Định lÝ 3: Với a, b dương khác 1 và số dương c, ta có:

logbc = a

a

log c log b hay logab.logbc = logac.

Hệ quả: Ta có:

 Với a, b dương khác 1 thì logab = a log 1

b

.

 Với a dương khác 1, c là số dương và α ≠ 0, ta có a log c α = α 1 logac.

Trường hợp a ∈ , a ≠ 1 và α = 2k, k ∈  thì a log c α = α 1 log|a|c.

III. Hàm số mũ Định nghĩa: Hàm số mũ cơ số a (0 < a ≠ 1) có dạng y = ax. Đạo hàm của hàm số mũ: Ta ghi nhận các kết quả sau:

a.

x 0 lim →

xe 1 x − = 1.

b. Với mọi x ∈ , ta có (ex)' = ex và (ax) = ax.lna.

141

c. Nếu u = u(x) là hàm số có đạo hàm trên J thì với mọi x ∈ J, ta có

(eu)' = u'.eu và (au) = u'.au.lna. Xét hàm số y = ax, 0 < a ≠ 1, ta có các tính chất sau: 1. Liên tục trên . 2. Sự biến thiên: Hàm số đơn điệu với mọi x.

 Với a > 1 thì 1 x a > 2 x a ⇔ x1 > x2, tức là hàm số đồng biến.  Với 0 < a < 1 thì 1 x a > 2 x a ⇔ x1 < x2, tức là hàm số nghịch biến.

3. Đồ thị của hàm số có 2 dạng và:

 Luôn cắt trục Oy tại A(0; 1).  Nằm ë phía trên trục hoành.  Nhận trục hoành làm tiệm cân ngang.

IV. Hàm số lôgarit Định nghĩa: Hàm số logarit cơ số a (0 < a ≠ 1) có dạng y = logax. Đạo hàm của hàm số mũ: Ta ghi nhận các kết quả sau:

a.

x 0 lim →

ln(x 1) x + = 1.

b. Với mọi x ∈ (0; +∞), ta có (lnx)' = 1 x và (logax)' = 1 x.lna .

c. Nếu u = u(x) là hàm số có đạo hàm trên J thì với mọi x ∈ J, ta có

(lnu)' = u' u và (logau)' = u' u.lna .

Xét hàm số y = logax, với 0 < a ≠ 1, ta có các tính chất sau: 1. Hàm số liên tục trên D = (0, + ∞) và tập giá trị I = . 2. Sự biến thiên: Hàm số đơn điệu với mọi x.

 Với a > 1 thì logax1 > logax2 ⇔ x1 > x2, tức là hàm số đồng biến.  Với 0 < a < 1 thì logax1 > logax2 ⇔ x1 < x2, tức là hàm số nghịch biến. 3. Đồ thị của hàm số có 2 dạng và:

 Luôn cắt trục Oy tại A(1; 0).  Nằm ë bên phải trục …

Trên đây là phần đầu tài liệu — bấm Đọc sách để xem đầy đủ.