Blog

Cách Giải Bài Toán Giải Phương Trình Logarit Lớp 11: Chiến Lược và Ví Dụ Minh Họa

T
Tác giả
6 phút đọc
Chia sẻ:
6 phút đọc

1. Giới thiệu về loại bài toán Giải phương trình logarit và tầm quan trọng của nó

Phương trình logarit là một trong những chủ đề trọng tâm trong chương trình Toán lớp 11. Nắm vững cách giải bài toán giải phương trình logarit giúp học sinh:

  • Phát triển kỹ năng biến đổi biểu thức chứa logarit.
  • Chuẩn bị nền tảng cho giải tích, bất đẳng thức và các bài toán nâng cao ở lớp 12.
  • Tăng cường tư duy logic, khả năng giải quyết vấn đề với điều kiện miền xác định.
  • Bài viết này hướng dẫn chiến lược tổng thể và chi tiết, kèm ví dụ minh họa, bài tập mẫu và lời giải, giúp học sinh hiểu rõ “cách giải bài toán giải phương trình logarit”.

    2. Phân tích đặc điểm của bài toán giải phương trình logarit

    Phương trình logarit thường có dạng:

    logaf(x)=g(x)\log_a f(x) = g(x)

    hoặc

    logaf(x)+logah(x)=k.\log_{a} f(x) + \log_{a} h(x) = k.

  • Miền xác định: Đảm bảo biểu thức trong log > 0.
  • Tính chất đơn điệu: Hàmlogax\log_a x đồng biến nếua>1a>1, nghịch biến nếu0<a<10<a<1.
  • Chuyển đổi cơ bản: Đổi cơ số, đưa về cùng cơ số, dùng quy tắc tích, thương, lũy thừa.
  • 3. Chiến lược tổng thể để tiếp cận

  • Xác định và ghi rõ miền xác định của phương trình.
  • Chuyển đổi về dạng cơ bản: đưa về logau(x)=logav(x)\log_a u(x)=\log_a v(x)hoặclogau(x)=c\log_a u(x)=c.
  • Giải phương trình tương đương không chứa logarit.
  • Kiểm tra nghiệm tìm được có thuộc miền xác định không.
  • Xem xét các biến thể đặc biệt (đối với phương trình chứa nhiều log, căn thức kết hợp log...).
  • 4. Các bước giải quyết chi tiết với ví dụ minh họa

    Bước 1: Xác định miền xác định

    Ví dụ 1: Giải phương trìnhlog2(x1)+log2(x+3)=3\log_2(x-1)+\log_2(x+3)=3.

    - Miền xác định yêu cầu:

    Bước 2: Dùng tính chất tích của logarit

    Áp dụnglog2(x1)+log2(x+3)=log2[(x1)(x+3)].\log_2(x-1)+\log_2(x+3)=\log_2[(x-1)(x+3)].Phương trình trở thành:

    log2[(x1)(x+3)]=3  (x1)(x+3)=23=8.\log_2[(x-1)(x+3)]=3\ \Leftrightarrow\ (x-1)(x+3)=2^3=8.

    Giải: x2+2x3=8x2+2x11=0x=2±4+442=1±23.x^2+2x-3=8 \Rightarrow x^2+2x-11=0 \Rightarrow x=\frac{-2 \pm \sqrt{4+44}}{2}=-1 \pm 2\sqrt{3}.

    Chọn nghiệm thỏa miền xác định x>1x>1x=1+23.x=-1+2\sqrt{3}.

    Ví dụ 2: Phương trìnhlog(x)+log(x2)=1\log(x)+\log(x-2)=1(cơ số 10).

    - Miền xác định:x>2.x>2.Áp dụng tích:log[x(x2)]=1x22x=10\log[x(x-2)] =1 \Rightarrow x^2-2x=10.

    Giải x22x10=0x=1±11.Chnx^2-2x-10=0 \Rightarrow x=1 \pm \sqrt{11}. Chọnx=1+\sqrt{11}logab+logac=loga(bc),logablogac=logabc.\log_a b +\log_a c=\log_a(bc),\quad \log_a b -\log_a c=\log_a\tfrac b c.

  • Đổi cơ số:logab=logcblogca.\log_a b=\frac{\log_c b}{\log_c a}.
  • alogax=x,loga(ax)=x.a^{\log_a x}=x,\quad \log_a (a^x)=x.
  • Hàmlogax\log_a x đồng biến nếua>1a>1, nghịch biến nếu0<a<10<a<1.
  • 6. Các biến thể của bài toán và cách điều chỉnh chiến lược

  • Phương trình chứa log khác cơ số: đổi về cơ số chung.
  • Phương trình có dạng hỗn hợp log và mũ: tách nhóm, đặt ẩn phụ.
  • Phương trình chứa căn thức: đưa vào miền xác định, bình phương cả hai vế, kiểm tra nghiệm.
  • 7. Bài tập mẫu với lời giải chi tiết

    Bài tập 1: Giảilog3(2x+5)=2.\log_3(2x+5)=2.

    Lời giải:2x+5=32=9x=2.2x+5=3^2=9 \Rightarrow x=2.Kiểm tra:22+5=9>02 \cdot 2+5=9>0hợp lệ.

    Bài tập 2: Giải2log2xlog2(x1)=3.2\log_2 x -\log_2(x-1)=3.

    Lời giải:

    Miền xác định:x>1x>1. Biến đổi:

    2log2xlog2(x1)=log2x2log2(x1)=log2x2x1=3.2\log_2 x -\log_2(x-1)=\log_2 x^2 -\log_2(x-1)=\log_2\frac{x^2}{x-1}=3.

    x2x1=23=8x2=8(x1)x28x+8=0.Gii:\frac{x^2}{x-1}=2^3=8 \Rightarrow x^2=8(x-1) \Rightarrow x^2-8x+8=0. Giải:x=\frac{8 \pm \sqrt{64-32}}{2}=4 \pm 2\sqrt{2}.ChnChọnx=4+2\sqrt{2}>1" data-math-type="inline"> undefined

    5. Công thức và kỹ thuật cần nhớ

  • logab+logac=loga(bc),logablogac=logabc.\log_a b +\log_a c=\log_a(bc),\quad \log_a b -\log_a c=\log_a\tfrac b c.
  • Đổi cơ số:logab=logcblogca.\log_a b=\frac{\log_c b}{\log_c a}.
  • alogax=x,loga(ax)=x.a^{\log_a x}=x,\quad \log_a (a^x)=x.
  • Hàmlogax\log_a x đồng biến nếua>1a>1, nghịch biến nếu0<a<10<a<1.
  • 6. Các biến thể của bài toán và cách điều chỉnh chiến lược

  • Phương trình chứa log khác cơ số: đổi về cơ số chung.
  • Phương trình có dạng hỗn hợp log và mũ: tách nhóm, đặt ẩn phụ.
  • Phương trình chứa căn thức: đưa vào miền xác định, bình phương cả hai vế, kiểm tra nghiệm.
  • 7. Bài tập mẫu với lời giải chi tiết

    Bài tập 1: Giảilog3(2x+5)=2.\log_3(2x+5)=2.

    Lời giải:2x+5=32=9x=2.2x+5=3^2=9 \Rightarrow x=2.Kiểm tra:22+5=9>02 \cdot 2+5=9>0hợp lệ.

    Bài tập 2: Giải2log2xlog2(x1)=3.2\log_2 x -\log_2(x-1)=3.

    Lời giải:

    Miền xác định:x>1x>1. Biến đổi:

    2log2xlog2(x1)=log2x2log2(x1)=log2x2x1=3.2\log_2 x -\log_2(x-1)=\log_2 x^2 -\log_2(x-1)=\log_2\frac{x^2}{x-1}=3.

    x2x1=23=8x2=8(x1)x28x+8=0.Gii:\frac{x^2}{x-1}=2^3=8 \Rightarrow x^2=8(x-1) \Rightarrow x^2-8x+8=0. Giải:x=\frac{8 \pm \sqrt{64-32}}{2}=4 \pm 2\sqrt{2}.ChnChọnx=4+2\sqrt{2}>1$ .

    8. Bài tập thực hành

  • Giảilog4(x3)+log4(x+1)=2.\log_4(x-3)+\log_4(x+1)=2.
  • Giảilog5(x24)=1\log_5(x^2-4)=1.
  • Giảilog(x+2)log(x1)=log3\log(x+2)-\log(x-1)=\log3.
  • Giảilog2(3x1)+log2(x2+1)=4\log_2(3x-1)+\log_2(\frac x2+1)=4.
  • Giải2log10(x+1)=log10(x2+5).2\log_{10}(x+1)=\log_{10}(x^2+5).
  • 9. Mẹo và lưu ý tránh sai lầm phổ biến

  • Luôn ghi rõ miền xác định trước khi biến đổi.
  • Kiểm tra nghiệm sau khi bình phương hoặc đặt ẩn phụ.
  • Không bỏ qua dấu ngoặc khi áp dụng tính chất logarit tích, thương.
  • Phân biệt rõ cơ số logarit đồng biến hay nghịch biến.
  • Áp dụng chiến lược này thường xuyên với đa dạng bài tập sẽ giúp bạn tự tin nắm vững “cách giải bài toán giải phương trình logarit” và đạt kết quả cao trong kiểm tra.

    T

    Tác giả

    Tác giả bài viết tại Bạn Giỏi.

    Bài trước

    Ứng dụng thực tế của giải bất phương trình logarit trong cuộc sống và các ngành nghề

    Nút này mở form phản hồi nơi bạn có thể báo cáo lỗi, đề xuất cải tiến, hoặc yêu cầu trợ giúp. Form sẽ tự động thu thập thông tin ngữ cảnh để giúp chúng tôi hỗ trợ bạn tốt hơn. Phím tắt: Ctrl+Shift+F. Lệnh giọng nói: "phản hồi" hoặc "feedback".