Học thêm toán – 0968 64 65 97 Chuyên đề Mũ & Logarit
GIÁO VIÊN: NGUYỄN VĂN HUY
HTTP://THAYTOAN.NET
1
Chun đề 4
PHƯƠNG TRÌNH, BẤT PHƯƠNG TRÌNH MŨ VÀ
LOGARIT
A. Tóm tắt lí thuyết
I. KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ HÀM SỐ MŨ
1. Các định nghĩa:
n
n thừa số
a a.a a
(n Z , n 1, a R)
1
a a
a
)
m
n
m
n
m
n
1 1
a
a
a
2. Các tính chất :
m n m n
a .a a
m
m n
n
a
a
a
Tập giá trị :
T R
(
x
a 0 x R
)
Tính đơn điệu:
* a > 1 :
x
y a
đồng biến trên
R
* 0 < a < 1 :
x
y a
nghịch biến trên
R
Học thêm toán – 0968 64 65 97 Chuyên đề Mũ & Logarit
' .ln
x x
a a a
' . '
u u
e e u
(với u là một hàm số)
' . ln . '
u u
a a a u
(với u là một hàm
số)
II. KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ HÀM SỐ LƠGARÍT
1. Định nghĩa: Với a > 0 , a
1 và N > 0 dn
M
a
log a 1
M
a
log a M
log N
a
a N
a 1 2 a 1 a 2
log (N .N ) log N log N
1
a a 1 a 2
2
N
log ( ) log N log N
N
3. Cơng thức đổi cơ số :
a a b
log N log b. log N
a
b
a
log N
log N
log b
* Hệ quả:
a
b
1
log b
log a
và
k a
a
1
log N log N
k
R
Đồ thị của hàm số lơgarít:
Đạo hàm của hàm số lơgarit:
1
ln '
x
x
và
1
ln '
x
x
ln
a
x
x a
'
log '
.ln
a
u
u
u a
và
'
log '
.ln
a
u
u
u a
(với u là một hàm số) 0<a<1
y=log
a
M = N
2. Định lý 2: Với 0 < a <1 thì : a
M
< a
N
M > N (nghịch biến)
3. Định lý 3: Với a > 1 thì : a
M
< a
N
M < N (đồng biến )
4. Định lý 4: Với 0 < a
1 và M > 0;N > 0 thì : log
a
M = log
a
N
M = N
x
a
a m x log m
Dạng cơ bản:
a
log x m
m
:
m
a
log x m x a
a. Phương pháp 1: Biến đổi phương trình về dạng : a
M
= a
N
;
a a
log M log N
(Phương pháp đưa về cùng cơ số)
Ví dụ 1: Giải phương trình
x
5
4 9
2
2 2
x
x
5
4 9
2
x x
3
9
2
x
6
2)
1
4.2
4
x
x
3)
3
3 .2 576
x x
4)
2
1
3 2
3 3
x
(*)
♥ Khi đó:
2 2
1 log 1 log 3 2 2
x x
Ví dụ 3: Giải phương trình
2 3 6 36
log log log log
x x x x
(1)
Bài giải
♥ Điều kiện:
0
x
♥ Áp dụng cơng thức
log log log , 0 , , ; 1; 1
a a b
c b c a b c a b
, ta có
1
2 3 2 6 2 36 2
log log 2 log log 2 log log 2 log
x x x x
1)
3 3
log log 2 1
x x
Học thêm toán – 0968 64 65 97 Chuyên đề Mũ & Logarit
GIÁO VIÊN: NGUYỄN VĂN HUY
HTTP://THAYTOAN.NET
6
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
2)
3 3 3
log 1 log 2 log 6
x x
1
2
2
2 log 2x 2 log 9x 1 1
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
5)
3
1
1
2 1
3
3
1 1
log log (2 3 )
3 3
x
x
x x
x
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
7)
4
log 12 .log 2 1
x
x
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
9)
4 2
log 3 log 7 2 0
x x
Học thêm toán – 0968 64 65 97 Chuyên đề Mũ & Logarit
GIÁO VIÊN: NGUYỄN VĂN HUY
HTTP://THAYTOAN.NET
8
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
Ví dụ 4: Giải phương trình:
2
3
3
log (x 1) log (2x 1) 2
(1)
Bài giải
♥ Điều kiện:
1
1 0
1
2 1 0
2
x
x
x
x
3 3
log 1 log 2 1 1
x x
3
log 1 2 1 1
x x
1 2 1 3
x x
(2)
Học thêm toán – 0968 64 65 97 Chuyên đề Mũ & Logarit
GIÁO VIÊN: NGUYỄN VĂN HUY
HTTP://THAYTOAN.NET
9
2 1 2 1 3 2 3 2 0
2
2
x
x x x x
x
loại
[thỏa
(*)]
♥ Vậy nghiệm của phương trình là
2
x
Tự luyện: Giải các phương trình sau
1)
2
2 2
log 2log 3 4
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
3)
2
3 3
2log 2 log 4 0
x x
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
Học thêm toán – 0968 64 65 97 Chuyên đề Mũ & Logarit
GIÁO VIÊN: NGUYỄN VĂN HUY
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
5)
2
2 2
log 1 2 2log 3
x x x
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
b. Phương pháp 2: Đặt ẩn phụ chuyển về phương trình đại số
Ví dụ 5: Giải phương trình
9 4.3 45 0
x x
(1)
Học thêm toán – 0968 64 65 97 Chuyên đề Mũ & Logarit
loại
Với
9
t
thì
3 9 2
x
x
♥ Vậy nghiệm của phương trình là
2
x
Tự luyện: Giải các phương trình sau
1)
16 17.4 16 0
x x
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
Học thêm toán – 0968 64 65 97 Chuyên đề Mũ & Logarit
GIÁO VIÊN: NGUYỄN VĂN HUY
HTTP://THAYTOAN.NET
12
4)
2 2
1 2
9 10.3 1 0
x x x x
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
t
, phương trình (1) trở thành
2
3 29 18 0
t t
(3)
2
3
3
9
t
t
Với
1)
1 3
5 5 26 0
x x
Học thêm toán – 0968 64 65 97 Chuyên đề Mũ & Logarit
GIÁO VIÊN: NGUYỄN VĂN HUY
HTTP://THAYTOAN.NET
13
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
2)
2 2
1 1
10 10 99
x x
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
(2)
♥ Đặt
3
2
x
t
với
0
t
, phương trình (1) trở thành
2
6 13 6 0
t t
thì
3 3
1
2 2
x
x
Với
2
3
t
thì
3 2
1
2 3
x
x
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
2)
3.16 2.81 5.36
x x x
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
3)
2 4 2 2
3 45.6 9.2 0
x x x
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
5)
27 12 2.8
x x x
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
Học thêm toán – 0968 64 65 97 Chuyên đề Mũ & Logarit
GIÁO VIÊN: NGUYỄN VĂN HUY
HTTP://THAYTOAN.NET
16
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
Đặt
2
log
t x
, phương trình (1) trở thành
2
3 2 0
t t
(3)
1
3
2
t
t
Với
1
Ví dụ 9: Giải phương trình
1 2
1
5 log 1 logx x
(1)
Bài giải
♥ Điều kiện:
0
log 5
log 1
x
x
x
Với
2
t
thì
log 2 100
x x
[thỏa (*)]
Với
3
t
thì
log 3 1000
x x
[thỏa (*)]
♥ Vậy nghiệm của phương trình là
100; 1000
x x
………………………………………………………………………………………………………………………
2)
2
2 2
6 4
3
log 2x log x
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
Học thêm toán – 0968 64 65 97 Chuyên đề Mũ & Logarit
GIÁO VIÊN: NGUYỄN VĂN HUY
HTTP://THAYTOAN.NET
18
………………………………………………………………………………………………………………………
3 3
log 1 log 2
2 2
x x
x
(1)
Bài giải
♥ Điều kiện:
0
x
♥ Đặt
3
log 3
t
t x x
thì phương trình (1) trở thành
1 9 2 4
2.2 .2 3 .2 3 2
4 4 3 9
t
t t t t t
t
x
(1)
Bài giải
♥ Điều kiện
5.2 8 0
x
(*)
Học thêm toán – 0968 64 65 97 Chuyên đề Mũ & Logarit
GIÁO VIÊN: NGUYỄN VĂN HUY
HTTP://THAYTOAN.NET
19
♥ Ta có:
3
5.2 8
1 2
0
t
, phương trình (2) trở thành
2
5 16 16 0
t t
(3)
4
3
4
5
t
t
Với
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
c. Phương pháp 3: Biến đổi phương trình về dạng tích số A.B=0,
Ví dụ 12: Giải phương trình
4.5 25.2 100 10
x x x
(1)
Bài giải
♥ Ta có:
1 4.5 2 .5 25.2 100 0
x x x x
5 4 2 25 2 4 0
♥ Vậy nghiệm của phương trình là
2
x
Tự luyện: Giải các phương trình sau
1)
3.7 49.3 147 21
x x x
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
3)
2 7 2 7
log 2log 2 log .log
x x x x
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
d. Phương pháp 4: Lấy lơgarít hai vế theo cùng một cơ số thích hợp nào đó
(Phương pháp lơgarít hóa)
Ví dụ 13: Giải phương trình
2
3 .2 1
x x
3
1 log 2 0
x x
Học thêm toán – 0968 64 65 97 Chuyên đề Mũ & Logarit
GIÁO VIÊN: NGUYỄN VĂN HUY
HTTP://THAYTOAN.NET
22 2
3
0
1
log 3
log 2
x
x
0
) thì đó là nghiệm duy nhất của
phương
trình f(x) = g(x))
Ví dụ 14: Giải phương trình
3 4 5
x x x
(1)
Bài giải
♥ Chia hai vế phương trình (1) cho
5
x
5 0,
x
x
, ta có
3 4
1 1
5 5
x x
3 3 4 4
' ln ln 0,
5 5 5 5
x x
f x x
f x
nghịch biến trên
(*)
♥ Mặt khác
2 1
(1) (Dạng
f x g x
)
Học thêm toán – 0968 64 65 97 Chuyên đề Mũ & Logarit
GIÁO VIÊN: NGUYỄN VĂN HUY
HTTP://THAYTOAN.NET
23
Bài giải
♥ Xét các hàm số
1
3
x
f x
0 0
f g
(1) có nghiệm
0
x
(**)
Từ (*) và (**) ta suy ra phương trình (1) có nghiệm duy nhất
0
x
♥ Vậy nghiệm của phương trình là
0
x
Bài tập:
Giải các phương trình sau
1) 2
x
= 1+
x
2
3
HTTP://THAYTOAN.NET
24
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
3)
3 x 2
2 x 8x 14
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
5)
x 2 x 2
3.25 3x 10 .5 3 x 0
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………
6)
9 12 3 11 0
x x