Giải tích 12 Ôn tập chương II: Hàm số lũy thừa, Hàm số mũ và Hàm số Lôgarit

  1. Tác giả: LTTK CTV
    Đánh giá: ✪ ✪ ✪ ✪ ✪

    Tóm tắt lý thuyết

    1. Công thức mũ và lũy thừa
    Cho a và b>0, m và n là những số thực tùy ý, ta có các công thức mũ và lũy thừa sau:

    [​IMG]
    2. Công thức lôgarit
    Cho \(a<0\ne1,b>0\) và \(x,y>0,\) ta có các công thức sau:

    [​IMG]

    Công thức đổi cơ số:

    [​IMG]

    3. Đạo hàm của hàm số lũy thừa, hàm số mũ và hàm số lôgarit

    [​IMG]

    4. Hàm số lũy thừa, hàm số mũ, hàm số lôgarit
    a) Hàm số lũy thừa
    Bảng tóm tắt các tính chất của hàm số lũy thừa \(y=x^{\alpha}\) trên khoảng \(\left( {0; + \infty } \right)\)
    [​IMG]

    b) Hàm số mũ
    Bảng tóm tắt các tính chất của hàm số mũ \(y=a^x(a>0,a\ne1)\)

    [​IMG]

    c) Hàm số lôgarit
    Bảng tóm tắt các tính chất của hàm số lôgarit \(y={\log_a}x(a>0,a\ne1)\)

    [​IMG]

    5. Phương trình và bất phương trình mũ
    Các phương pháp giải:
    • Phương pháp đưa về cùng cơ số.
    • Phương pháp lôgarit hóa.
    • Phương pháp đặt ẩn phụ.
    • Phương pháp hàm số.
    6. Phương trình và bất phương trình lôgarit
    Các phương pháp giải:
    • Phương pháp đưa về cùng cơ số
    • Phương pháp mũ hóa.
    • Phương pháp đặt ẩn phụ.
    • Phương pháp hàm số.
    Bài tập minh họa
    Bài tập 1:
    Cho a,b,c>0; a,b,c\(\neq\)1 thỏa mãn ac = b2. CMR: \(\log_ab+\log_cb=2\log_ab.\log_cb.\)

    Lời giải:
    \(ac=b^2\Rightarrow \log_b\ a+\log_b\ c=2\)\(\Rightarrow \frac{1}{\log_a \ b}+\frac{1}{\log_c \ b}=2\)
    \(\Rightarrow \frac{\log_c \ b +\log_a \ b}{\log_a \ b .\log_c \ b}=2\)\(\Rightarrow \log_c \ b +\log_a \ b = 2\log_a \ b . \log_c \ b\).

    Bài tập 2:
    Cho \(\log_{3}5=a\). Tính \(\log_{75}45\) theo a.

    Lời giải:
    \(\log_{75}45=\frac{\log_{3}45}{\log_{3}75}=\frac{\log_{3}(3^{2}.5)}{\log_{3}(3.5^{2})}\)\(=\frac{log_{3}3^{2}+log_{3}5}{log_{3}3+log_{3}5^{2}}=\frac{2+log_{3}5}{1+2log_{3}5}\)\(=\frac{2+a}{1+2a}\).

    Bài tập 3:
    Một người gửi tiết kiệm ngân hàng với lãi suất 6,8%/năm và lãi hàng năm được nhập vào vốn. Cho biết số tiền cả gốc và lãi được tính theo công thức \(T=A(1+r)^n\), trong đó A là số tiền gửi, r là lãi suất và n là số kỳ hạn gửi. Hỏi sau bao nhiêu năm người đó thu được gấp đôi số tiền ban đầu?

    Lời giải:
    Sau n năm số tiền thu được là \(T=A(1+0,068)^n\)
    Để T = 2A thì phải có \((1,068)^n=2 \ \ (hay \ (1+6,8\%)^n=2)\)
    \(\Leftrightarrow n=log_{1,068}.2\approx 10,54\)
    Vậy muốn thu được gấp đôi số tiền ban đầu, người đó phải gửi 11 năm.

    Bài tập 4:
    Giải phương trình \(\log_8\frac{8}{x^2}=3\log_8^2x.\)

    Lời giải:
    Điều kiện: \(\left\{ \begin{array}{l}
    x > 0\\
    {\log _8}\frac{8}{{{x^2}}} \ge 0
    \end{array} \right. \Leftrightarrow 0 < x < 2\sqrt 2 .\)
    \(\log_8\frac{8}{x^2}=3\log_8^2x\Leftrightarrow \log_88 -\log_8x^2=3.\log_8^2x\)
    \(\Leftrightarrow 3\log_8^2x+2\log_8x^2-1=0\)
    Đặt \(t=\log_8x\), phương trình trở thành: \(3{t^2} + 2t - 1 = 0 \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l} t = - 1\\ t = \frac{1}{3} \end{array} \right.\)
    Với: \(t=-1\Leftrightarrow log_8x=-1\Leftrightarrow x=\frac{1}{8}\)
    Với: \(t=\frac{1}{3}\Leftrightarrow log_8x=\frac{1}{3}\Leftrightarrow x=2\)
    Vậy tập nghiệm phương trình là: \(\left \{ \frac{1}{8};2 \right \}\).

    Bài tập 5:
    Giải bất phương trình: \(\log_{0,5}x+2\log_{0,25}(x-1)+\log_26\geq 0.\)

    Lời giải:
    Điều kiện: x> 1 (*).
    Khi đó ta có:
    \(\log_{0,5}x+2\log_{0,25}(x-1)+\log_26\geq 0\)
    \(\Leftrightarrow \log_2x-\log_2(x-1)+\log_26\geq 0\)
    \(\Leftrightarrow \log_2[x(x-1)]\leq \log_26\Leftrightarrow x(x-1)\leq 6\Leftrightarrow x^2-x-6\leq 0\)
    \(\Leftrightarrow -2\leq x\leq 3\).
    Kết hợp điều kiện (*) ta được \(1
    Vậy tập nghiệm bất phương trình là S=(1;3].

    Bài tập 6:
    Giải phương trình \(27^x-5.3^{2-3x}=4.\)

    Lời giải:
    \(27^x-5.3^{2-3x}=4\Leftrightarrow 27^x-\frac{45}{27^x}=4\Leftrightarrow (27^x)^2-4.27^x-45=0\)
    Đặt: \(t=27^x(t>0)\) ta được \(t^2-4t-45=0\)\(\Leftrightarrow t=9\) (Do t>0).
    \(\Rightarrow 3^{3x}=3^2\Leftrightarrow 3x=2\Leftrightarrow x=\frac{2}{3}\).
    Vậy phương trình đã cho có nghiệm là \(x=\frac{2}{3}\).

    Bài tập 7:
    Giải bất phương trình \(4^x-3^x>1.\)

    Lời giải:

    \(4^x-3^x>1\Leftrightarrow 4^x>3^x+1\)\(\Leftrightarrow 1>(\frac{3}{4})^x+(\frac{1}{4})^x\)
    Với \(x\leq 1\) ta có: \(\left.\begin{matrix} \left ( \frac{3}{4} \right )^x\geqslant \frac{3}{4}\\ \\ \left ( \frac{1}{4} \right )^x\geqslant \frac{1}{4} \end{matrix}\right\}VP\geqslant 1\) Không thỏa mãn.
    Với \(x>1\) ta có: \(\left.\begin{matrix} (\frac{3}{4})^x<\frac{3}{4}\\ \\ (\frac{1}{4})^x< \frac{1}{4} \end{matrix}\right\}VP< 1\) thỏa mãn.
    Vậy bất phương trình có tập nghiệm là: \(S=(1;+\infty ).\)

    Theo LTTK Education tổng hợp