Mục lục bài họcĐang ở d03-b2
← AP Precalculus
0/28 bài đã học xong
Chương 3 · Exponential Functions and Sequences · Bài 2/4 của chương · bài 10/28 của AP Precalculus

Exponential Functions: Growth and Decay

Hàm mũ: tăng trưởng và phân rã
← Mục lục bài học
Lý thuyết · English

The anatomy of $f(x)=ab^x$

With $a\neq0$, $b>0$, $b\neq1$: the value $a=f(0)$ is the initial amount, and $b$ is the growth factor per unit of $x$. If $b>1$ the function models growth; if $0<b<1$, decay.

The defining property — the sentence AP quotes verbatim — is: over equal-length input intervals, the output changes proportionally. Whenever $x$ increases by $\Delta x$, the output is multiplied by the same factor $b^{\Delta x}$, no matter where the interval sits. Linear functions add the same amount over equal intervals; exponential functions multiply by the same amount.

Consequences worth memorizing: $f$ is always increasing or always decreasing (no extrema), always concave up when $a>0$, has horizontal asymptote $y=0$, and $\lim_{x\to\infty}ab^x=\infty$ (growth) or $0$ (decay). Given two points $(x_1,y_1)$, $(x_2,y_2)$, the base is recovered from $b^{\,x_2-x_1}=y_2/y_1$.

Giải thích tiếng Việt

Trong $f(x)=ab^x$ (với $a\neq0$, $b>0$, $b\neq1$): $a=f(0)$ là giá trị ban đầu, $b$ là hệ số nhân trên mỗi đơn vị $x$. $b>1$ là tăng trưởng, $0<b<1$ là phân rã.

Tính chất định nghĩa — và là câu chữ đề AP trích nguyên văn: trên các khoảng đầu vào dài bằng nhau, đầu ra thay đổi theo cùng một tỉ lệ. Cứ $x$ tăng thêm $\Delta x$ thì đầu ra bị nhân với đúng $b^{\Delta x}$, bất kể khoảng đó nằm ở đâu. Hàm tuyến tính thì cộng cùng một lượng; hàm mũ thì nhân cùng một lượng — đây là tiêu chí phân loại bảng giá trị.

Hệ quả cần thuộc: hàm mũ luôn đơn điệu (không có cực trị), lõm lên khi $a>0$, có tiệm cận ngang $y=0$, và khi cho hai điểm thì cơ số lấy lại được từ $b^{\,x_2-x_1}=y_2/y_1$ — khai căn bậc $(x_2-x_1)$ là xong.

x y (0, a) b > 1: tăng 0 < b < 1: giảm tiệm cận ngang y = 0
Hai đường cong, một tiệm cận. Cả nhánh tăng ($b>1$) lẫn nhánh giảm ($0<b<1$) đều đi qua $(0,a)$ và đều ép sát nhưng không bao giờ chạm trục hoành — phía $-\infty$ với nhánh tăng, phía $+\infty$ với nhánh giảm. Đề AP hỏi giới hạn ở hai đầu vô cực bằng đúng hình này: câu trả lời chỉ có $0$ hoặc $\infty$, và chọn đầu nào tuỳ vào $b$ lớn hay nhỏ hơn $1$.
Ví dụ — dựng hàm mũ từ hai điểm không kề nhau

Hàm mũ $f(x)=ab^x$ đi qua $(2,\,45)$ và $(5,\,1215)$. Tìm $a$ và $b$, rồi tính $f(3)$.

Giải.

Chia hai giá trị để triệt $a$: $\dfrac{f(5)}{f(2)}=b^{\,5-2}=b^3=\dfrac{1215}{45}=27\Rightarrow b=3$.

Thế lại: $a\cdot 3^2=45\Rightarrow a=5$. Vậy $f(x)=5\cdot 3^x$ và $f(3)=5\cdot27=135$.

Để ý quy trình chỉ có hai nước: chia — khai căn bậc bằng số bước — thế ngược. Không cần logarit, không cần hệ phương trình dài dòng; đề trắc nghiệm cho 1–2 phút mỗi câu là vì lời giải chuẩn ngắn cỡ này.

Bẫy hay mất điểm — Thấy “tăng $200\%$” mà viết $b=2$ là dính bẫy: tăng $200\%$ nghĩa là cộng thêm hai lần giá trị cũ, tức $b=3$. Tương tự “giảm $40\%$” cho $b=0{,}6$ chứ không phải $b=0{,}4$. Quy tắc một dòng: $b = 1 + \text{tỉ lệ tăng}$ hoặc $b = 1 - \text{tỉ lệ giảm}$; còn $b$ đề cho sẵn thì phần trăm thay đổi là $|b-1|$.
Phải nhớ — $a$ = giá trị tại $0$, $b$ = hệ số nhân mỗi đơn vị. Khoảng bằng nhau ⇒ nhân cùng một thừa số $b^{\Delta x}$ — đó là chữ ký của hàm mũ. Hai điểm ⇒ chia, khai căn, thế ngược.

Đọc xong rồi — làm thử ngay

Bài tập của chương Exponential Functions and Sequences gồm 14 câu trắc nghiệm và 4 đề tự luận, ra khó hơn đề thật 30–50%. Đáp án hiện ngay khi chọn, miễn phí.

Làm bài tập chương →