MathVN

Phương trình, bất phương trình mũ – lôgarit

Giải PT, BPT mũ và logarit; phương pháp đưa cùng cơ số, đặt ẩn phụ, logarit hóa

Trung bìnhgiải tích

Lý thuyết

PT mũ a^x=b (b>0) có nghiệm x=log_a(b). PT logarit log_a(x)=b có nghiệm x=a^b với x>0. Phương pháp: đưa cùng cơ số, đặt ẩn phụ t=a^x>0, logarit hóa. BPT mũ-log đổi chiều khi cơ số 0<a<1, và phải đặt điều kiện xác định cho logarit.

Điểm cần nhớ

  • a^x = b (b>0) ⟺ x = log_a(b); nếu b ≤ 0 thì vô nghiệm
  • log_a(x) = b ⟺ x = a^b, điều kiện x > 0
  • Đặt ẩn phụ t = a^x > 0 để đưa về phương trình đại số
  • BPT đổi chiều khi 0 < a < 1
  • Luôn đặt điều kiện xác định trước khi giải PT/BPT logarit

Lỗi hay gặp

  • Quên điều kiện x>0 khi giải phương trình logarit
    Sửa: Đặt điều kiện xác định trước, sau khi giải phải đối chiếu loại nghiệm không thỏa.
  • Không đổi chiều bất phương trình khi cơ số 0<a<1
    Sửa: Với 0<a<1 hàm nghịch biến nên bất phương trình đổi chiều.
  • Đặt t=a^x nhưng quên điều kiện t>0
    Sửa: Luôn kèm t>0; loại nghiệm t≤0 trước khi giải ra x.

Thú vị: Một tờ giấy gấp đôi 42 lần (mũ 2^42) sẽ dày hơn khoảng cách từ Trái Đất tới Mặt Trăng — sức mạnh đáng kinh ngạc của hàm mũ!

Ứng dụng thực tế

Mũ và logarit mô tả các quá trình tăng/giảm theo cấp số nhân — xuất hiện khắp nơi từ tài chính đến khoa học.

  • Tài chính: Lãi kép: số tiền A(1+r)^n tăng theo hàm mũ; tính số năm để gấp đôi vốn dùng logarit.
  • Khoa học: Độ pH, độ Richter của động đất và độ to decibel đều là thang logarit — mỗi đơn vị tăng tương ứng gấp 10 lần.
  • Công nghệ: Độ phức tạp thuật toán tìm kiếm nhị phân là log₂(n) — vì sao tìm trong 1 triệu phần tử chỉ cần ~20 bước.

Ví dụ minh hoạ

VÍ DỤ 1

Lời giải

1. Viết 8 = 2^3. 2. Cùng cơ số nên bằng số mũ. 3. Nghiệm x=3. 4. 2^3=8 đúng.
VÍ DỤ 2

Lời giải

1. Đặt t=2^x>0, khi đó 4^x=t^2. 2. Thay vào. 3. Giải 2^x=1 và 2^x=4. 4. Hai nghiệm x=0, x=2.
VÍ DỤ 3

Lời giải

1. x-1>0 và x+1>0. 2. Dùng tính chất tổng logarit. 3. Đưa về phương trình đại số. 4. x=3 (nhận) hoặc x=-3 (loại do x>1).

Bài tập thử

1

Nghiệm của phương trình 3x=93^{x}=9

A.x=2
B.x=3
C.x=9
D.x=\log_3 2
2

Nghiệm của phương trình log2x=5\log_2 x=5

A.x=32
B.x=10
C.x=25
D.x=\dfrac52

Còn hàng trăm bài tập nữa

Đăng nhập miễn phí để luyện không giới hạn

Đăng nhập