Hàm số logarit

Kỳ thi ĐGNL ĐHQG Hà Nội

Đổi lựa chọn

Câu 21 Trắc nghiệm

Tìm tập giá trị T của hàm số f(x)=lnxx với x[1;e2].

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: c
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: c
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: c

Hàm số f(x) xác định và liên tục trên đoạn [1;e2].

Đạo hàm f(x)=1lnxx2f(x)=01lnx=0 x=e[1;e2]

Ta có {f(1)=0f(e)=1ef(e2)=2e2 min \Rightarrow {\rm{T}} = \left[ {0;\dfrac{1}{e}} \right]

Câu 22 Trắc nghiệm

Biết hai hàm số y = {a^x}y = f\left( x \right) có đồ thị như hình vẽ đồng thời đồ thị của hai hàm số này đối xứng nhau qua đường thẳng d:y =  - x. Tính f\left( { - {a^3}} \right).

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: c
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: c
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: c

Giả sử M\left( {{x_M};{y_M}} \right) là điểm thuộc hàm số y = {a^x}; N\left( {{x_0};{y_0}} \right) là điểm đối xứng của M qua đường thẳng y =  - x.

Gọi I là trung điểm của MN \Rightarrow I\left( {\dfrac{{{x_M} + {x_0}}}{2};\dfrac{{{y_M} + {y_0}}}{2}} \right).

M,{\rm{ }}N đối xứng nhau qua d \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}I \in d\\\overrightarrow {MN} //\overrightarrow {{n_d}} \end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}\dfrac{{{y_M} + {y_0}}}{2} =  - \dfrac{{{x_M} + {x_0}}}{2}\\\dfrac{{{x_M} - {x_0}}}{1} = \dfrac{{{y_M} - {y_0}}}{1}\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}{x_0} =  - {y_M}\\{y_0} =  - {x_M}\end{array} \right.

Ta có M\left( {{x_M};{y_M}} \right) \in đồ thị y = {a^x} nên {y_M} = {a^{{x_M}}}.

Do đó {x_0} =  - {y_M} =  - {a^{{x_M}}} =  - {a^{ - {y_0}}} \Rightarrow  - {y_0} = {\log _a}\left( { - {x_0}} \right) \Leftrightarrow {y_0} =  - {\log _a}\left( { - {x_0}} \right).

Điều này chứng tỏ điểm N thuộc đồ thị hàm số f\left( x \right) = - {\log _a}\left( { - x} \right).

Khi đó f\left( { - {a^3}} \right) =  - {\log _a}{a^3} =  - 3.

Câu 23 Trắc nghiệm

Tìm tham số m để hàm số y = \dfrac{{{{\log }_{\dfrac{1}{2}}}x - 2}}{{{{\log }_2}x - m}} đồng biến trên khoảng \left( {0;1} \right).

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: c
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: c
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: c

Ta có: y = \dfrac{{{{\log }_{\dfrac{1}{2}}}x - 2}}{{{{\log }_2}x - m}} = \dfrac{{ - {{\log }_2}x - 2}}{{{{\log }_2}x - m}}.

Đặt t = {\log _2}x, với x \in \left( {0;1} \right) \Rightarrow t \in \left( { - \infty ;0} \right).

\Rightarrow Hàm số y = \dfrac{{{{\log }_{\dfrac{1}{2}}}x - 2}}{{{{\log }_2}x - m}} đồng biến trên khoảng \left( {0;1} \right) khi và chỉ khi y = f\left( t \right) = \dfrac{{ - t - 2}}{{t - m}} đồng biến trên \left( { - \infty ;0} \right).

\Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}y' = \dfrac{{m + 2}}{{{{\left( {t - m} \right)}^2}}} > 0\\m \notin \left( { - \infty ;0} \right)\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}m >  - 2\\m \ge 0\end{array} \right. \Leftrightarrow m \ge 0.

Câu 24 Trắc nghiệm

Hàm số y = {\log _a}xy = {\log _b}x có đồ thị như hình vẽ bên:

Đường thẳng y = 3 cắt hai đồ thị tại các điểm có hoành độ {x_1},\,\,{x_2}. Biết rằng {x_2} = 2{x_1}, giá trị của \dfrac{a}{b} bằng:

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: d
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: d
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: d

Dựa vào đồ thị hàm số ta thấy {x_1} là nghiệm của phương trình hoành độ giao điểm {\log _b}{x_1} = 3 \Leftrightarrow {x_1} = {b^3}.

{x_2} là nghiệm của phương trình hoành độ giao điểm {\log _a}{x_2} = 3 \Leftrightarrow {x_2} = {a^3}.

Theo đề bài ta có: {x_2} = 2{x_1} \Rightarrow {a^3} = 2{b^3} \Leftrightarrow \dfrac{{{a^3}}}{{{b^3}}} = 2 \Leftrightarrow \dfrac{a}{b} = \sqrt[3]{2}.

Câu 25 Trắc nghiệm

Hàm số y = {\log _{\frac{e}{3}}}\left( {x - 1} \right) nghịch biến trên khoảng nào dưới đây?

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: a
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: a
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: a

Xét hàm số y = {\log _{\frac{e }{3}}}\left( {x - 1} \right) có TXĐ: D = \left( {1; + \infty } \right)a = \frac{e }{3} < 1

\Rightarrow Hàm số nghịch biến trên \left( {1; + \infty } \right).

Câu 26 Trắc nghiệm

Tập xác định của hàm số f\left( x \right) = {\log _{\frac{1}{2}}}\left( {{{\log }_4}\left( {{{\log }_{\frac{1}{4}}}\left( {{{\log }_{16}}\left( {{{\log }_{\frac{1}{{16}}}}x} \right)} \right)} \right)} \right) là một khoảng có độ dài n/m, với m và n là các số nguyên dương và nguyên tố cùng nhau. Khi đó m-n bằng:

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: c
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: c
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: c

Hàm số f\left( x \right) = {\log _{\frac{1}{2}}}\left( {{{\log }_4}\left( {{{\log }_{\frac{1}{4}}}\left( {{{\log }_{16}}\left( {{{\log }_{\frac{1}{{16}}}}x} \right)} \right)} \right)} \right) xác định

\Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}x > 0\\{\log _{\frac{1}{{16}}}}x > 0\\{\log _{16}}\left( {{{\log }_{\frac{1}{{16}}}}x} \right) > 0\\{\log _{\frac{1}{4}}}\left( {{{\log }_{16}}\left( {{{\log }_{\frac{1}{{16}}}}x} \right)} \right) > 0\\{\log _4}\left( {{{\log }_{\frac{1}{4}}}\left( {{{\log }_{16}}\left( {{{\log }_{\frac{1}{{16}}}}x} \right)} \right)} \right) > 0\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}x > 0\\x < 1\\{\log _{\frac{1}{{16}}}}x > 1\\{\log _{16}}\left( {{{\log }_{\frac{1}{{16}}}}x} \right) < 1\\{\log _{\frac{1}{4}}}\left( {{{\log }_{16}}\left( {{{\log }_{\frac{1}{{16}}}}x} \right)} \right) > 1\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}0 < x < 1\\x < \frac{1}{{16}}\\{\log _{\frac{1}{{16}}}}x < 16\\{\log _{16}}\left( {{{\log }_{\frac{1}{{16}}}}x} \right) < \frac{1}{4}\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}0 < x < 1\\x < \frac{1}{{16}}\\x > {\left( {\frac{1}{{16}}} \right)^{16}}\\{\log _{\frac{1}{{16}}}}x < {16^{\frac{1}{4}}} = 2\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}{\left( {\frac{1}{{16}}} \right)^{16}} < x < \frac{1}{{16}}\\x > {\left( {\frac{1}{{16}}} \right)^2} = \frac{1}{{256}}\end{array} \right. \Leftrightarrow \dfrac{1}{{256}} < x < \dfrac{1}{{16}}.

Suy ra tập xác định của hàm số đã cho là D = \left( {\dfrac{1}{{256}};\dfrac{1}{{16}}} \right).

\Rightarrow Tập xác định là khoảng có độ dài là \dfrac{1}{{16}} - \dfrac{1}{{256}} = \dfrac{{15}}{{256}} \Rightarrow n = 15,\,\,m = 256.

Vậy m - n = 256 - 15 = 241.

Câu 27 Trắc nghiệm

Tìm tất cả các giá trị của tham số m để hàm số y = {\log _{2020}}\left( {mx - m + 2} \right) xác định trên \left[ {1; + \infty } \right).

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: b
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: b
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: b

ĐKXĐ: mx - m + 2 > 0 \Leftrightarrow m\left( {x - 1} \right) >  - 2

Để hàm số xác định trên \left[ {1; + \infty } \right) thì m\left( {x - 1} \right) >  - 2\,\,(*),\,\,\forall x \ge 1

+) x = 1 \Rightarrow (*) \Leftrightarrow 0m >  - 2 đúng với mọi m

+) x > 1 \Rightarrow (*) \Leftrightarrow m > \dfrac{{ - 2}}{{x - 1}}, \forall x > 1 (2*).

Xét hàm số f\left( x \right) = \dfrac{{ - 2}}{{x - 1}}\,\,\forall x > 1ta có f'\left( x \right) = \dfrac{2}{{{{\left( {x - 1} \right)}^2}}} > 0\,\,\forall x \in \left( {1; + \infty } \right).

BBT:

Dựa vào BBT \Rightarrow m \ge 0.

Vậy để hàm số y = {\log _{2020}}\left( {mx - m + 2} \right) xác định trên \left[ {1; + \infty } \right) thì m \ge 0.

Câu 28 Trắc nghiệm

Đồ thị của hàm số y = f\left( x \right)  đối xứng với đồ thị của hàm số y = {a^x}\,\,\left( {a > 0,\,\,a \ne 1} \right) qua điểm M\left( {1;1} \right). Giá trị của hàm số y = f\left( x \right) tại x = 2 + {\log _a}\dfrac{1}{{2020}} bằng:

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: b
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: b
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: b

Lấy điểm A\left( {{x_0};{a^{{x_0}}}} \right) \in \left( {{C_1}} \right) (đồ thị của hàm số y = {a^x}. Gọi B là điểm đối xứng của A qua M(1;1).

\Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}{x_B} = 2{x_M} - {x_A} = 2 - {x_0}\\{y_B} = 2{y_M} - {y_A} = 2 - {a^{{x_0}}}\end{array} \right. \Rightarrow {x_0} = 2 - {x_B} \Rightarrow {y_B} = 2 - {a^{2 - {x_B}}}

\Rightarrow Hàm số y = f\left( x \right) = 2 - {a^{2 - x}}

\Rightarrow f\left( {2 + {{\log }_a}\dfrac{1}{{2020}}} \right) = 2 - {a^{2 - \left( {2 + {{\log }_a}\dfrac{1}{{2020}}} \right)}} = 2 - {a^{{{\log }_a}20220}} = 2 - 2020 =  - 2018.

Câu 29 Trắc nghiệm

Cho ab là các số thực dương khác 1. Biết rằng bất kì đường thẳng nào song song với trục tung mà cắt các đồ thị y = {\log _a}x,\,\,y = {\log _b}x và trục hoành lần lượt tại A,\,\,BH phân biệt ta đều có 3HA = 4HB (hình vẽ bên dưới). Khẳng định nào sau đây là đúng?

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: d
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: d
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: d

Gọi H\left( {{x_0};0} \right)\,\,\left( {{x_0} > 1} \right) ta có: A\left( {{x_0};{{\log }_a}{x_0}} \right);\,\,B\left( {{x_0};{{\log }_b}{x_0}} \right).

\Rightarrow HA = {\log _a}{x_0}; HB =  - {\log _b}{x_0} (do {\log _a}{x_0} > 0,\,\,{\log _b}{x_0} < 0).

Theo bài ra ta có: 3HA = 4HB \Leftrightarrow 3{\log _a}{x_0} =  - 4{\log _b}{x_0}.

\begin{array}{l} \Leftrightarrow 3{\log _a}{x_0} + 4{\log _b}{x_0} = 0\\ \Leftrightarrow \dfrac{3}{{{{\log }_{{x_0}}}a}} + \dfrac{4}{{{{\log }_{{x_0}}}b}} = 0\\ \Leftrightarrow \dfrac{{3{{\log }_{{x_0}}}b + 4{{\log }_{{x_0}}}a}}{{{{\log }_{{x_0}}}b.{{\log }_{{x_0}}}a}} = 0\\ \Leftrightarrow {\log _{{x_0}}}{b^3} + {\log _{{x_0}}}{a^4} = 0\\ \Leftrightarrow {\log _{{x_0}}}{a^4}{b^3} = 0\\ \Leftrightarrow {a^4}{b^3} = 1\end{array}

Câu 30 Trắc nghiệm

Cho hàm số f\left( x \right) = \ln \left( {{e^x} + m} \right)f'\left( { - \ln 2} \right) = \frac{3}{2}. Mệnh đề nào dưới đây đúng?

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: a
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: a
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: a

Ta có:  f\left( x \right) = \ln \left( {{e^x} + m} \right)

Điều kiện: {e^x} + m > 0.

\begin{array}{l} \Rightarrow f'\left( x \right) = \frac{{{e^x}}}{{{e^x} + m}}\\ \Rightarrow f'\left( { - \ln 2} \right) = \frac{3}{2} \Leftrightarrow \frac{{{e^{ - \ln 2}}}}{{{e^{ - \ln 2}} + m}} = \frac{3}{2}\\ \Leftrightarrow 2.{e^{ - \ln 2}} = 3.{e^{ - \ln 2}} + 3m\\ \Leftrightarrow {2.2^{ - \ln e}} = {3.2^{ - \ln e}} + 3m\\ \Leftrightarrow 2.\frac{1}{2} - 3.\frac{1}{2} = 3m\\ \Leftrightarrow m =  - \dfrac{1}{6}.\\ \Rightarrow m \in \left( { - 2;\,\,0} \right).\end{array}

Câu 31 Trắc nghiệm

Xét các số thực a, b thỏa mãn a > b > 1. Tìm giá trị nhỏ nhất {P_{\min }} của biểu thức P = \log _{\frac{a}{b}}^2\left( {{a^2}} \right) + 3{\log _b}\left( {\dfrac{a}{b}} \right).

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: d
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: d
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: d

Ta có P = \log _{\frac{a}{b}}^2\left( {{a^2}} \right) + 3{\log _b}\dfrac{a}{b}

\Leftrightarrow P = 4\log _{\frac{a}{b}}^2a + 3\left( {{{\log }_b}a - 1} \right) \Leftrightarrow P = \dfrac{4}{{{{\left( {1 - {{\log }_a}b} \right)}^2}}} + 3\left( {\dfrac{1}{{{{\log }_a}b}} - 1} \right) 

Đặt {\log _a}b = t \Rightarrow 0 < t < 1 . Khi đó P = \dfrac{4}{{{{\left( {t - 1} \right)}^2}}} + \dfrac{3}{t} - 3

P' = \dfrac{{ - 8}}{{{{\left( {t - 1} \right)}^3}}} - \dfrac{3}{{{t^2}}} = 0 \Leftrightarrow 3{t^3} - {t^2} + 9t - 3 = 0  \Rightarrow t = \dfrac{1}{3}

\Rightarrow {P_{\min }} = 15.

Câu 32 Trắc nghiệm

Cho hai hàm số y = \ln \left| {\dfrac{{x - 2}}{x}} \right|y = \dfrac{3}{{x - 2}} - \dfrac{1}{x} + 4m - 2020. Tổng tất cả các giá trị nguyên của tham số m để hai đồ thị hàm số cắt nhau tại một điểm duy nhất bằng:

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: b
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: b
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: b

ĐKXĐ: x \ne 0,\,\,x \ne 2.

Xét phương trình hoành độ giao điểm:

\begin{array}{l}\ln \left| {\dfrac{{x - 2}}{x}} \right| = \dfrac{3}{{x - 2}} - \dfrac{1}{x} + 4m - 2020\\ \Leftrightarrow \ln \left| {\dfrac{{x - 2}}{x}} \right| - \dfrac{3}{{x - 2}} + \dfrac{1}{x} = 4m - 2020\end{array}

Đặt f\left( x \right) = \ln \left| {\dfrac{{x - 2}}{x}} \right| - \dfrac{3}{{x - 2}} + \dfrac{1}{x} ta có:

\begin{array}{l}f'\left( x \right) = \dfrac{2}{{{x^2}}}:\dfrac{{x - 2}}{x} + \dfrac{3}{{{{\left( {x - 2} \right)}^2}}} - \dfrac{1}{{{x^2}}}\\f'\left( x \right) = \dfrac{2}{{x\left( {x - 2} \right)}} + \dfrac{3}{{{{\left( {x - 2} \right)}^2}}} - \dfrac{1}{{{x^2}}}\\f'\left( x \right) = \dfrac{{2x\left( {x - 2} \right) + 3{x^2} - {{\left( {x - 2} \right)}^2}}}{{{x^2}{{\left( {x - 2} \right)}^2}}}\\f'\left( x \right) = \dfrac{{2{x^2} - 4x + 3{x^2} - {x^2} + 4x - 4}}{{{x^2}{{\left( {x - 2} \right)}^2}}}\\f'\left( x \right) = \dfrac{{4{x^2} - 4}}{{{x^2}{{\left( {x - 2} \right)}^2}}} = 0 \Leftrightarrow x =  \pm 1\end{array}

BBT:

Dựa vào BBT ta thấy để phương trình có nghiệm duy nhất thì \left[ \begin{array}{l}4m - 2020 = 0\\4m - 2020 = \ln 3\\4m - 2020 = 4\end{array} \right. \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}m = 505\\m = \dfrac{{2020 + \ln 3}}{4} \notin \mathbb{Z}\,\,\left( {ktm} \right)\\m = 506\end{array} \right..

Vậy tổng các giá trị của m thỏa mãn yêu cầu bài toán là: 505 + 506 = 1011.

Câu 33 Trắc nghiệm

Cho x, y là các số thực thỏa mãn {\log _4}\left( {x + y} \right) + {\log _4}\left( {x - y} \right) \ge 1. Tìm giá trị nhỏ nhất {P_{\min }} của biểu thức P = 2x - y.

Bạn đã chọn sai | Đáp án đúng: c
Bạn đã chọn đúng | Đáp án đúng: c
Bạn chưa làm câu này | Đáp án đúng: c

Điều kiện : x + y >0, x – y > 0

{\log _4}\left( {x + y} \right) + {\log _4}\left( {x - y} \right) \ge 1 \Leftrightarrow {\log _4}\left( {{x^2} - {y^2}} \right) \ge 1 \Leftrightarrow {x^2} - {y^2} \ge 4

Ta có: P = 2x - y = \dfrac{{x + y + 3(x - y)}}{2} \ge \sqrt {(x + y).3(x - y)}  = \sqrt {3({x^2} - {y^2})}  = \sqrt {3.4}  = 2\sqrt 3

Dấu “=” xảy ra khi:

\left\{ \begin{array}{l}x + y = 3\left( {x - y} \right)\\{x^2} - {y^2} = 4\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}x + y = 3\left( {x - y} \right)\\3{\left( {x - y} \right)^2} = 4\end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}x - y = \dfrac{2}{{\sqrt 3 }}\\x + y = 2\sqrt 3 \end{array} \right. \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}x = \dfrac{1}{{\sqrt 3 }} + \sqrt 3 \\y = \sqrt 3  - \dfrac{1}{{\sqrt 3 }}\end{array} \right.

Vậy   Min\,P = 2\sqrt 3 .