Chuyên Đề Phương Trình Mũ Và Logarit, Phương Pháp Giải Phương Trình Mũ

Phương trình mũ và bất phương trình mũ có khá nhiều dạng toán, đây cũng là một trong những kiến thức rộng trong toán lớp 12 mà các em cần nắm vững và vận dụng linh hoạt để giải toán.

Đang xem: Phương trình mũ và logarit

Các em đã ôn tập về luỹ thừa trong bài hướng dẫn trước, trong phần này chúng ta sẽ ôn lại kiến thức về phương trình mũ và bất phương trình mũ. Nếu các em chưa nhớ các tính chất của hàm số mũ, các em có thể xem lại Tại Đây

A. PHƯƠNG TRÌNH MŨ

I. Phương trình mũ cơ bản

+ Là dạng phương trình ax = b; (*), với a, b cho trước và 0

– Nếu b≤ 0: Phương trình (*) vô nghiệm

– Nếu b>0: 

 (00)

II. Phương pháp giải Phương trình mũ và Bất phương trình mũ

1. Phương pháp đưa về cùng cơ số

– Ta sử dụng phép biến đổi tương đương sau:

 af(x) = ag(x) ⇔ a = 1 hoặc 

 ⇔ 

 hoặc: 

 ⇔

* Ví dụ: Giải các phương trình sau:

a) 

b) 

* Lời giải:

a) 

⇔ 

⇔ x2 – x + 8 = 2 – 6x

⇔ x2 + 5x + 6 = 0

⇔ x= -2 hoặc x = -3

b) 

⇔ 

⇔

⇔

⇔ x = 1

2. Phương pháp dùng ẩn phụ

* Khi sử dụng phương pháp này ta nên thực hiện theo các bước sau:

B1: Đưa PT, BPT về dạng ẩn phụ quen thuộc.

B2: Đặt ẩn phụ thích hợp và tìm điều kiện cho ẩn phụ.

B3: Giải PT, BPT với ẩn phụ mới và tìm nghiệm thỏa điều kiện.

B4: Thay giá trị t tìm được vào giải PT, BPT mũ cơ bản

B5: Kết luận.

* Loại 1: Các số hạng trong PT, BPT có thể biểu diễn qua af(x) nên đặt t = af(x).

– Hay gặp một số dạng sau:

+ Dạng 1: Aa2f(x) + Baf(x) + C = 0 ⇒ bậc 2 ẩn t.

+ Dạng 2: Aa3f(x) + Ba2f(x) + Caf(x) + D = 0 ⇒ bậc 3 ẩn t.

Xem thêm: Cách Chọn Đề Tài Luận Văn Thạc Sĩ Luật Kinh Tế Hay Nhất, 99 Đề Tài Luận Văn Thạc Sĩ Luật

+ Dạng 3: Aa4f(x) + Ba2f(x) + C = 0 ⇒  trùng phương ẩn t.

> Lưu ý: Trong loại này ta còn gặp một số bài mà sau khi đặt ẩn phụ ta thu được một phương trình, Bpt vẫn chứa x ta gọi đó là các bài toán đặt ẩn phụ không hoàn toàn.

* Loại 2: Phương trình đẳng cấp bậc n đối với af(x) và bf(x).

– Hay gặp một số dạng sau:

+ Dạng 1: Aa2f(x) + B(a.b)f(x) + Cb2f(x) = 0 

⇒ Chia 2 vế cho a2f(x) đưa về loại 1 dạng 1

+ Dạng 2: Aa3f(x) + B(a2.b)f(x) + C(a.b2)f(x) + D.b3f(x) = 0 

⇒ Chia 2 vế cho a3f(x) đưa về loại 1 dạng 2

º Tổng quát: Với dạng này ta sẽ chia cả 2 vế của Pt cho an.f(x) hoặc bn.f(x) với n là số tự nhiên lớn nhất có trong Pt Sau khi chia ta sẽ đưa được Pt về loại 1.

Loại 3: Trong phương trình có chứa 2 cơ số nghịch đảo

+ Dạng 1: A.af(x) + B.bf(x) + C = 0 với a.b=1

⇒ Đặt ẩn phụ t = af(x) ⇒ bf(x) = 1/t

+ Dạng 2: A.af(x) + B.bf(x) + C.cf(x) = 0 với a.b=c2.

⇒ Chia 2 vế của Pt cho cf(x) và đưa về dạng 1.

3. Phương pháp logarit hóa

+ Đôi khi ta không thể giải một PT, BPT mũ bằng cách đưa về cùng một cơ số hay dùng ấn phụ được, khi đó ta thể lấy logarit hai vế theo cùng một sơ số thích hợp nào đó PT, BPT mũ cơ bản (phương pháp này gọi là logarit hóa)

+ Dấu hiệu nhận biết: PT loại này thường có dạng af(x).bg(x).ch(x)=d (tức là trong phương trình có chứa nhiều cơ số khác nhau và số mũ cũng khác nhau) khi đó ta có thể lấy logarit 2 vế theo cơ số a (hoặc b, hoặc c).

Xem thêm: Mẫu Phiếu Xuất Nhập Kho Bằng Excel (Mới Nhất), Mẫu Phiếu Xuất Kho Bằng Excel

B. BẤT PHƯƠNG TRÌNH MŨ

1. Bất phương trình mũ cơ bản

– Xét bất phương trình ax > b

– Nếu b≤0, tập nghiệm của bất PT là R vì ax > 0 với mọi x∈R 

– Nếu b>0, thì BPT tương đương với ax >

– Nếu a > 1 thì nghiệm của bất PT là x > logab

– Nếu 0 ab

2. Giải bất phương trình bằng phương pháp đưa về cùng một cơ số

3. Giải bất phương trình mũ bằng phương pháp đặt ẩn phụ

C. BÀI TẬP PHƯƠNG TRÌNH, BẤT PT MŨ

* Giải phương trình mũ áp dụng Phương pháp đưa về cùng cơ số

* Bài tập 1: Giải các phương trình mũ sau

a) 2-x=28 b) 2-x=8

c) 

d) 

* Lời giải:

a) 2-x=28 ⇔ -x =8 ⇔ x =-8

b) 2-x=8 ⇔ 2-x= 23 ⇔ -x =3 ⇔ x =-3

c)

 ⇔ x2 – 3x + 2 = x+2 ⇔ x2 – 3x – x + 2 – 2 = 0

⇔ x2 – 4x = 0 ⇔ x(x – 4) = 0 ⇔ x = 0 hoặc x = 4

d) 

 ⇔ -2 – x2 = 3x ⇔ x2 + 3x + 2 =0 ⇔ x=-1 hoặc x = -2

(cách nhẩm nghiệm: Do các hệ số của Pt bậc 2 trên có a – b + c =0 nên có 1 nghiệm x = -1 nghiệm còn lại x = -c/a = -2)

* Bài tập 2: Giải các phương trình mũ sau

a)

b)

c) 2x+1 + 2x-2 = 36

* Lời giải:

a)

 ⇔ x2 – 3x – 2 = -2 ⇔ x2 – 3x = 0 ⇔ x = 0 hoặc x = 3

b)

 ⇔ x2 – 3x + 1 = -1 ⇔ x2 – 3x + 2 = 0 ⇔ x = 1 hoặc x = 2

(cách nhẩm nghiệm: Do các hệ số của Pt bậc 2 trên có a + b + c =0 nên có 1 nghiệm x = 1 nghiệm còn lại x = c/a = 2)

c) 2x+1 + 2x-2 = 36 ⇔ 2.2x + 2x/4 = 36 ⇔ 8.2x + 2x = 144

⇔ 9.2x = 144 ⇔ 2x = 16 ⇔ 2x = 24 ⇔ x = 4

* Giải phương trình mũ áp dụng phương pháp đặt ẩn phụ

* Bài tập 3: Giải các phương trình mũ sau

a) 9x – 4.3x + 3 = 0

b) 9x – 3.6x + 2.4x = 0

c) 5x + 51-x -6 = 0

d) 25x -2.5x – 15 = 0

* Lời giải:

a) 9x – 4.3x + 3 = 0 đặt t = 3x với t>0 ta được phương trình: t2 – 4.t + 3 = 0 ⇔ t = 1 hoặc t = 3 (2 nghiệm đều thoả điều kiện t>0).

với t = 1 ⇔ 3x = 1 ⇔ x=0

với t = 3 ⇔ 3x = 3 ⇔ x=1

b) 9x – 3.6x + 2.4x = 0 chia 2 vế của phương trình cho 4x ta được phương trình sau

⇔ 

 đặt t = (3/2)x với t>0 ta được phương trình

t2 – 3.t + 2 = 0 ⇔ t = 1 hoặc t = 2 (2 nghiệm đều thoả t>0)

với t = 1 ⇔ (3/2)x = 1 ⇔ x=0

với t = 2 ⇔ (3/2)x = 2 ⇔ 

c) 5x + 51-x -6 = 0 ⇔ 5x + 5.5-x -6 = 0

Đặt t = 5x (với t>0) thì 5-x = 1/t ta được phương trình:

 ⇔ t =1 hoặc t =5 (thoả điều kiện t>0)

với t = 1 ⇔ 5x = 1 ⇔ x=0

với t = 5 ⇔ 5x = 5 ⇔ x=1

d) d) 25x -2.5x – 15 = 0 ⇔ 52x – 2.5x – 15 = 0 đặt t = 5x với t>0 ta được phương trình