CHUYÊN ĐỀ HÀM SỐ MŨ VÀ LOGARIT

I. Hàm số mũ:

1. Định nghĩa:

·        Cho a là một số thực dương, khác 1.

·        Hàm số y = \[{{a}^{x}}\] được gọi là hàm số mũ cơ số a.

2. Đạo hàm của hàm số mũ:

Ta có công thức: \[\underset{u\to 0}{\mathop{\lim }}\,\frac{{{e}^{u}}-1}{u}=1.\]                                       (1)

·        Định Lý 1:
Hàm số y = \[{{e}^{x}}\]
có đạo hàm tại mọi x và

                                     \[({{e}^{x}})'={{e}^{x}}\]

CHÚ Ý: Công thức đạo hàm của hàm hợp đối với hàm số \[{{e}^{x}}\] (u=u(x)) có dạng \[({{e}^{u}})'=u'.{{e}^{x}}\]

·        Định Lý 2:
Hàm số y = \[{{a}^{x}}\]
(a > 0, a\[\ne \]1) có đạo hàm tại mọi x và

                        \[\left( {{a}^{x}} \right)'={{a}^{x}}.\ln a\]

CHÚ Ý: Đối với hàm hợp y = \[{{a}^{u\left( x \right)}}\], ta có

                      \[\left( {{a}^{u}} \right)'={{a}^{u}}.u'.\ln a\]

3. Khảo sát hàm logarit y = \[{{\log }_{a}}x\] (a > 0, a\[\ne \]1)

Bảng tóm tắt các tính chất của hàm số mũ \[y={{a}^{x}}\]

Tập xác định

                             

Đạo hàm

                                     \[y'={{a}^{x}}\ln x\]

Chiều biến thiên

a>0: Hàm số luôn đồng biến
0

Tiệm cận đồ thị

Ox là tiệm cận ngang

Đồ thị

Đi qua các điểm (0;1) và (1;a) nằm phía trên trục hoành

                         (\[y={{a}^{x}}>0,\forall x\exists R\])

 

            II. Hàm số mũ Logarit
                   1. Định nghĩa:

·        Cho a là một số thực dương, khác 1.

·        Hàm số y = \[{{\log }_{a}}x\] được gọi là hàm số logarit cơ số a.

2. Đạo hàm của hàm số Logarit:

·        Định Lý 3:
Hàm số y = \[{{\log }_{a}}x\] (a > 0, a\[\ne \]1) có đạo hàm tại mọi x>0 và

 
\[\left( {{\log }_{a}}x \right)'=\frac{1}{x\ln a}\]

     Đặc biệt: \[(\ln x)'=\frac{1}{x}\]

                                    CHÚ Ý: Đối với hàm hợp \[y={{\log }_{a}}u(x)\], ta có \[{{\log }_{a}}u=\frac{u'}{u\ln a}\]

                   3. Khảo sát hàm số logarit y = \[{{\log }_{a}}x\] (a > 0, a\[\ne \]1)




Bảng tóm tắt các tính chất của hàm số y = \[{{\log }_{a}}x\]



Tập xác định

                                 

Đạo hàm

                 \[\left( {{\log }_{a}}x \right)'=\frac{1}{x\ln a}\]

Chiều biến thiên

a>0: Hàm số luôn đồng biến
0

Tiệm cận đồ thị

Oy là tiệm cận đứng

Đồ thị

Đi qua các điểm (1;0) và (a;1) nằm phía bên phải trục tung

 

Ví Dụ


VD1: Tìm tập xác định của các hàm số

a,\[y={{(x+1)}^{3}}\]

b,\[y={{(2x-1)}^{-2}}\]

c,\[y={{(x+2)}^{\frac{1}{3}}}\]

HD: 

a, Vì mũ dương nên TXD D=

b, Vì mũ âm, nên y \[\ne \]0 \[\to \] TXD D= R/\[\left\{ \frac{1}{2} \right\}\]

c, Vì mũ không nguyên nên y > 0 (lưu ý nếu có trong trắc nghiệm thì bạn không được dùng casio để thế đáp án vì có thể bị sai ngay)
\[\to \] TXD D=

                  
 VD2: Hàm số \[y={{\log }_{2}}\left( x-1 \right)\] có tập xác định là:

HD: Hàm số xác định khi :x-1>0\[\to \] x>1. Vậy TXD D= 
                  

VD3: Cho phương trình \[2{{\log }_{\sqrt{3}}}x-m+2=0\]. Xác định m để phương trình có nghiệm \[x\in \left( \frac{1}{27};1 \right)\]
Bài giải: \[2{{\log }_{\sqrt{3}}}x-m+2=0\]  \[\Leftrightarrow \] 

                  

                                                                                       


VD4: giải phương trình lnx.ln(x-1)=lnx

HD: Tập xác định x>1                                            

VD5: Cho đẳng thức \[\frac{\sqrt[3]{a\sqrt[2]{a}}}{{{a}^{3}}}={{a}^{x}},0

Bài giải: \[\frac{\sqrt[3]{a\sqrt[2]{a}}}{{{a}^{3}}}=\frac{\sqrt[3]{{{a}^{2}}{{a}^{\frac{1}{2}}}}}{{{a}^{3}}}=\frac{\sqrt[3]{{{a}^{\frac{5}{2}}}}}{{{a}^{3}}}=\frac{{{a}^{\frac{5}{6}}}}{{{a}^{3}}}={{a}^{-\frac{13}{6}}}\] vậy x=\[-\frac{13}{6}\]

Bài tập tự luyện

Câu 1. Tập xác định của hàm số y = 2x−1 là

A. D = R\{1}.      B. D = R\{0}.       C. D = R.              D.D=(0;+∞).

Câu 2: Tìm các khoảng nghịch biến của hàm số y = 3ln(x +1) + x - x2/2

A.(-1; 2)    B. (2; +∞)    C. (-2 ;-1) và (2; +∞)              D. (-∞; -2) và (-1 ;2)

Câu 3: Cho hai số thực a và b , với 0 < a < b < 1. Khẳng định nào sau đây là đúng ?

A. logba < 1 < logab                                    C. logab < 1 < logba

B. logba < logab < 1                          D. 1 < logab < logba

Câu 4: Tìm giá trị lớn nhất, giá trị nhỏ nhất của hàm số y = x3e-2x trên đoạn [-1; 4]


Câu 5: Số lượng cá thể của một mẻ cấy vi khuẩn sau t ngày kể từ lúc ban đầu được ước lượng bởi công thức N(t) = 1200.(1,148)t. Hãy tính số lượng cá thể của mẻ vi khuẩn ở hai thời điểm: ban đầu và sau 10 ngày. Làm tròn kết quả đến hàng trăm có kết quả là:

A. 1200 và 4700 cá thể    C. 1200 và 1400 cá thể

B. 1400 và 4800 cá thể    D. 1200 và 4800 cá thể

 

 Đáp án

1

2

3

4

5

C

B

C

C

D

Bài viết gợi ý: