Skip to content · ⁨Bỏ qua nội dung⁩

Exponential and Logarithmic Functions · ⁨Hàm mũ và hàm logarit⁩

AP Precalculus · ⁨AP Tiền giải tích⁩ · Topic 2 · ⁨Chủ đề 2⁩

Video lesson for this topic · ⁨Bài học video cho chủ đề này⁩ Open the video page · ⁨Mở trang video⁩
14:05

Hàm mũ & Logarit

Đây là hai cách để một đại lượng tăng trưởng. Đường màu xanh tăng trưởng ổn định, thêm cùng một lượng ở mỗi bước. Cái kia là nhân đôi — nhân với cùng một…

English narration · English + 中文 subtitles burned in · ⁨Giọng đọc tiếng Anh · phụ đề tiếng Anh + 中文 được ghi trực tiếp⁩

2.1

Change in Arithmetic and Geometric Sequences · ⁨Sự thay đổi trong Cấp số cộng và Cấp số nhân⁩

Syllabus · ⁨Chương trình⁩
English

Learning Objective 2.1.A: Express arithmetic sequences found in mathematical and contextual scenarios as functions of the whole numbers.

  • 2.1.A.1 A sequence is a function from the whole numbers to the real numbers. Consequently, the graph of a sequence consists of discrete points instead of a curve.
  • 2.1.A.2 Successive terms in an arithmetic sequence have a common difference, or constant rate of change.
  • 2.1.A.3 The general term of an arithmetic sequence with a common difference $d$ is denoted by $a_n$ and is given by $a_n = a_0 + dn$, where $a_0$ is the initial value, or by $a_n = a_k + d(n - k)$, where $a_k$ is the $k$th term of the sequence.

Learning Objective 2.1.B: Express geometric sequences found in mathematical and contextual scenarios as functions of the whole numbers.

  • 2.1.B.1 Successive terms in a geometric sequence have a common ratio, or constant proportional change.
  • 2.1.B.2 The general term of a geometric sequence with a common ratio $r$ is denoted by $g_n$ and is given by $g_n = g_0 r^n$, where $g_0$ is the initial value, or by $g_n = g_k r^{(n-k)}$, where $g_k$ is the $k$th term of the sequence.
  • 2.1.B.3 Increasing arithmetic sequences increase equally with each step, whereas increasing geometric sequences increase by a larger amount with each successive step.
Tiếng Việt

Mục tiêu Học tập 2.1.A: Biểu diễn các cấp số cộng tìm thấy trong các tình huống toán học và thực tế dưới dạng hàm của các số nguyên.

  • 2.1.A.1 Một cấp số là một hàm từ các số nguyên sang các số thực. Do đó, đồ thị của một cấp số bao gồm các điểm rời rạc thay vì một đường cong.
  • 2.1.A.2 Các số hạng liên tiếp trong một cấp số cộng có một sai số chung, hay tốc độ thay đổi không đổi.
  • 2.1.A.3 Số hạng tổng quát của một cấp số cộng với sai số chung $d$ được ký hiệu bởi $a_n$ và được cho bởi $a_n = a_0 + dn$, nơi $a_0$ là giá trị ban đầu, hoặc bởi $a_n = a_k + d(n - k)$, nơi $a_k$ là số hạng thứ $k$ của cấp số.

Mục tiêu Học tập 2.1.B: Biểu diễn các cấp số nhân tìm thấy trong các tình huống toán học và thực tế dưới dạng hàm của các số nguyên.

  • 2.1.B.1 Các số hạng liên tiếp trong một cấp số nhân có một tỉ số chung, hay sự thay đổi tỷ lệ không đổi.
  • 2.1.B.2 Số hạng tổng quát của một cấp số nhân với tỉ số chung $r$ được ký hiệu bởi $g_n$ và được cho bởi $g_n = g_0 r^n$, nơi $g_0$ là giá trị ban đầu, hoặc bởi $g_n = g_k r^{(n-k)}$, nơi $g_k$ là số hạng thứ $k$ của cấp số.
  • 2.1.B.3 Các cấp số cộng tăng dần tăng đều đặn theo mỗi bước, trong khi các cấp số nhân tăng dần tăng với lượng lớn hơn ở mỗi bước liên tiếp.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Nguồn: Mô tả Khóa học và Bài thi College Board AP⁩

English
Geometric series & convergence

A sequence 数列 is a function from the whole numbers to the real numbers, so its graph is discrete points, not a curve.

  • An arithmetic sequence 等差数列 has a common difference 公差 $d$ (a constant rate of change): $a_n = a_0 + dn$, or from a known term, $a_n = a_k + d(n-k)$.
  • A geometric sequence 等比数列 has a common ratio 公比 $r$ (a constant proportional change): $g_n = g_0\,r^{\,n}$, or $g_n = g_k\,r^{\,(n-k)}$.

An increasing arithmetic sequence grows by the same amount each step; an increasing geometric sequence grows by a larger amount each step.

Worked example. An arithmetic sequence with $a_0=3$ and $d=5$ has $a_4=3+5(4)=23$. A geometric sequence with $g_0=2$ and $r=3$ has $g_4=2\cdot3^4=162$ – addition versus multiplication makes the geometric one pull far ahead.

Tiếng Việt
Chuỗi hình học & sự hội tụ

Một dãy số là ánh xạ từ tập số nguyên sang tập số thực, do đó đồ thị của nó là các điểm rời rạc, không phải là đường cong.

Dãy số cộng tăng đều từng bước; dãy số nhân nhân với công ratio
Dãy số cộng tăng đều từng bước; dãy số nhân nhân với công ratio
  • Một dãy số cộng có công sai $d$ (tốc độ thay đổi không đổi): $a_n = a_0 + dn$, hoặc từ một số hạng đã biết, $a_n = a_k + d(n-k)$.
  • Một dãy số nhân có công bội $r$ (sự thay đổi tỷ lệ không đổi): $g_n = g_0\,r^{\,n}$, hoặc $g_n = g_k\,r^{\,(n-k)}$.

Dãy số cộng tăng trưởng thêm cùng một lượng ở mỗi bước; dãy số nhân tăng trưởng thêm một lượng lớn hơn ở mỗi bước.

Ví dụ có hướng dẫn. Dãy số cộng với $a_0=3$ và $d=5$ có $a_4=3+5(4)=23$. Dãy số nhân với $g_0=2$ và $r=3$ có $g_4=2\cdot3^4=162$ – phép cộng so với phép nhân khiến dãy số nhân vượt xa về sau.

Explore · ⁨Khám phá⁩

Compare arithmetic and geometric growth · ⁨So sánh tăng trưởngaritmetichvà hình học⁩

An arithmetic sequence adds a fixed step each term (linear); a geometric sequence multiplies by a fixed ratio (exponential). Change the ratio and watch the terms explode or decay. · ⁨Dãy số cộng thêm một bước cố định mỗi số hạng (tuyến tính); dãy số nhân nhân với một tỷ lệ cố định (mũ). Thay đổi tỷ lệ và quan sát các số hạng bùng nổ hay suy giảm.⁩

2.2

Change in Linear and Exponential Functions · ⁨Sự thay đổi trong Hàm bậc nhất và Hàm mũ⁩

Syllabus · ⁨Chương trình⁩
English

Learning Objective 2.2.A: Construct functions of the real numbers that are comparable to arithmetic and geometric sequences.

  • 2.2.A.1 Linear functions of the form $f(x) = b + mx$ are similar to arithmetic sequences of the form $a_n = a_0 + dn$, as both can be expressed as an initial value ($b$ or $a_0$) plus repeated addition of a constant rate of change, the slope ($m$ or $d$).
  • 2.2.A.2 Similar to arithmetic sequences of the form $a_n = a_k + d(n - k)$, which are based on a known difference, $d$, and a $k$th term, linear functions can be expressed in the form $f(x) = y_i + m(x - x_i)$ based on a known slope, $m$, and a point, $(x_i, y_i)$.
  • 2.2.A.3 Exponential functions of the form $f(x) = ab^x$ are similar to geometric sequences of the form $g_n = g_0 r^n$, as both can be expressed as an initial value ($a$ or $g_0$) times repeated multiplication by a constant proportion ($b$ or $r$).
  • 2.2.A.4 Similar to geometric sequences of the form $g_n = g_k r^{(n-k)}$, which are based on a known ratio, $r$, and a $k$th term, exponential functions can be expressed in the form $f(x) = y_i r^{(x - x_i)}$ based on a known ratio, $r$, and a point, $(x_i, y_i)$.
  • 2.2.A.5 Sequences and their corresponding functions may have different domains.
Tiếng Việt

Mục tiêu học tập 2.2.A: Xây dựng các hàm số của tập số thực có thể so sánh được với cấp số cộng và cấp số nhân.

  • 2.2.A.1 Hàm tuyến tính có dạng $f(x) = b + mx$ tương tự như cấp số cộng có dạng $a_n = a_0 + dn$, vì cả hai đều có thể được biểu diễn dưới dạng giá trị ban đầu ($b$ hoặc $a_0$) cộng với việc lặp lại phép cộng một tốc độ thay đổi không đổi, là hệ số góc ($m$ hoặc $d$).
  • 2.2.A.2 Tương tự như cấp số cộng có dạng $a_n = a_k + d(n - k)$, dựa trên một hiệu đã biết, $d$, và số hạng thứ $k$, hàm tuyến tính có thể được biểu diễn dưới dạng $f(x) = y_i + m(x - x_i)$ dựa trên một hệ số góc đã biết, $m$, và một điểm, $(x_i, y_i)$.
  • 2.2.A.3 Hàm lũy thừa có dạng $f(x) = ab^x$ tương tự như cấp số nhân có dạng $g_n = g_0 r^n$, vì cả hai đều có thể được biểu diễn dưới dạng giá trị ban đầu ($a$ hoặc $g_0$) nhân với việc lặp lại phép nhân theo một tỷ lệ không đổi ($b$ hoặc $r$).
  • 2.2.A.4 Tương tự như cấp số nhân có dạng $g_n = g_k r^{(n-k)}$, dựa trên một tỷ số đã biết, $r$, và số hạng thứ $k$, hàm lũy thừa có thể được biểu diễn dưới dạng $f(x) = y_i r^{(x - x_i)}$ dựa trên một tỷ số đã biết, $r$, và một điểm, $(x_i, y_i)$.
  • 2.2.A.5 Các dãy số và các hàm số tương ứng của chúng có thể có tập xác định khác nhau.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Nguồn: Mô tả Khóa học và Bài thi College Board AP⁩

English

Sequences have continuous cousins:

  • Linear functions $f(x)=b+mx$ mirror arithmetic sequences – an initial value plus repeated addition of the slope $m$. Point form: $f(x)=y_i+m(x-x_i)$.
  • Exponential functions $f(x)=ab^x$ mirror geometric sequences – an initial value times repeated multiplication by the base $b$. Point form: $f(x)=y_i\,r^{\,(x-x_i)}$.

The difference: linear = repeated addition, exponential = repeated multiplication. (A sequence and its function may have different domains.)

Tiếng Việt
Vận động viên chạy nước rút: các mô hình mũ và logarit nắm bắt tốc độ tăng trưởng và suy giảm trong ngữ cảnh
A sprinter: exponential and logarithmic models capture growth and decay rates in context

Các dãy số có những người anh em liên tục:

  • Hàm bậc nhất $f(x)=b+mx$ giống với dãy số cộng – giá trị ban đầu cộng lại nhiều lần độ dốc $m$. Dạng điểm: $f(x)=y_i+m(x-x_i)$.
  • Hàm mũ $f(x)=ab^x$ giống với dãy số nhân – giá trị ban đầu nhân lại nhiều lần cơ số $b$. Dạng điểm: $f(x)=y_i\,r^{\,(x-x_i)}$.

Sự khác biệt: hàm bậc nhất = phép cộng lặp đi lặp lại, hàm mũ = phép nhân lặp đi lặp lại. (Miền xác định của dãy số và hàm có thể khác nhau.)

Vocabulary · ⁨Từ vựng⁩ Train · ⁨Luyện tập⁩
English Tiếng Việt
logarithm/ˈlɒɡərɪθəm/ logarit
common logarithm/ˈkɒmən ˈlɒɡərɪθəm/ Logarit thập phân
natural logarithm/ˈnætʃərəl ˈlɒɡərɪθəm/ logarit tự nhiên
logarithmic function/ˌlɒɡəˈrɪθmɪk ˈfʌŋkʃn/ hàm logarit
change-of-base/tʃeɪndʒ ɒv beɪs/ đổi cơ số
semi-log plot/ˈsemi lɒɡ plɒt/ biểu đồ semi-log
2.3

Exponential Functions · ⁨Hàm Mũ⁩

Syllabus · ⁨Chương trình⁩
English

Learning Objective 2.3.A: Identify key characteristics of exponential functions.

  • 2.3.A.1 The general form of an exponential function is $f(x) = ab^x$, with the initial value $a$, where $a \neq 0$, and the base $b$, where $b > 0$, and $b \neq 1$. When $a > 0$ and $b > 1$, the exponential function is said to demonstrate exponential growth. When $a > 0$ and $0 < b < 1$, the exponential function is said to demonstrate exponential decay.
  • 2.3.A.2 When the natural numbers are input values in an exponential function, the input value specifies the number of factors of the base to be applied to the function's initial value. The domain of an exponential function is all real numbers.
  • 2.3.A.3 Because the output values of exponential functions in general form are proportional over equal-length input-value intervals, exponential functions are always increasing or always decreasing, and their graphs are always concave up or always concave down. Consequently, exponential functions do not have extrema except on a closed interval, and their graphs do not have points of inflection.
  • 2.3.A.4 If the values of the additive transformation function $g(x) = f(x) + k$ of any function $f$ are proportional over equal-length input-value intervals, then $f$ is exponential.
Tiếng Việt

Mục tiêu học tập 2.3.A: Xác định các đặc điểm chính của hàm lũy thừa.

  • 2.3.A.1 Dạng tổng quát của hàm lũy thừa là $f(x) = ab^x$, với giá trị ban đầu $a$, trong đó $a \neq 0$, và cơ số $b$, trong đó $b > 0$, và $b \neq 1$. Khi $a > 0$ và $b > 1$, hàm lũy thừa được gọi là có sự tăng trưởng lũy thừa. Khi $a > 0$ và $0 < b < 1$, hàm lũy thừa được gọi là có sự suy giảm lũy thừa.
  • 2.3.A.2 Khi các số tự nhiên là các giá trị đầu vào trong một hàm lũy thừa, giá trị đầu vào chỉ ra số lượng thừa số của cơ số sẽ được áp dụng vào giá trị ban đầu của hàm. Tập xác định của hàm lũy thừa là tất cả các số thực.
  • 2.3.A.3 Vì các giá trị đầu ra của hàm lũy thừa ở dạng tổng quát tỉ lệ thuận qua các khoảng giá trị đầu vào có độ dài bằng nhau, nên hàm lũy thừa luôn tăng hoặc luôn giảm, và đồ thị của chúng luôn lồi lên hoặc luôn lõm xuống. Do đó, hàm lũy thừa không có cực trị trừ khi trên một đoạn đóng, và đồ thị của chúng không có điểm uốn.
  • 2.3.A.4 Nếu các giá trị của hàm biến đổi cộng $g(x) = f(x) + k$ của bất kỳ hàm số $f$ nào tỉ lệ thuận qua các khoảng giá trị đầu vào có độ dài bằng nhau, thì $f$ là hàm lũy thừa.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Nguồn: Mô tả Khóa học và Bài thi College Board AP⁩

English

The general exponential function 指数函数 is $f(x)=ab^x$ with initial value 初始值 $a\neq 0$ and base 底数 $b>0,\ b\neq 1$. Domain: all real numbers.

  • $a>0,\ b>1$ gives exponential growth 指数增长; $a>0,\ 0 gives exponential decay 指数衰减.
  • Outputs are proportional over equal-length input intervals. So an exponential is always increasing or always decreasing, and always concave up or always concave down – it has no extrema (except on a closed interval) and no points of inflection.
Tiếng Việt

Hàm mũ tổng quát là $f(x)=ab^x$ với giá trị ban đầu $a\neq 0$ và cơ số $b>0,\ b\neq 1$. Miền xác định: tất cả các số thực.

Suy giảm mũ: một phần trăm cố định bị mất đi mỗi chu kỳ
Exponential decay: a fixed percentage is lost each period
  • $a>0,\ b>1$ cho thấy sự tăng trưởng mũ; $a>0,\ 0 cho thấy sự suy giảm mũ.
  • Các giá trị đầu ra tỷ lệ thuận trên các khoảng đầu vào có độ dài bằng nhau. Vì vậy, hàm mũ luôn tăng hoặc luôn giảm, và luôn lồi lên hoặc luôn lõm xuống – nó không có cực trị (trừ trên đoạn đóng) và không có điểm uốn.
Vi khuẩn dưới kính hiển vi: các mô hình lũy thừa mô tả quần thể tăng theo hệ số không đổi mỗi bước thời gian
Bacteria under a microscope: exponential models describe populations that grow by a constant factor each time step
Explore · ⁨Khám phá⁩

Explore an exponential curve · ⁨Khám phá đường cong hàm mũ⁩

y = a·e^(bx) + c

An exponential function changes by a constant factor over equal steps, so it rises (or decays) ever faster. The constant $c$ sets the horizontal asymptote it hugs. · ⁨Một hàm mũ thay đổi theo một thừa số không đổi trên các bước bằng nhau, vì vậy nó tăng (hoặc giảm) ngày càng nhanh. Hằng số $c$ xác định tiệm cận ngang mà nó bám sát.⁩

Vocabulary · ⁨Từ vựng⁩ Train · ⁨Luyện tập⁩
English Tiếng Việt
sequence/ˈsiːkwəns/ dãy (sequence)
arithmetic sequence/əˈrɪθmətɪk ˈsiːkwəns/ cấp số cộng
common difference/ˈkɒmən ˈdɪfrəns/ công sai
geometric sequence/ˌdʒiːəʊˈmetrɪk ˈsiːkwəns/ cấp số nhân
common ratio/ˈkɒmən ˈreɪʃɪəʊ/ công bội
exponential function/ˌekspəˈnenʃl ˈfʌŋkʃn/ hàm mũ
initial value/ɪˈnɪʃl ˈvæljuː/ giá trị ban đầu
base/beɪs/ cơ số
exponential growth/ˌekspəˈnenʃl ɡrəʊθ/ tăng trưởng hàm mũ
exponential decay/ˌekspəˈnenʃl dɪˈkeɪ/ suy giảm hàm mũ
root/ruːt/ nghiệm
exponential regression/ˌekspəˈnenʃl rɪˈɡreʃn/ hồi quy mũ
natural base/ˈnætʃərəl beɪs/ Cơ số tự nhiên
residual plot/rɪˈsɪdʒuːəl plɒt/ biểu đồ dư thừa
residual/rɪˈsɪdʒuːəl/ phần dư
composite function/ˈkɒmpəzɪt ˈfʌŋkʃn/ hàm hợp
identity function/aɪˈdentɪti ˈfʌŋkʃn/ Hàm đồng nhất
invertible/ɪnˈvɜːtɪbl/ Có nghịch đảo
2.4

Exponential Function Manipulation · ⁨Biến đổi Hàm Mũ⁩

Syllabus · ⁨Chương trình⁩
English

Learning Objective 2.4.A: Rewrite exponential expressions in equivalent forms.

  • 2.4.A.1 The product property for exponents states that $b^m b^n = b^{(m+n)}$. Graphically, this property implies that every horizontal translation of an exponential function, $f(x) = b^{(x+k)}$, is equivalent to a vertical dilation, $f(x) = b^{(x+k)} = b^x b^k = ab^x$, where $a = b^k$.
  • 2.4.A.2 The power property for exponents states that $\left(b^m\right)^n = b^{(mn)}$. Graphically, this property implies that every horizontal dilation of an exponential function, $f(x) = b^{(cx)}$, is equivalent to a change of the base of an exponential function, $f(x) = \left(b^c\right)^x$, where $b^c$ is a constant and $c \neq 0$.
  • 2.4.A.3 The negative exponent property states that $b^{-n} = \dfrac{1}{b^n}$.
  • 2.4.A.4 The value of an exponential expression involving an exponential unit fraction, such as $b^{(1/k)}$ where $k$ is a natural number, is the $k$th root of $b$, when it exists.
Tiếng Việt

Mục tiêu học tập 2.4.A: Viết lại các biểu thức lũy thừa dưới dạng tương đương.

  • 2.4.A.1 Tính chất tích của lũy thừa phát biểu rằng $b^m b^n = b^{(m+n)}$. Về mặt đồ thị, tính chất này ngụ ý rằng mỗi phép dịch chuyển ngang của hàm lũy thừa, $f(x) = b^{(x+k)}$, đều tương đương với một phép phóng to dọc, $f(x) = b^{(x+k)} = b^x b^k = ab^x$, trong đó $a = b^k$.
  • 2.4.A.2 Tính chất lũy thừa của lũy thừa phát biểu rằng $\left(b^m\right)^n = b^{(mn)}$. Về mặt đồ thị, tính chất này ngụ ý rằng mỗi phép phóng to ngang của hàm lũy thừa, $f(x) = b^{(cx)}$, đều tương đương với sự thay đổi cơ số của hàm lũy thừa, $f(x) = \left(b^c\right)^x$, trong đó $b^c$ là hằng số và $c \neq 0$.
  • 2.4.A.3 Tính chất lũy thừa âm phát biểu rằng $b^{-n} = \dfrac{1}{b^n}$.
  • 2.4.A.4 Giá trị của một biểu thức lũy thừa liên quan đến phân số lũy thừa, chẳng hạn như $b^{(1/k)}$ trong đó $k$ là số tự nhiên, là căn bậc $k$ của $b$, khi nó tồn tại.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Nguồn: Mô tả Khóa học và Bài thi College Board AP⁩

English

The exponent rules reshape exponential expressions and connect to graph transformations:

  • Product: $b^m b^n = b^{m+n}$. A horizontal shift $b^{x+k}$ equals a vertical stretch $ab^x$ with $a=b^k$.
  • Power: $(b^m)^n = b^{mn}$. A horizontal stretch $b^{cx}$ equals a base change $(b^c)^x$.
  • Negative exponent: $b^{-n}=\dfrac{1}{b^n}$.
  • Unit-fraction exponent: $b^{1/k}=\sqrt[k]{b}$ (the $k$th root 方根).
Tiếng Việt

Các quy tắc số mũ định dạng lại biểu thức mũ và liên kết với các phép biến đổi đồ thị:

  • Tích: $b^m b^n = b^{m+n}$. Sự dịch chuyển ngang $b^{x+k}$ bằng với sự giãn dọc $ab^x$ với $a=b^k$.
  • Lũy thừa: $(b^m)^n = b^{mn}$. Dãn ngang $b^{cx}$ tương đương với việc thay đổi cơ số $(b^c)^x$.
  • Số mũ âm: $b^{-n}=\dfrac{1}{b^n}$.
  • Số mũ phân số đơn vị: $b^{1/k}=\sqrt[k]{b}$ (căn bậc $k$).
2.5

Exponential Function Context and Data Modeling · ⁨Ngữ cảnh và Mô hình hóa Dữ liệu của Hàm Mũ⁩

Syllabus · ⁨Chương trình⁩
English

Learning Objective 2.5.A: Construct a model for situations involving proportional output values over equal-length input-value intervals.

  • 2.5.A.1 Exponential functions model growth patterns where successive output values over equal-length input-value intervals are proportional. When the input values are whole numbers, exponential functions model situations of repeated multiplication of a constant to an initial value.
  • 2.5.A.2 A constant may need to be added to the dependent variable values of a data set to reveal a proportional growth pattern.
  • 2.5.A.3 An exponential function model can be constructed from an appropriate ratio and initial value or from two input-output pairs. The initial value and the base can be found by solving a system of equations resulting from the two input-output pairs.
  • 2.5.A.4 Exponential function models can be constructed by applying transformations to $f(x) = ab^x$ based on characteristics of a contextual scenario or data set.
  • 2.5.A.5 Exponential function models can be constructed for a data set with technology using exponential regressions.
  • 2.5.A.6 The natural base $e$, which is approximately $2.718$, is often used as the base in exponential functions that model contextual scenarios.
Tiếng Việt

Mục tiêu học tập 2.5.A: Xây dựng một mô hình cho các tình huống có các giá trị đầu ra tỉ lệ qua các khoảng giá trị đầu vào có độ dài bằng nhau.

  • 2.5.A.1 Hàm lũy thừa mô hình hóa các mẫu tăng trưởng nơi các giá trị đầu ra liên tiếp qua các khoảng giá trị đầu vào có độ dài bằng nhau là tỉ lệ. Khi các giá trị đầu vào là số nguyên, hàm lũy thừa mô hình hóa các tình huống nhân lặp đi lặp lại một hằng số với giá trị ban đầu.
  • 2.5.A.2 Có thể cần thêm một hằng số vào các giá trị biến phụ thuộc của một bộ dữ liệu để làm lộ rõ mẫu tăng trưởng tỉ lệ.
  • 2.5.A.3 Một mô hình hàm lũy thừa có thể được xây dựng từ một tỷ lệ phù hợp và giá trị ban đầu hoặc từ hai cặp giá trị đầu vào-đầu ra. Giá trị ban đầu và cơ số có thể được tìm thấy bằng cách giải hệ phương trình xuất phát từ hai cặp giá trị đầu vào-đầu ra.
  • 2.5.A.4 Các mô hình hàm lũy thừa có thể được xây dựng bằng cách áp dụng các phép biến đổi lên $f(x) = ab^x$ dựa trên các đặc điểm của ngữ cảnh hoặc bộ dữ liệu.
  • 2.5.A.5 Các mô hình hàm lũy thừa có thể được xây dựng cho một bộ dữ liệu bằng công nghệ sử dụng hồi quy lũy thừa.
  • 2.5.A.6 Cơ số tự nhiên $e$, xấp xỉ $2.718$, thường được sử dụng làm cơ số trong các hàm lũy thừa mô hình hóa các tình huống có ngữ cảnh.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Nguồn: Mô tả Khóa học và Bài thi College Board AP⁩

English

Exponentials model quantities that grow by a constant proportion over equal intervals (repeated multiplication).

  • Build a model from a ratio and an initial value, or from two points (solve the system for $a$ and $b$).
  • Sometimes a constant must be added to the data to reveal the proportional pattern.
  • Use exponential regression 指数回归 on technology to fit a data set.
  • The natural base 自然底数 $e\approx 2.718$ is the standard base for real-world models.
Tiếng Việt

Hàm mũ mô hình hóa các đại lượng tăng theo tỷ lệ không đổi trên các khoảng bằng nhau (phép nhân lặp đi lặp lại).

  • Xây dựng mô hình từ tỷ lệ và giá trị ban đầu, hoặc từ hai điểm (giải hệ phương trình cho $a$ và $b$).
  • Đôi khi cần thêm một hằng số vào dữ liệu để làm lộ rõ mẫu tỷ lệ.
  • Sử dụng hồi quy mũ trên thiết bị công nghệ để khớp với bộ dữ liệu.
  • Cơ số tự nhiên $e\approx 2.718$ là cơ số tiêu chuẩn cho các mô hình thế giới thực.
2.6

Competing Function Model Validation · ⁨Kiểm chứng Mô hình Hàm Cạnh tranh⁩

Syllabus · ⁨Chương trình⁩
English

Learning Objective 2.6.A: Construct linear, quadratic, and exponential models based on a data set.

  • 2.6.A.1 Two variables in a data set that demonstrate a slightly changing rate of change can be modeled by linear, quadratic, and exponential function models.
  • 2.6.A.2 Models can be compared based on contextual clues and applicability to determine which model is most appropriate.

Learning Objective 2.6.B: Validate a model constructed from a data set.

  • 2.6.B.1 A model is justified as appropriate for a data set if the graph of the residuals of a regression, the residual plot, appear without pattern.
  • 2.6.B.2 The difference between the predicted and actual values is the error in the model. Depending on the data set and context, it may be more appropriate to have an underestimate or overestimate for any given interval.
Tiếng Việt

Mục tiêu học tập 2.6.A: Xây dựng các mô hình tuyến tính, bậc hai và lũy thừa dựa trên một bộ dữ liệu.

  • 2.6.A.1 Hai biến trong một bộ dữ liệu cho thấy tốc độ thay đổi thay đổi nhẹ có thể được mô hình hóa bởi các mô hình hàm tuyến tính, bậc hai và lũy thừa.
  • 2.6.A.2 Các mô hình có thể được so sánh dựa trên manh mối ngữ cảnh và khả năng áp dụng để xác định mô hình nào phù hợp nhất.

Mục tiêu học tập 2.6.B: Xác minh một mô hình được xây dựng từ một bộ dữ liệu.

  • 2.6.B.1 Một mô hình được coi là phù hợp cho một tập dữ liệu nếu đồ thị của phần dư (residuals) từ phép hồi quy, hay biểu đồ phần dư, không xuất hiện theo bất kỳ mẫu pattern nào.
  • 2.6.B.2 Sự khác biệt giữa giá trị dự đoán và giá trị thực tế là lỗi trong mô hình. Tùy thuộc vào tập dữ liệu và ngữ cảnh, có thể phù hợp hơn khi có giá trị ước lượng thấp hoặc ước lượng cao cho một khoảng cụ thể.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Nguồn: Mô tả Khóa học và Bài thi College Board AP⁩

English

When a rate of change shifts only slightly, linear, quadratic, and exponential models may all seem to fit. Choose using context and fit quality:

  • A model is appropriate if its residual plot 残差图 shows no pattern (a residual 残差 is actual minus predicted).
  • The error is the gap between predicted and actual; context decides whether an over- or under-estimate is safer.
Tiếng Việt

Khi tốc độ thay đổi chỉ dịch chuyển nhẹ, các mô hình bậc nhất, bậc hai và mũ đều có vẻ phù hợp. Hãy chọn dựa trên ngữ cảnh và chất lượng khớp:

  • Một mô hình là phù hợp nếu biểu đồ dư của nó hiển thị không có mẫu (một dư là giá trị thực trừ giá trị dự đoán).
  • Sai số là khoảng cách giữa giá trị dự đoán và giá trị thực; ngữ cảnh quyết định liệu ước tính quá cao hay thấp nào an toàn hơn.
2.7

Composition of Functions · ⁨Hợp thành Hàm⁩

Syllabus · ⁨Chương trình⁩
English

Learning Objective 2.7.A: Evaluate the composition of two or more functions for given values.

  • 2.7.A.1 If $f$ and $g$ are functions, the composite function $f \circ g$ maps a set of input values to a set of output values such that the output values of $g$ are used as input values of $f$. For this reason, the domain of the composite function is restricted to those input values of $g$ for which the corresponding output value is in the domain of $f$. $(f \circ g)(x)$ can also be represented as $f(g(x))$.
  • 2.7.A.2 Values for the composite function $f \circ g$ can be calculated or estimated from the graphical, numerical, analytical, or verbal representations of $f$ and $g$ by using output values from $g$ as input values for $f$.
  • 2.7.A.3 The composition of functions is not commutative; that is, $f \circ g$ and $g \circ f$ are typically different functions; therefore, $f(g(x))$ and $g(f(x))$ are typically different values.
  • 2.7.A.4 If the function $f(x) = x$ is composed with any function $g$, the resulting composite function is the same as $g$; that is, $g(f(x)) = f(g(x)) = g(x)$. The function $f(x) = x$ is called the identity function. When composing two functions, the identify function acts in the same way as $0$, the additive identity, when adding two numbers and $1$, the multiplicative identity, when multiplying two numbers.

Learning Objective 2.7.B: Construct a representation of the composition of two or more functions.

  • 2.7.B.1 Function composition is useful for relating two quantities that are not directly related by an existing formula.
  • 2.7.B.2 When analytic representations of the functions $f$ and $g$ are available, an analytic representation of $f(g(x))$ can be constructed by substituting $g(x)$ for every instance of $x$ in $f$.
  • 2.7.B.3 A numerical or graphical representation of $f \circ g$ can often be constructed by calculating or estimating values for $(x, f(g(x)))$.

Learning Objective 2.7.C: Rewrite a given function as a composition of two or more functions.

  • 2.7.C.1 Functions given analytically can often be decomposed into less complicated functions. When properly decomposed, the variable in one function should replace each instance of the function with which it was composed.
  • 2.7.C.2 An additive transformation of a function, $f$, that results in vertical and horizontal translations can be understood as the composition of $g(x) = x + k$ with $f$.
  • 2.7.C.3 A multiplicative transformation of a function, $f$, that results in vertical and horizontal dilations can be understood as the composition of $g(x) = kx$ with $f$.
Tiếng Việt

Mục tiêu học tập 2.7.A: Tính toán phép tổ hợp của hai hoặc nhiều hàm với các giá trị đã cho.

  • 2.7.A.1 Nếu $f$ và $g$ là các hàm, thì hàm tổ hợp $f \circ g$ ánh xạ một tập giá trị đầu vào sang một tập giá trị đầu ra sao cho các giá trị đầu ra của $g$ được sử dụng làm giá trị đầu vào của $f$. Do đó, miền xác định của hàm tổ hợp bị giới hạn chỉ ở những giá trị đầu vào của $g$ mà tại đó giá trị đầu ra tương ứng nằm trong miền xác định của $f$. $(f \circ g)(x)$ cũng có thể được biểu diễn dưới dạng $f(g(x))$.
  • 2.7.A.2 Các giá trị của hàm tổ hợp $f \circ g$ có thể được tính toán hoặc ước lượng từ các biểu diễn đồ thị, số học, giải tích hoặc bằng lời nói của $f$ và $g$ bằng cách sử dụng các giá trị đầu ra từ $g$ làm giá trị đầu vào cho $f$.
  • 2.7.A.3 Phép tổ hợp hàm không mang tính giao hoán; nghĩa là, $f \circ g$ và $g \circ f$ thường là hai hàm khác nhau; do đó, $f(g(x))$ và $g(f(x))$ thường là hai giá trị khác nhau.
  • 2.7.A.4 Nếu hàm $f(x) = x$ được tổ hợp với bất kỳ hàm $g$ nào, thì hàm tổ hợp thu được sẽ giống hệt như $g$; nghĩa là, $g(f(x)) = f(g(x)) = g(x)$. Hàm $f(x) = x$ được gọi là hàm đồng nhất. Khi tổ hợp hai hàm, hàm đồng nhất hoạt động tương tự như $0$, phần tử trung hòa cộng, khi cộng hai số và $1$, phần tử trung hòa nhân, khi nhân hai số.

Mục tiêu học tập 2.7.B: Xây dựng biểu diễn cho phép tổ hợp của hai hoặc nhiều hàm.

  • 2.7.B.1 Phép tổ hợp hàm hữu ích để liên hệ hai đại lượng không liên kết trực tiếp bởi một công thức có sẵn.
  • 2.7.B.2 Khi có các biểu diễn giải tích của các hàm $f$ và $g$, một biểu diễn giải tích của $f(g(x))$ có thể được xây dựng bằng cách thay thế $g(x)$ vào mỗi vị trí xuất hiện của $x$ trong $f$.
  • 2.7.B.3 Một biểu diễn số học hoặc đồ thị của $f \circ g$ thường có thể được xây dựng bằng cách tính toán hoặc ước lượng các giá trị cho $(x, f(g(x)))$.

Mục tiêu học tập 2.7.C: Viết lại một hàm đã cho thành phép tổ hợp của hai hoặc nhiều hàm.

  • 2.7.C.1 Các hàm được cho dưới dạng giải tích thường có thể phân tách thành các hàm đơn giản hơn. Khi được phân tách đúng cách, biến số trong một hàm sẽ thay thế mỗi vị trí xuất hiện của hàm mà nó đã được tổ hợp cùng.
  • 2.7.C.2 Phép biến đổi cộng của một hàm, $f$, dẫn đến các phép dịch chuyển dọc và ngang có thể được hiểu là phép tổ hợp của $g(x) = x + k$ với $f$.
  • 2.7.C.3 Phép biến đổi nhân của một hàm, $f$, dẫn đến các phép co dãn dọc và ngang có thể được hiểu là phép tổ hợp của $g(x) = kx$ với $f$.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Nguồn: Mô tả Khóa học và Bài thi College Board AP⁩

English

The composite function 复合函数 $(f\circ g)(x)=f(g(x))$ feeds $g$'s output into $f$. Its domain is the inputs of $g$ whose outputs lie in $f$'s domain.

  • Composition is not commutative: $f(g(x))$ and $g(f(x))$ usually differ.
  • To build $f(g(x))$ analytically, substitute $g(x)$ for every $x$ in $f$.
  • The identity function 恒等函数 $f(x)=x$ leaves any function unchanged under composition.
  • A function can also be decomposed into simpler pieces – useful for seeing an additive shift as composing with $x+k$, or a dilation as composing with $kx$.
Tiếng Việt

Hàm hợp thành $(f\circ g)(x)=f(g(x))$ đưa đầu ra của $g$ vào $f$. Miền xác định của nó là các đầu vào của $g$ mà đầu ra nằm trong miền xác định của $f$.

Hàm như một cỗ máy; hàm ngược chạy cỗ máy ngược lại
A function as a machine; its inverse runs the machine backwards
  • Hợp thành không giao hoán: $f(g(x))$ và $g(f(x))$ thường khác nhau.
  • Để xây dựng $f(g(x))$ phân tích, thay thế $g(x)$ cho mọi $x$ trong $f$.
  • Hàm đồng nhất $f(x)=x$ giữ nguyên bất kỳ hàm nào khi tổ hợp.
  • Một hàm cũng có thể được phân tách thành các phần đơn giản hơn – hữu ích để thấy sự dịch chuyển cộng là hợp thành với $x+k$, hoặc sự co giãn là hợp thành với $kx$.
Búp bê nesting: phép hợp hàm lồng các lớp — tính giá trị bên trong trước
Matryoshka dolls: function composition nests layers — evaluate the inside first
2.8

Inverse Functions · ⁨Hàm Nghịch Đảo⁩

Syllabus · ⁨Chương trình⁩
English

Learning Objective 2.8.A: Determine the input-output pairs of the inverse of a function.

  • 2.8.A.1 On a specified domain, a function, $f$, has an inverse function, or is invertible, if each output value of $f$ is mapped from a unique input value. The domain of a function may be restricted in many ways to make the function invertible.
  • 2.8.A.2 An inverse function can be thought of as a reverse mapping of the function. An inverse function, $f^{-1}$, maps the output values of a function, $f$, on its invertible domain to their corresponding input values; that is, if $f(a) = b$, then $f^{-1}(b) = a$. Alternately, on its invertible domain, if a function consists of input-output pairs $(a, b)$, then the inverse function consists of input-output pairs $(b, a)$.

Learning Objective 2.8.B: Determine the inverse of a function on an invertible domain.

  • 2.8.B.1 The composition of a function, $f$, and its inverse function, $f^{-1}$, is the identity function; that is, $f\left(f^{-1}(x)\right) = f^{-1}(f(x)) = x$.
  • 2.8.B.2 On a function's invertible domain, the function's range and domain are the inverse function's domain and range, respectively. The inverse of the table of values of $y = f(x)$ can be found by reversing the input-output pairs; that is, $(a, b)$ corresponds to $(b, a)$.
  • 2.8.B.3 The inverse of the graph of the function $y = f(x)$ can be found by reversing the roles of the $x$- and $y$-axes; that is, by reflecting the graph of the function over the graph of the identity function $h(x) = x$.
  • 2.8.B.4 The inverse of the function can be found by determining the inverse operations to reverse the mapping. One method for finding the inverse of the function $f$ is reversing the roles of $x$ and $y$ in the equation $y = f(x)$, then solving for $y = f^{-1}(x)$.
  • 2.8.B.5 In addition to limiting the domain of a function to obtain an inverse function, contextual restrictions may also limit the applicability of an inverse function.
Tiếng Việt

Mục tiêu học tập 2.8.A: Xác định các cặp giá trị đầu vào - đầu ra của hàm nghịch đảo.

  • 2.8.A.1 Trong một miền xác định xác định, một hàm $f$ có hàm nghịch đảo, hay khả nghịch, nếu mỗi giá trị đầu ra của $f$ đều được ánh xạ từ một giá trị đầu vào duy nhất. Miền xác định của một hàm có thể bị giới hạn theo nhiều cách để làm cho hàm đó trở nên khả nghịch.
  • 2.8.A.2 Hàm nghịch đảo có thể được xem xét như một sự ánh xạ ngược lại của hàm gốc. Hàm nghịch đảo, $f^{-1}$, ánh xạ các giá trị đầu ra của một hàm, $f$, trên miền khả nghịch của nó về các giá trị đầu vào tương ứng của chúng; nghĩa là, nếu $f(a) = b$, thì $f^{-1}(b) = a$. Hoặc, trên miền khả nghịch, nếu một hàm bao gồm các cặp giá trị đầu vào - đầu ra $(a, b)$, thì hàm nghịch đảo bao gồm các cặp giá trị đầu vào - đầu ra $(b, a)$.

Mục tiêu học tập 2.8.B: Xác định hàm nghịch đảo của một hàm trên miền khả nghịch.

  • 2.8.B.1 Phép tổ hợp của một hàm, $f$, và hàm nghịch đảo của nó, $f^{-1}$, tạo ra hàm đồng nhất; nghĩa là, $f\left(f^{-1}(x)\right) = f^{-1}(f(x)) = x$.
  • 2.8.B.2 Trên miền khả nghịch của một hàm, tập giá trị (range) và miền xác định (domain) của hàm đó lần lượt là miền xác định và tập giá trị của hàm nghịch đảo. Hàm nghịch đảo của bảng giá trị của $y = f(x)$ có thể tìm thấy bằng cách đảo ngược các cặp giá trị đầu vào - đầu ra; nghĩa là, $(a, b)$ tương ứng với $(b, a)$.
  • 2.8.B.3 nghịch đảo của đồ thị hàm số $y = f(x)$ có thể tìm thấy bằng cách đảo ngược vai trò của trục $x$- và trục $y$-; tức là, bằng cách phản xạ đồ thị của hàm số qua đồ thị của hàm đồng nhất $h(x) = x$.
  • 2.8.B.4 Hàm nghịch đảo có thể tìm thấy bằng cách xác định các phép toán ngược để đảo ngược quá trình ánh xạ. Một phương pháp để tìm hàm nghịch đảo của hàm $f$ là đảo ngược vai trò của $x$ và $y$ trong phương trình $y = f(x)$, sau đó giải tìm $y = f^{-1}(x)$.
  • 2.8.B.5 Ngoài việc giới hạn miền xác định của hàm để thu được hàm nghịch đảo, các ràng buộc theo ngữ cảnh cũng có thể giới hạn phạm vi áp dụng của hàm nghịch đảo.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Nguồn: Mô tả Khóa học và Bài thi College Board AP⁩

English
Inverse functions are a reflection
Exponential & logarithm are inverses

A function is invertible 可逆 on a domain where each output comes from a unique input (you may restrict the domain to force this). The inverse function 反函数 $f^{-1}$ reverses the mapping: if $f(a)=b$ then $f^{-1}(b)=a$.

  • $f\big(f^{-1}(x)\big)=f^{-1}\big(f(x)\big)=x$ (composition gives the identity).
  • Domain and range swap: reverse each $(a,b)$ to $(b,a)$ in a table; reflect the graph over the line $y=x$.
  • To find a formula: swap $x$ and $y$ in $y=f(x)$, then solve for $y$. Context may further limit where the inverse applies.
Tiếng Việt
Hàm ngược là một phép phản xạ
Hàm mũ & logarit là nghịch đảo của nhau

Một hàm có thể đảo ngược trên miền xác định mà mỗi giá trị đầu ra tương ứng với một giá trị đầu vào duy nhất (bạn có thể thu hẹp miền xác định để đảm bảo điều này). Hàm ngược $f^{-1}$ đảo ngược ánh xạ: nếu $f(a)=b$ thì $f^{-1}(b)=a$.

  • $f\big(f^{-1}(x)\big)=f^{-1}\big(f(x)\big)=x$ (phép hợp cho kết quả là hàm đồng nhất).
  • Miền xác định và tập giá trị đảo đổi: hoán vị từng cặp $(a,b)$ thành $(b,a)$ trong bảng; phản xạ đồ thị qua đường thẳng $y=x$.
  • Để tìm công thức: hoán vị $x$ và $y$ trong $y=f(x)$, sau đó giải phương trình theo $y$. Ngữ cảnh cụ thể có thể giới hạn thêm nơi hàm ngược có nghĩa.
Vocabulary · ⁨Từ vựng⁩ Train · ⁨Luyện tập⁩
English Tiếng Việt
inverse function/ɪnˈvɜːs ˈfʌŋkʃn/ hàm ngược
2.9

Logarithmic Expressions · ⁨Biểu thức Logarit⁩

Syllabus · ⁨Chương trình⁩
English

Learning Objective 2.9.A: Evaluate logarithmic expressions.

  • 2.9.A.1 The logarithmic expression $\log_b c$ is equal to, or represents, the value that the base $b$ must be exponentially raised to in order to obtain the value $c$. That is, $\log_b c = a$ if and only if $b^a = c$, where $a$ and $c$ are constants, $b > 0$, and $b \neq 1$. (when the base of a logarithmic expression is not specified, it is understood as the common logarithm with a base of $10$)
  • 2.9.A.2 The values of some logarithmic expressions are readily accessible through basic arithmetic while other values can be estimated through the use of technology.
  • 2.9.A.3 On a logarithmic scale, each unit represents a multiplicative change of the base of the logarithm. For example, on a standard scale, the units might be $0, \; 1, \; 2, \; \ldots$, while on a logarithmic scale, using logarithm base $10$, the units might be $10^0, \; 10^1, \; 10^2, \; \ldots$.
Tiếng Việt

Mục tiêu học tập 2.9.A: Tính toán các biểu thức logarit.

  • 2.9.A.1 Biểu thức logarit $\log_b c$ bằng, hoặc biểu thị, giá trị mà cơ số $b$ phải được đưa lên lũy thừa để thu được giá trị $c$. Nghĩa là, $\log_b c = a$ khi và chỉ khi $b^a = c$, trong đó $a$ và $c$ là hằng số, $b > 0$, và $b \neq 1$. (khi cơ số của biểu thức logarit không được chỉ định, mặc nhiên hiểu là logarit thập phân với cơ số $10$)
  • 2.9.A.2 Giá trị của một số biểu thức logarit có thể dễ dàng tra cứu thông qua phép tính cơ bản, trong khi các giá trị khác có thể được ước lượng thông qua việc sử dụng thiết bị.
  • 2.9.A.3 Trên thang đo logarit, mỗi đơn vị đại diện cho một sự thay đổi nhân theo cơ số của logarit. Ví dụ, trên thang đo chuẩn, các đơn vị có thể là $0, \; 1, \; 2, \; \ldots$, trong khi trên thang đo logarit, sử dụng logarit cơ số $10$, các đơn vị có thể là $10^0, \; 10^1, \; 10^2, \; \ldots$.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Nguồn: Mô tả Khóa học và Bài thi College Board AP⁩

English

The logarithm 对数 answers "what exponent?": $\log_b c = a$ means exactly $b^a = c$ (with $b>0,\ b\neq 1$). An unwritten base means the common logarithm 常用对数 (base $10$). On a logarithmic scale, each unit is a multiplicative step of the base (…, $10^0,10^1,10^2,$ …).

Tiếng Việt

Logarit trả lời câu hỏi "số mũ bao nhiêu?": $\log_b c = a$ có nghĩa chính xác là $b^a = c$ (với $b>0,\ b\neq 1$). Việc không viết cơ số có nghĩa là logarit thập phân (cơ số $10$). Trên thang logarit, mỗi đơn vị là một bước nhân với cơ số (…, $10^0,10^1,10^2,$ …).

2.10

Inverses of Exponential Functions · ⁨Hàm ngược của hàm Số mũ⁩

Syllabus · ⁨Chương trình⁩
English

Learning Objective 2.10.A: Construct representations of the inverse of an exponential function with an initial value of 1.

  • 2.10.A.1 The general form of a logarithmic function is $f(x) = a\log_b x$, with base $b$, where $b > 0$, $b \neq 1$, and $a \neq 0$.
  • 2.10.A.2 The way in which input and output values vary together have an inverse relationship in exponential and logarithmic functions. Output values of general-form exponential functions change proportionately as input values increase in equal-length intervals. However, input values of general-form logarithmic functions change proportionately as output values increase in equal-length intervals. Alternately, exponential growth is characterized by output values changing multiplicatively as input values change additively, whereas logarithmic growth is characterized by output values changing additively as input values change multiplicatively.
  • 2.10.A.3 $f(x) = \log_b x$ and $g(x) = b^x$, where $b > 0$ and $b \neq 1$, are inverse functions. That is, $g(f(x)) = f(g(x)) = x$.
  • 2.10.A.4 The graph of the logarithmic function $f(x) = \log_b x$, where $b > 0$ and $b \neq 1$, is a reflection of the graph of the exponential function $g(x) = b^x$, where $b > 0$ and $b \neq 1$, over the graph of the identity function $h(x) = x$.
  • 2.10.A.5 If $(s, \; t)$ is an ordered pair of the exponential function $g(x) = b^x$, where $b > 0$ and $b \neq 1$, then $(t, \; s)$ is an ordered pair of the logarithmic function $f(x) = \log_b x$, where $b > 0$ and $b \neq 1$.
Tiếng Việt

Mục tiêu Học tập 2.10.A: Xây dựng các biểu diễn của nghịch đảo của một hàm mũ với giá trị ban đầu là 1.

  • 2.10.A.1 Dạng tổng quát của một hàm logarit là $f(x) = a\log_b x$, với cơ số $b$, nơi $b > 0$, $b \neq 1$, và $a \neq 0$.
  • 2.10.A.2 Cách mà các giá trị đầu vào và đầu ra thay đổi cùng nhau có mối quan hệ nghịch đảo trong các hàm mũ và logarit. Các giá trị đầu ra của các hàm mũ dạng tổng quát thay đổi tỷ lệ khi các giá trị đầu vào tăng trong các khoảng có độ dài bằng nhau. Tuy nhiên, các giá trị đầu vào của các hàm logarit dạng tổng quát thay đổi tỷ lệ khi các giá trị đầu ra tăng trong các khoảng có độ dài bằng nhau. Alternatively, sự tăng trưởng lũy thừa được đặc trưng bởi việc các giá trị đầu ra thay đổi nhân khi các giá trị đầu vào thay đổi cộng, trong khi sự tăng trưởng logarit được đặc trưng bởi việc các giá trị đầu ra thay đổi cộng khi các giá trị đầu vào thay đổi nhân.
  • 2.10.A.3 $f(x) = \log_b x$ và $g(x) = b^x$, nơi $b > 0$ và $b \neq 1$, là các hàm nghịch đảo. Tức là, $g(f(x)) = f(g(x)) = x$.
  • 2.10.A.4 Đồ thị của hàm logarit $f(x) = \log_b x$, trong đó $b > 0$ và $b \neq 1$, là phép phản xạ của đồ thị hàm mũ $g(x) = b^x$, trong đó $b > 0$ và $b \neq 1$, qua đồ thị của hàm đồng nhất $h(x) = x$.
  • 2.10.A.5 Nếu ⟨$(s, \; t)$⟩ là một cặp có thứ tự của hàm mũ $g(x) = b^x$, trong đó $b > 0$ và $b \neq 1$, thì ⟨$(t, \; s)$⟩ là một cặp có thứ tự của hàm logarit $f(x) = \log_b x$, trong đó $b > 0$ và $b \neq 1$.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Nguồn: Mô tả Khóa học và Bài thi College Board AP⁩

English

The logarithm is the inverse of the exponential: $y=b^x$ and $y=\log_b x$ undo each other, so their graphs are reflections over $y=x$. Hence $\log_b(b^x)=x$ and $b^{\log_b x}=x$. The natural logarithm 自然对数 $\ln x = \log_e x$ is the inverse of $e^x$.

Tiếng Việt

Logarit là hàm ngược của hàm mũ: $y=b^x$ và $y=\log_b x$ triệt tiêu lẫn nhau, nên đồ thị của chúng đối xứng qua $y=x$. Do đó $\log_b(b^x)=x$ và $b^{\log_b x}=x$. Logarit tự nhiên $\ln x = \log_e x$ là hàm ngược của $e^x$.

e^x và ln x là phản xạ của nhau qua đường thẳng y = x
e^x và ln x là phản xạ của nhau qua đường thẳng y = x
2.11

Logarithmic Functions · ⁨Hàm Logarit⁩

Syllabus · ⁨Chương trình⁩
English

Learning Objective 2.11.A: Identify key characteristics of logarithmic functions.

  • 2.11.A.1 The domain of a logarithmic function in general form is any real number greater than zero, and its range is all real numbers.
  • 2.11.A.2 Because logarithmic functions are inverses of exponential functions, logarithmic functions are also always increasing or always decreasing, and their graphs are either always concave up or always concave down. Consequently, logarithmic functions do not have extrema except on a closed interval, and their graphs do not have points of inflection.
  • 2.11.A.3 The additive transformation function $g(x) = f(x + k)$, where $k \neq 0$, of a logarithmic function $f$ in general form does not have input values that are proportional over equal-length output-value intervals. However, if the input values of the additive transformation function, $g(x) = f(x + k)$, of any function $f$ are proportional over equal-length output value intervals, then $f$ is logarithmic.
  • 2.11.A.4 With their limited domain, logarithmic functions in general form are vertically asymptotic to $x = 0$, with an end behavior that is unbounded. That is, for a logarithmic function in general form, $\lim\limits_{x \to 0^+} a\log_b x = \pm\infty$ and $\lim\limits_{x \to \infty} a\log_b x = \pm\infty$.
Tiếng Việt

Mục tiêu học tập 2.11.A: Xác định các đặc điểm chính của hàm logarit.

  • 2.11.A.1 Tập xác định của hàm logarit ở dạng tổng quát là mọi số thực lớn hơn không, và tập giá trị là tất cả các số thực.
  • 2.11.A.2 Vì hàm logarit là nghịch đảo của hàm mũ, nên hàm logarit luôn đồng biến hoặc luôn nghịch biến, và đồ thị của chúng luôn lồi lên trên hoặc luôn lồi xuống dưới. Do đó, hàm logarit không có cực trị trừ khi xét trên một khoảng đóng, và đồ thị của chúng không có điểm uốn.
  • 2.11.A.3 Hàm biến đổi cộng $g(x) = f(x + k)$, với $k \neq 0$, của hàm logarit $f$ ở dạng tổng quát không có đầu vào thay đổi tỷ lệ theo các khoảng giá trị đầu ra bằng nhau. Tuy nhiên, nếu các đầu vào của hàm biến đổi cộng, $g(x) = f(x + k)$, của bất kỳ hàm nào $f$ thay đổi tỷ lệ theo các khoảng giá trị đầu ra bằng nhau, thì $f$ là hàm logarit.
  • 2.11.A.4 Với tập xác định bị giới hạn, hàm logarit ở dạng tổng quát có tiệm cận đứng tại $x = 0$, với hành vi biên không bị chặn. Cụ thể, đối với hàm logarit ở dạng tổng quát, $\lim\limits_{x \to 0^+} a\log_b x = \pm\infty$ và $\lim\limits_{x \to \infty} a\log_b x = \pm\infty$.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Nguồn: Mô tả Khóa học và Bài thi College Board AP⁩

English

The logarithmic function 对数函数 $f(x)=\log_b x$ has domain $x>0$ and range all reals. It is always increasing (for $b>1$) or always decreasing (for $0), always concave one way, with a vertical asymptote at $x=0$ – the mirror image of the exponential's horizontal asymptote. It grows very slowly for large $x$.

Tiếng Việt

Hàm logarit $f(x)=\log_b x$ có miền xác định $x>0$ và tập giá trị là toàn bộ các số thực. Nó luôn đồng biến (đối với $b>1$) hoặc luôn nghịch biến (đối với $0), luôn lồi về một phía, với tiệm cận đứng tại $x=0$ – ảnh镜像 của tiệm cận ngang của hàm mũ. Nó tăng rất chậm khi $x$ lớn.

Explore · ⁨Khám phá⁩

Explore a logarithmic curve · ⁨Khám phá đường cong logarit⁩

y = a·ln(x − b) + c

A logarithm is the inverse of an exponential: it grows without bound but ever slower, with a vertical asymptote where its input hits zero. · ⁨Logarit là nghịch đảo của hàm mũ: nó tăng không giới hạn nhưng ngày càng chậm hơn, với tiệm cận đứng nơi đầu vào bằng không.⁩

2.12

Logarithmic Function Manipulation · ⁨Biến đổi Hàm Logarit⁩

Syllabus · ⁨Chương trình⁩
English

Learning Objective 2.12.A: Rewrite logarithmic expressions in equivalent forms.

  • 2.12.A.1 The product property for logarithms states that $\log_b(xy) = \log_b x + \log_b y$. Graphically, this property implies that every horizontal dilation of a logarithmic function, $f(x) = \log_b(kx)$, is equivalent to a vertical translation, $f(x) = \log_b(kx) = \log_b k + \log_b x = a + \log_b x$, where $a = \log_b k$.
  • 2.12.A.2 The power property for logarithms states that $\log_b x^n = n\log_b x$. Graphically, this property implies that raising the input of a logarithmic function to a power, $f(x) = \log_b x^k$, results in a vertical dilation, $f(x) = \log_b x^k = k\log_b x$.
  • 2.12.A.3 The change of base property for logarithms states that $\log_b x = \dfrac{\log_a x}{\log_a b}$, where $a > 0$ and $a \neq 1$. This implies that all logarithmic functions are vertical dilations of each other.
  • 2.12.A.4 The function $f(x) = \ln x$ is a logarithmic function with the natural base $e$; that is, $\ln x = \log_e x$.
Tiếng Việt

Mục tiêu học tập 2.12.A: Viết lại biểu thức logarit dưới dạng tương đương.

  • 2.12.A.1 Tính chất tích của logarit phát biểu rằng $\log_b(xy) = \log_b x + \log_b y$. Về mặt đồ thị, tính chất này ngụ ý rằng mỗi phép co giãn ngang của hàm logarit, $f(x) = \log_b(kx)$, tương đương với một phép tịnh tiến dọc, $f(x) = \log_b(kx) = \log_b k + \log_b x = a + \log_b x$, trong đó $a = \log_b k$.
  • 2.12.A.2 Tính chất lũy thừa của logarit phát biểu rằng $\log_b x^n = n\log_b x$. Về mặt đồ thị, tính chất này ngụ ý rằng việc nâng đầu vào của hàm logarit lên lũy thừa, $f(x) = \log_b x^k$, sẽ dẫn đến một phép co giãn dọc, $f(x) = \log_b x^k = k\log_b x$.
  • 2.12.A.3 Tính chất đổi cơ số của logarit phát biểu rằng $\log_b x = \dfrac{\log_a x}{\log_a b}$, với $a > 0$ và $a \neq 1$. Điều này ngụ ý rằng tất cả các hàm logarit đều là phép co giãn dọc của nhau.
  • 2.12.A.4 Hàm $f(x) = \ln x$ là hàm logarit với cơ số tự nhiên $e$; tức là, $\ln x = \log_e x$.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Nguồn: Mô tả Khóa học và Bài thi College Board AP⁩

English

The log properties reverse the exponent rules:

$$\log_b(xy)=\log_b x+\log_b y,\quad \log_b\!\frac{x}{y}=\log_b x-\log_b y,\quad \log_b(x^n)=n\log_b x.$$
The change-of-base 换底 formula lets you compute any log with technology: $\log_b x = \dfrac{\log x}{\log b}=\dfrac{\ln x}{\ln b}$.

Tiếng Việt

Các tính chất logarit đảo ngược các quy tắc số mũ:

$$\log_b(xy)=\log_b x+\log_b y,\quad \log_b\!\frac{x}{y}=\log_b x-\log_b y,\quad \log_b(x^n)=n\log_b x.$$
Công thức đổi cơ số cho phép bạn tính toán bất kỳ logarit nào bằng công nghệ: $\log_b x = \dfrac{\log x}{\log b}=\dfrac{\ln x}{\ln b}$.

2.13

Exponential and Logarithmic Equations and Inequalities · ⁨Phương trình và Bất phương trình Mũ - Logarit⁩

Syllabus · ⁨Chương trình⁩
English

Learning Objective 2.13.A: Solve exponential and logarithmic equations and inequalities.

  • 2.13.A.1 Properties of exponents, properties of logarithms, and the inverse relationship between exponential and logarithmic functions can be used to solve equations and inequalities involving exponents and logarithms.
  • 2.13.A.2 When solving exponential and logarithmic equations found through analytical or graphical methods, the results should be examined for extraneous solutions precluded by the mathematical or contextual limitations.
  • 2.13.A.3 Logarithms can be used to rewrite expressions involving exponential functions in different ways that may reveal helpful information. Specifically, $b^x = c^{(\log_c b)(x)}$.

Learning Objective 2.13.B: Construct the inverse function for exponential and logarithmic functions.

  • 2.13.B.1 The function $f(x) = ab^{(x-h)} + k$ is a combination of additive transformations of an exponential function in general form. The inverse of $y = f(x)$ can be found by determining the inverse operations to reverse the mapping.
  • 2.13.B.2 The function $f(x) = a\log_b(x - h) + k$ is a combination of additive transformations of a logarithmic function in general form. The inverse of $y = f(x)$ can be found by determining the inverse operations to reverse the mapping.
Tiếng Việt

Mục tiêu học tập 2.13.A: Giải các phương trình và bất phương trình mũ và logarit.

  • 2.13.A.1 Các tính chất của lũy thừa, các tính chất của logarit, và mối quan hệ nghịch đảo giữa hàm mũ và hàm logarit có thể được sử dụng để giải các phương trình và bất phương trình liên quan đến lũy thừa và logarit.
  • 2.13.A.2 Khi giải các phương trình mũ và logarit tìm được thông qua phương pháp phân tích hoặc đồ thị, kết quả cần được kiểm tra để loại bỏ nghiệm ngoại lai do các hạn chế về mặt toán học hoặc ngữ cảnh.
  • 2.13.A.3 Logarit có thể được sử dụng để viết lại các biểu thức liên quan đến hàm mũ theo nhiều cách khác nhau, có thể tiết lộ thông tin hữu ích. Cụ thể, $b^x = c^{(\log_c b)(x)}$.

Mục tiêu học tập 2.13.B: Xây dựng hàm nghịch đảo cho hàm mũ và hàm logarit.

  • 2.13.B.1 Hàm $f(x) = ab^{(x-h)} + k$ là sự kết hợp của các phép biến đổi cộng của hàm mũ ở dạng tổng quát. Hàm nghịch đảo của $y = f(x)$ có thể tìm được bằng cách xác định các phép toán nghịch đảo để đảo ngược ánh xạ.
  • 2.13.B.2 Hàm $f(x) = a\log_b(x - h) + k$ là sự kết hợp của các phép biến đổi cộng của hàm logarit ở dạng tổng quát. Hàm nghịch đảo của $y = f(x)$ có thể tìm được bằng cách xác định các phép toán nghịch đảo để đảo ngược ánh xạ.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Nguồn: Mô tả Khóa học và Bài thi College Board AP⁩

English

To solve, use the fact that exponentials and logs are inverses:

  • Isolate the exponential, then take a log of both sides (bring the exponent down with the power property).
  • Isolate the log, then exponentiate both sides.
  • Always check for extraneous solutions – the argument of a log must stay positive.

Worked example. Solve $2\cdot3^x=54$. Divide by $2$: $3^x=27=3^3$, so $x=3$. When the sides are not tidy powers, take logs instead: $5^x=20$ gives $x=\dfrac{\ln 20}{\ln 5}\approx1.86$.

Tiếng Việt

Để giải, sử dụng fact rằng hàm mũ và logarit là hàm ngược:

  • cô lập hàm mũ, sau đó lấy logarit hai vế (kéo số mũ xuống với tính chất lũy thừa).
  • cô lập logarit, sau đó mũ hóa cả hai vế.
  • Luôn kiểm tra nghiệm ngoại lai – biểu thức bên trong logarit phải luôn dương.

Ví dụ minh họa. Giải $2\cdot3^x=54$. Chia cho $2$: $3^x=27=3^3$, do đó $x=3$. Khi hai vế không phải là lũy thừa gọn gàng, hãy lấy logarit thay vào đó: $5^x=20$ dẫn đến $x=\dfrac{\ln 20}{\ln 5}\approx1.86$.

2.14

Logarithmic Function Context and Data Modeling · ⁨Ngữ cảnh và Mô hình hóa Dữ liệu của Hàm Logarit⁩

Syllabus · ⁨Chương trình⁩
English

Learning Objective 2.14.A: Construct a logarithmic function model.

  • 2.14.A.1 Logarithmic functions are inverses of exponential functions and can be used to model situations involving proportional growth, or repeated multiplication, where the input values change proportionally over equal-length output-value intervals. Alternately, if the output value is a whole number, it indicates how many times the initial value has been multiplied by the proportion.
  • 2.14.A.2 A logarithmic function model can be constructed from an appropriate proportion and a real zero or from two input-output pairs.
  • 2.14.A.3 Logarithmic function models can be constructed by applying transformations to $f(x) = a\log_b x$ based on characteristics of a context or data set.
  • 2.14.A.4 Logarithmic function models can be constructed for a data set with technology using logarithmic regressions.
  • 2.14.A.5 The natural logarithm function is often useful in modeling real-world phenomena.
  • 2.14.A.6 Logarithmic function models can be used to predict values for the dependent variable.
Tiếng Việt

Mục tiêu học tập 2.14.A: Xây dựng mô hình hàm logarit.

  • 2.14.A.1 Hàm logarit là nghịch đảo của hàm mũ và có thể được sử dụng để mô hình hóa các tình huống liên quan đến tăng trưởng tỷ lệ, hoặc nhân lặp đi lặp lại, nơi mà các đầu vào thay đổi tỷ lệ theo các khoảng giá trị đầu ra bằng nhau. Thay vào đó, nếu giá trị đầu ra là một số nguyên, nó chỉ ra bao nhiêu lần giá trị ban đầu đã được nhân với tỷ lệ đó.
  • 2.14.A.2 Một mô hình hàm logarit có thể được xây dựng từ một tỷ lệ phù hợp và một nghiệm thực (zero) hoặc từ hai cặp đầu vào - đầu ra.
  • 2.14.A.3 Các mô hình hàm logarit có thể được xây dựng bằng cách áp dụng các biến đổi lên $f(x) = a\log_b x$ dựa trên các đặc điểm của ngữ cảnh hoặc tập dữ liệu.
  • 2.14.A.4 Mô hình hàm logarit có thể được xây dựng cho một bộ dữ liệu bằng công nghệ thông tin thông qua hồi quy logarit.
  • 2.14.A.5 Hàm logarit tự nhiên thường hữu ích trong việc mô hình hóa các hiện tượng thực tế.
  • 2.14.A.6 Mô hình hàm logarit có thể được sử dụng để dự đoán các giá trị cho biến phụ thuộc.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Nguồn: Mô tả Khóa học và Bài thi College Board AP⁩

English

Logarithms model quantities that change over huge multiplicative ranges (sound, acid strength, earthquakes). Build a log model from data, and use logarithmic regression for a data set. Because a log compresses large values, it turns proportional growth into a straight-line pattern – the idea behind semi-log plots.

Tiếng Việt

Logarit mô hình hóa các đại lượng thay đổi qua phạm vi nhân khổng lồ (âm thanh, độ mạnh axit, động đất). Xây dựng mô hình log từ dữ liệu, và sử dụng hồi quy logarit cho một tập dữ liệu. Vì logarit nén các giá trị lớn, nó biến sự tăng trưởng tỷ lệ thành một đường thẳng – ý tưởng đằng sau các biểu đồ bán log.

2.15

Semi-log Plots · ⁨Biểu đồ Bán-log⁩

Syllabus · ⁨Chương trình⁩
English

Learning Objective 2.15.A: Determine if an exponential model is appropriate by examining a semi-log plot of a data set.

  • 2.15.A.1 In a semi-log plot, one of the axes is logarithmically scaled. When the $y$-axis of a semi-log plot is logarithmically scaled, data or functions that demonstrate exponential characteristics will appear linear.
  • 2.15.A.2 An advantage of semi-log plots is that a constant never needs to be added to the dependent variable values to reveal that an exponential model is appropriate.

Learning Objective 2.15.B: Construct the linearization of exponential data.

  • 2.15.B.1 Techniques used to model linear functions can be applied to a semi-log graph.
  • 2.15.B.2 For an exponential model of the form $y = ab^x$, the corresponding linear model for the semi-log plot is $y = (\log_n b)x + \log_n a$, where $n > 0$ and $n \neq 1$. Specifically, the linear rate of change is $\log_n b$, and the initial linear value is $\log_n a$.
Tiếng Việt

Mục tiêu học tập 2.15.A: Xác định xem mô hình mũ có phù hợp hay không bằng cách xem xét biểu đồ bán-logarit của một bộ dữ liệu.

  • 2.15.A.1 Trong biểu đồ bán-logarit, một trong hai trục được thu phóng theo thang logarit. Khi trục $y$ của biểu đồ bán-logarit được thu phóng theo thang logarit, dữ liệu hoặc hàm số thể hiện đặc điểm mũ sẽ xuất hiện thành đường thẳng.
  • 2.15.A.2 Một ưu điểm của biểu đồ bán-logarit là không cần phải thêm một hằng số nào đó vào các giá trị biến phụ thuộc để làm rõ rằng mô hình mũ là phù hợp.

Mục tiêu học tập 2.15.B: Xây dựng sự tuyến tính hóa của dữ liệu mũ.

  • 2.15.B.1 Các kỹ thuật được sử dụng để mô hình hóa hàm tuyến tính có thể áp dụng cho đồ thị semi-log.
  • 2.15.B.2 Đối với một mô hình lũy thừa có dạng $y = ab^x$, mô hình tuyến tính tương ứng cho biểu đồ semi-log là $y = (\log_n b)x + \log_n a$, trong đó $n > 0$ và $n \neq 1$. Cụ thể, tốc độ thay đổi tuyến tính là $\log_n b$, và giá trị tuyến tính ban đầu là $\log_n a$.

Source: College Board AP Course and Exam Description · ⁨Nguồn: Mô tả Khóa học và Bài thi College Board AP⁩

English

A semi-log plot 半对数图 puts the output on a logarithmic axis and the input on a normal axis. On these axes, an exponential function $y=ab^x$ becomes a straight line, because $\log y = \log a + (\log b)\,x$ is linear in $x$. So: if data look linear on a semi-log plot, an exponential model fits; the line's slope gives $\log b$ and its intercept gives $\log a$.

Tiếng Việt

Một biểu đồ bán-log đặt đầu ra lên trục logarit và đầu vào lên trục thường. Trên các trục này, một hàm mũ $y=ab^x$ trở thành một đường thẳng, vì $\log y = \log a + (\log b)\,x$ là tuyến tính theo $x$. Vậy: nếu dữ liệu trông giống đường thẳng trên biểu đồ bán-log, thì mô hình mũ phù hợp; hệ số góc của đường thẳng cho biết $\log b$ và tung độ gốc cho biết $\log a$.

2.15

Exam tips · ⁨Mẹo làm bài thi⁩

English
  • Distinguish arithmetic (add a common difference) from geometric (multiply a common ratio) sequences and their linear/exponential function cousins.
  • Exponential = repeated multiplication, so it eventually outgrows any linear or polynomial model.
  • The logarithm is the inverse of the exponential ($\log_b c=a\Leftrightarrow b^a=c$); use it to solve $b^x=k$.
  • Apply the log laws (product, quotient, power) and the change-of-base formula; the argument of a log must be positive.
  • On a semi-log plot an exponential model becomes a straight line.
Tiếng Việt
  • Phân biệt dãy số cộng (cộng một hiệu số chung) và dãy số nhân (nhân với một tỉ số chung) cùng với họ hàng là hàm tuyến tính/mũ của chúng.
  • Mũ = lũy thừa liên tiếp (lấy multiply)? -> SAI (Mũ = lũy thừa liên tiếp nhân), nên cuối cùng nó vượt qua bất kỳ mô hình tuyến tính hay đa thức nào.
  • Logarit là hàm ngược của hàm mũ ($\log_b c=a\Leftrightarrow b^a=c$); sử dụng nó để giải $b^x=k$.
  • Áp dụng các định luật logarit (tích, thương, lũy thừa) và công thức đổi cơ số; biểu thức bên trong logarit phải dương.
  • Trên biểu đồ bán-log, một mô hình mũ trở thành đường thẳng.

Interactive lessons on this topic · ⁨Bài học tương tác về chủ đề này⁩

Work through it step by step, with instant-check exercises. · ⁨Làm theo từng bước, kèm theo bài tập kiểm tra ngay lập tức.⁩

Past Papers · ⁨Đề thi cũ⁩

More topics in AP Precalculus · ⁨AP Tiền giải tích⁩ · ⁨Nhiều chủ đề hơn trong AP Precalculus · ⁨AP Tiền giải tích⁩⁩

Log in or create account · ⁨Đăng nhập hoặc tạo tài khoản⁩

IGCSE, A-Level & AP