Bài tập số 3, trang 47 SGK Toán 11 Tập 2 (Cánh Diều), là bài toán cơ bản về khảo sát tính đồng biến và nghịch biến (tính đơn điệu) của hàm số mũ ($y = a^x$) và hàm số logarit ($y = \log_a x$). Tính đơn điệu của hai loại hàm số này được xác định duy nhất bởi cơ số $a$.
Trong các hàm số sau, hàm số nào đồng biến, hàm số nào nghịch biến trên khoảng xác định của hàm số đó? Vì sao?
a) $y=\left ( \frac{\sqrt{3}}{2} \right )^x$
b) $ y=\left (\frac{\sqrt[3]{26}}{3} \right )^x$
c) $y = logπx$
d) $y=log_{\frac{\sqrt{15}}{4}}x$
Ta cần so sánh cơ số $a$ với 1:
Đồng biến: Hàm số đồng biến nếu cơ số $\mathbf{a > 1}$.
Nghịch biến: Hàm số nghịch biến nếu cơ số $\mathbf{0 < a < 1}$.
a) Hàm số $y=\left ( \frac{\sqrt{3}}{2} \right )^x$ có tập xác định D = ℝ.
Do $ 0<\frac{\sqrt{3}}{2}<1$ nên hàm số $y=\left ( \frac{\sqrt{3}}{2} \right )^x$ nghịch biến ℝ.
b) Hàm số $y=\left (\frac{\sqrt[3]{26}}{3} \right )^x$ có tập xác định D = ℝ.
Do $ 0<\frac{\sqrt[3]{26}}{3}<1$ nên hàm số $ y=\left (\frac{\sqrt[3]{26}}{3} \right )^x$ nghịch biến trên ℝ.
c) Hàm số y = logπx có tập xác định là D = (0; +∞).
Do π > 1nên hàm số y = logπx đồng biến trên (0; +∞).
d) Hàm số $y=log_{\frac{\sqrt{15}}{4}}x$ có tập xác định là D = (0; +∞).
Do $0<\frac{\sqrt{15}}{4}<1$ nên hàm số $y=log_{\frac{\sqrt{15}}{4}}x$ nghịch biến trên (0; +∞).
Tính đơn điệu của hàm số mũ ($y=a^x$) và logarit ($y=\log_a x$) phụ thuộc hoàn toàn vào cơ số $a$:
Đồng biến ($a > 1$): Hàm số $y = \log_\pi x$.
Nghịch biến ($0 < a < 1$): Hàm số $y=\left ( \frac{\sqrt{3}}{2} \right )^x$, $y=\left (\frac{\sqrt[3]{26}}{3} \right )^x$, và $y=\log_{\frac{\sqrt{15}}{4}}x$.
• Xem thêm:
Bài 1 trang 47 Toán 11 tập 2 Cánh Diều: Lập bảng biến thiên và vẽ đồ thị hàm số: a) y = 4x...
Bài 2 trang 47 Toán 11 tập 2 Cánh Diều: Tìm tập xác định của các hàm số: a) y = 12x;...