Các phương pháp giải phương trình, bất phương trình, hệ phương trình mũ và lôgarit
CÁC TÍNH CHẤT CƠ BẢN CỦA LÔGARIT
1. Các định nghĩa:
• Lôgarit cơ số a của b: Kí hiệu: loga b (0 1, 0) < ≠ > a b
Ta có: loga b a b = ⇔ = α α
• Lôgarit thập phân số dương b: Là lôgarit cơ số 10 của một số dương b.
Kí hiệu: log b hoặc lg b ( 0) b >“Ta có:
log lg log b b b = = 10
• Lôgarit tự nhiên của b: Là lôgarit cơ số e của một số dương b. Kí hiệu: ln b
Ta có: ln log b b = e
CHÚ Ý: 1) Không có lôgarit của số 0 và số âm vì aα > ∀ ∈ 0 α ℝ
2) Cơ số của lôgarit phải dương và khác 1.
3) Từ định nghĩa lôgarit, ta có:
• log 1 0 a = • log 1 a a =
• log , a a b b b = ∀ ∈ℝ • a b b b loga b = ∀ ∈ > , , 0 ℝ
; ≠ Bài mẫu: Giải phương trình: 1 5 .8 500 x x x − = (*) Ta có (*) 3( 1) 3 3 3 2 3 3 2 25 .2 5 .2 5 .2 1 log 5 .2 log 1 x x x x x xx x x − − − − − ⇔ = ⇔ = ⇔ = 2 2 5 3 1( 3) log 5 0 ( 3) log 5 0 3 log 2xx x x x x x − ⇔ − + = ⇔ − + = ⇔ = ∨ = − Bài tập: 1) 2 4 33 25.125x x− = 2) 23( 2)8 36.3 x xx ++ = 3) 2 22 .3 1,5x x x− = 4) 24 .6 2.9x x x= 5) 13 .8 36 x x x+ = 6) 3 2 15 .2 4 x x x− + = 7) 4 tan 24 1600 x x = 8) 4 tan 100xx = 9) 2 25 5log 5 1 log 77 x x− = “ PH¦¥NG TR×NH, BPT vµ HPT mò Vµ L¤GARIT ” Gi¸o viªn: Phan TiÕn DiÖn – : 0985.555.613 Page: 7 2.5. Phương pháp dùng tính ñơn ñiệu của hàm số mũ: Dạng 1: ( ) ( ) ( ) ( )1 2 ...u x u x u x u xna a a b+ + + = với 0 , 1ka b< ≠ ; { }1 2 nMax a ,a ,...,a b< Dạng 2: ( ) ( ) ( ) ( )1 2 ...u x u x u x u xna a a b+ + + = với 0 , 1ka b Bài mẫu: Bài 1: Giải phương trình: 23 1 2 x x+ = (*) Ta có (*) 23 1 2 x x x⇔ + = 3 1( ) 1 2 2 x x f x ⇔ = + = Do 3 2 x y = và ( )12 xy = giảm nên ( )3 1( ) 2 2x xf x = + giảm. Vậy: + Nếu x=2, ta có : ( )2 2 3 13 1(2) 12 2 4 4f VP = + = + = = ⇒ x=2 là một nghiệm của PT . + Nếu x >2, ta có: ( ) (2) 1 2f x f x ⇒ PT vô nghiệm. + Nếu x = ∀ < ⇒ PT vô nghiệm. Vậy PT có nghiệm duy nhất x = 2 Bài 2: Giải phương trình: ( ) ( ) ( )4 15 4 15 2 2x x x+ + − = (*) Ta có: PT(*) 4 15 4 15( ) 1 2 2 2 2 x x f x + −⇔ = + = Ta có : 4 15 1 2 2 + > ; 4 150 1 2 2 − < < nên 4 15 2 2 x y + = tăng, 4 15 2 2 x y − = giảm. Xét 2 khả năng: + Nếu 0x ≥ thì: 0 4 15 4 15 4 15( ) 0 1 2 2 2 2 2 2 x x f x + − += + > + = + Nếu 0x ≤ thì: 0 4 15 4 15 4 15( ) 0 1 2 2 2 2 2 2 x x f x + − −= + > + = Vậy phương trình ñã cho vô nghiệm. Bài 3: Giải phương trình: 2 2sin os2009 2009 cos2x c x x− = (*) Ta có: PT(*) 2 2 2 2sin os 2 2 sin 2 os 22009 2009 cos - sin 2009 sin 2009 cosx c x x c xx x x x⇔ − = ⇔ + = + ðặt ( ) 2009uf u u= + ⇒ f(u) tăng, nên :(*) 2 2(sin ) (cos )f x f x⇔ = 2 2 2 2sin cos cos sin 0 2 0 , 4 2 x x x x cox x x k k Zpi pi⇔ = ⇔ − = ⇔ = ⇔ = + ∈ Bài tập: 1) 24 9 7 x x = + 2) 23 4 5 x x − = 3) 3 4 5 14 8x x x x+ + + = “ PH¦¥NG TR×NH, BPT vµ HPT mò Vµ L¤GARIT ” Gi¸o viªn: Phan TiÕn DiÖn – : 0985.555.613 Page: 8 4) 2 28 3 2 39 x x x − − = 5) 12 3 6 (0,7)x x x x++ + = 6) 15.2 4.7 2,35.10 6.5 4.3x x x x x+ = − − 7) 22 5 29 x x x+ = 8) ( ) ( )2 3 2 3 4x x x− + + = 9) ( ) ( ) ( )6 4 2 17 12 3 34 24 3 1x x x− + − + − = 10) ( ) ( ) ( )3 2 3 2 5x x x− + + = 11) 2 2log 3 log 5x x x+ = 12) 2 2log 3 log 7 2x x x+ = − 13) 2 (3 2 ) 2(1 2 ) 0x xx x− − + − = 14) .2 (3 ) 2(2 1)x xx x x= − + − 15) 38 .2 2 0x xx −− + = 16) 2 2( 2)4 4( 1)2 16 0x xx x− −+ + + − = 17) 2 23.25 (3 10)5 3 0x xx x− ++ − + − = 18) 2 3 5 10x x x x+ + = 2.6. Phương pháp ñánh giá: Sử dụng BðT Côsi, Bunhiacopxki và Bernoulli ñể ñánh giá. • BðT Côsi: Cho 1 2 3, , , ..., 0na a a a ≥ . Khi ñó: 1 2 3 1 2 3 ... . . ... n n n a a a a a a a a n + + + + ≥ dấu “ =” xảy ra khi 1 2 3 ... 0na a a a= = = = ≥ . • BðT Bunhiacopxki: ( ) ( )( )2 2 2 2 2 2 21 1 2 2 1 2 1 2. . ... . ... ...n n n na b a b a b a a a b b b+ + + ≤ + + + + + + dấu “ =” xảy ra khi 1 1a b= ; 2 2a b= ; ...; n na b= • BðT Bernoulli: Cho 0t > . Khi ñó: (1 ) 1 0 1 (1 ) 1 0 1 t t t t α α α α α α α + − ≥ ∀ ≤ ∨ ≥ + − ≤ ∀ ≤ ≤ dấu “ =” xảy ra khi α = 0 hoặc α = 1 Bài tập: 1) 3 2 3 2x x x+ = + 2) 3 5 6 2x x x+ = + 3) 4 5 6 12 3x x x x+ + = + 4) 4 2 4 2x x x+ = + 5) 227 (6 4 1).9x xx x= − + 6) 2 2 2 2 18 7 8 9 8 7 8 9 2 x x xx x x x x x x x + − + + − − + − + − − − = V. BẤT PHƯƠNG TRÌNH MŨ 1. Bất phương trình mũ cơ bản ( ) ( )f x g xa a> 0 1 ( ) ( ) 1 ( ) ( ) a f x g x a f x g x < < > [ ] 0 ( 1) ( ) ( ) 0 a a f x g x > ⇔ − − > 2. Phương pháp giải: a) Phương pháp ñưa về cùng một cơ số: 1) 1 1 114 .32 4 x x x x − + −≤ 2) 2 3 4 1 22 2 2 5 5x x x x x+ + + + +− − > − 3) 1 12 2 3 3x x x x+ −+ ≤ + “ PH¦¥NG TR×NH, BPT vµ HPT mò Vµ L¤GARIT ” Gi¸o viªn: Phan TiÕn DiÖn – : 0985.555.613 Page: 9 4) ( ) ( ) 11 15 2 5 2 xx x−− ++ ≤ − 5) ( ) ( )1 12 1 2 1 xx x+ −+ ≤ − 6) ( ) ( )3 11 310 3 10 3x xx x+ +− ++ ≤ − 7) 2 2 22 13 3 2.5x x x+ ++ ≤ 8) 72 1 13 1 3 3 x x > 9) 2 1 2 3 2 5 7 5 32 2 2 2 2 2x x x x x x− − − − − −+ − > + − 10) 18 6.9 xx −≥ 11) 6 32 1 11 1 2 2 x x x− + − < 12) 23 3log log2 .5 400x x < 13) 2lg 2 lg 53 3 2x x+ + 15) ( ) 2 5 63 1x xx − ++ > 16) ( ) 62 8 16 1xx x −− + − + 19) ( ) 2 232 21 1 x xx x +− ≤ − 20) 1 lg .lg 1xx x < 21) 2lg 10xx ≥ 22) 2log 2xx ≥ b) Phương pháp ñặt ẩn số phụ ñưa về phương trình bậc 2, bậc 3: 1) 2 2 22.49 9.14 7.4 0x x x− + ≥ 2) 2 2 22 1 2 1 225 9 34.15x x x x x x− + − + −+ ≥ 3) 2 10 3 2 5 1 3 25 4.5 5x x x x− − − − + −− < 4) 2 2 21 2 6 24 2 52 4x x x− − −+ > + 5) 1 2 1 23 2 12 0 x x x+ + − − < 6) 4 418.3 9 9x x x x+ ++ ≥ 7) 2 4 43 8.3 9.9 0x x x x+ + +− − > 8) 12 2 1 0 2 1 x x x − − + ≤ − 9) 1 1 1 1 2 5 2 1 2 1 3(2 2 )x x x x− − − −+ <+ − + 10) 9 3 2 3 9x x x− + > − 11) 13 5 2(13 12) 13 5x x x− ≤ + − + 12) 2(5 4) 5 3 5 3x x x+ − − ≤ + 13) ( ) ( ) ( )26 15 3 2 7 4 3 2 2 3 1x x x+ + + − − < c) Phương pháp ñặt thừa số chung ñưa về phương trình tích: 1) ( )2 2 2114 2 2 1xx x x ++ −+ ≥ + 2) 2 1 24 .3 3 2 .3 2 6x x xx x x x++ + < + + 3) 2 2 1 24 8 2 4 ( )2 .2 2x xx x x x x x++ − > + − + − 4) 2 2 22 5 3 2 2 .3 2 5 3 4 .3x xx x x x x x x− − + > − − + 5) 2 2 2 2 2.2 9( 2).2 8 ( 2)2 9 .2 8 16x x x xx x x x x x+ + + ≤ + + + + d) Phương pháp dùng tính ñơn ñiệu của hàm số mũ: 1) 1 12 3 6 1x x x+ ++ < − 2) 1 5 2 29 2 5 10 x x + > 3) 16 3 10 2 1 x x x + − > − 4) 12 2 1 0 2 1 x x x − − + ≤ − 5) 23 3 2 0 4 2 x x x − + − ≥ − 6) 1 1 2 5.3 1 2 3 x x x x + + − < − 7) 23 28. 1 33 2 xx x x + > + − 8) 2 2 2 21 24 .2 3.2 .2 8 12x x x xx x x++ + > + + e) Bất phương trình mũ chứa tham số: Bài 1: Tìm m ñể BPT sau có nghiệm: a) 2 2 2sin s sin2 3 .3x co x xm+ ≥ b) 49 5.7 0x x m− + ≤ c) 4 .2 ( 3) 0x xm m− + + ≤ Bài 2: Tìm m ñể BPT sau: a) Nghiệm ñúng 2: .4 ( 1).2 ( 1) 0x xx m m m+∀ ∈ + − + − >ℝ b) Nghiệm ñúng 0 : (3 1).12 (2 ).6 3 0x x xx m m∀ > + + − + > “ PH¦¥NG TR×NH, BPT vµ HPT mò Vµ L¤GARIT ” Gi¸o viªn: Phan TiÕn DiÖn – : 0985.555.613 Page: 10 c) Nghiệm ñúng 10 : .2 (2 1).(3 5) (3 5) 0x x xx m m+∀ ≤ + + − + + < d) Nghiệm ñúng 2 2 22 2 21 : .9 (2 1).6 .4 0 2 x x x x x x x m m m + − −∀ ≥ − + + ≤ VI. PHƯƠNG TRÌNH LÔGARIT 1. Phương pháp ñưa về cùng một cơ số: ðưa phương trình về dạng: 0 1 log ( ) log ( ) ( ) ( ) 0a a af x g x f x g x < ≠ = ⇔ = > Chú ý: Việc lựa chọn ñiều kiện ( ) 0f x > hoặc ( ) 0g x > tùy thuộc vào ñộ phức tạp của ( )f x và ( )g x . Bài tập: 1) 32 2log (4 1) log (2 6)x xx ++ = + − 2) 2 2 4 2 4 22 2 2 2log ( 1) log ( 1) log ( 1) log ( 1)x x x x x x x x+ + + − + = + + + − + 3) 23 1 9 3 log (2 54) log ( 3) 2 log ( 4)x x x− + + = − 4) 2 12 2 2log log log 9x x x+ + = 5) 2 4 1 2 log log log 3x x+ = 6) 3 13 3 log log lg 6x x x+ + = 7) 2 1 2 log 1 log 2 0 2 2 x x − + − = 8) 3 273 .log 2 4 logx x x x+ = + 9) 22 4.log 1 2 2logx x x x+ = + 10) 2lg 1 lg(5 4) x x = − 11) ( )15 5 5( 1)log 3 log 3 3 log (11.3 - 9)x xx +− + + = 12) ( ) ( )3 9log 1 log 4 3 4 1x x x x+ − = − + − 13) 2 3 212lg 36 lg( 3 3 1) lg( 6) 2 lg 3 lg 2 3 x x x x x− + + + + − + + + 14) (lg 5 1) lg(2 1) lg 6xx − = + − 15) 1 (lg lg 2) lg(1 2 ) lg 6 2 x x+ + + = 16) 2 2log (4.3 6) log (9 6) 1x x− − − = 17) 5 1 3 1 log 5 log 5x x + − + = 18) 3 22 24 6log ( 4) log ( 4)x x xx x+ −− = − 19) 3 22 24 6log ( 3) log ( 3)x x xx x+ −− = − 2. Phương pháp ñặt ẩn số phụ: Nội dung của phương pháp: ðặt ẩn số phụ bằng hàm số lôgarit có trong phương trình, ñưa phương trình về phương trình ñại số theo ẩn số phụ. Bài tập: 1) 4 lg 3 lgx x− = 2) 2 2 12 2 log 3log log 2x x x+ + = 3) 25 5 5log log 1xx x + = 4) 2 4log (5 -1).log (2.5 - 2) 1x x = 5) ( ) ( )2 4 1log 2 .log 2 log 2xx x = 6) 2 1 lg( 1) 2 2 1 lg( 1)1 lg ( 1) x xx + − + = + −+ − 7) 2 22log (2 ).log 2 1xx = 8) 2 2log log 33 6x x+ = 9) [ ]2log 4( 1) 3( 1) 4( 1)xx x−− = − 10) [ ]3log 9( 2) 3( 2) 9( 2)xx x−− = − 11) 2 3 3log (3 3) 4log 2 0xx ++ − = 12) 2 2 9lg -3lg - 2lg2 10 x x xx −= 13) 2 2 2lg - lg .log (4 ) 2 log 0x x x x+ = 14) ( ) ( ) ( )2 2 22 3 6log 1 .log 1 log 1x x x x x x− − − − = − − “ PH¦¥NG TR×NH, BPT vµ HPT mò Vµ L¤GARIT ” Gi¸o viªn: Phan TiÕn DiÖn – : 0985.555.613 Page: 11 15) 1 2 1 4 lg 2 lgx x + = − + 16) 2 2log 10log 6 0x x+ + = 17) 0,04 0,2log 1 log 3 1x x+ + + = 18) 16 23log 16 4log 2logx x x− = 19) 2 2log 16 log 64 3xx + = 20) 3lg(lg ) lg(lg 2) 0x x+ − = 3. Phương pháp mũ hóa: 0 1 log ( ) ( )a m af x m f x a < ≠ = ⇔ = Bài tập: 1) 22log ( 4 +7) 2x x− = 2) 2log (2 3 4) 2x x x− − = 3) 2log (2 4 3) 2x x x− + = 4) ( )23log 3 2 +1 2x x x+ − − = 5) ( )( )2 2 26 8 2 2 3log log 2 0x x x x x x+ + + + − = 6) 2 4 23 4 2 1log (9 16 ) 2 log (3 4 )x x x− − = + − 4. Phương pháp sử dụng công thức ñổi cơ số: Công thức ñổi cơ số: loglog log c a c bb a = ; log .log loga b ab c c= ; log logc cb aa b= Bài mẫu: GPT: ( ) ( ) ( )2 2 22 3 6log 1 .log 1 log 1x x x x x x− − + − = − − (*) Giải: ðiều kiện 2 2 1 0 1 1 0 x x x x − − > ⇔ ≥ − ≥ Với 1x ≥ thì (*) ( ) ( ) ( )1 12 2 22 3 6log 1 .log 1 log 1x x x x x x− −⇔ + − + − = + − ( )
File đính kèm:
- ptbpt(1).pdf