BIẾN ĐỔI & TÍNH GIÁ TRỊ BIỂU THỨC MŨ - LÔGARIT BIỂU DIỄN LÔGARIT QUA CÁC LÔGARIT CƠ SỐ KHÁC NHAU PHƯƠNG PHÁP Muốn rút gọn các biểu thức chứa logarit ta cần sử dụng các quy tắc tính logar
Trang 1BIẾN ĐỔI & TÍNH GIÁ TRỊ BIỂU THỨC MŨ - LÔGARIT BIỂU DIỄN LÔGARIT QUA CÁC LÔGARIT CƠ SỐ KHÁC NHAU
PHƯƠNG PHÁP Muốn rút gọn các biểu thức chứa logarit ta cần sử dụng các quy tắc tính logarit và đổi cơ số của logarit Ngoài ra, ta còn cần sử dụng các công thức lũy thừa đã học
a01,a0
1
a a
a 1
a
a
a
a
a b a
a b a b
b b
b
a a , *
a a
a b logab
log 1 0, 0a a 1
logaa1, 0 a 1
logaa , 0 a 1
loga a 1, 0 a 1
logab .log , ,ab a b 0,a 1
loga b 1.logab
loga b .logab
logablogacloga bc , b c, 0,a 1
logab logac loga b , b c, 0,a 1
c
log 1
log a
b
b
a
, a b, 0,a 1
Câu 1 Cho , , a b c là các số thực dương thỏa mãn alog 7 3 27, blog 11 7 49, clog 25 11 11.Giá trị của biểu
thức T alog 723 blog 1127 clog 25 112 bằng
Lời giải Chọn B
Có 3 7 11 3 7 11
log 25 log 7 log 11 log 25 log 7 log 11
Áp dụng alogab , ta được b
3
7
11 11
11
3 log 7
log 7 3 log 7 3
2 log 11
log 11 2 log 11 2
log 25
log 25 log 25
Vậy T343 121 5 469
Câu 2 Cho , , a b c là các số thực khác 0 thỏa mãn 4a25b10c Tính T c c
a b
10
2
Lời giải Chọn C
Trang 2Giả sử
4 25 10
log
log
Do , , a b c là các số thực khác 0 nên t0,t 1
10 10
log log log 4 log 25
log 4 log 25 log log log 10 log 10
c c T
log 4.25 log 100 2
Câu 3 Cho các số thực dương x y z, , theo thứ tự lập thành một cấp số nhân, đồng thời với mỗi số thực
dương a1 thì log , logax a y, log3a z theo thứ tự lập thành một cấp số cộng Giá trị biểu thức
3x 7y 2020z P
bằng
A 2029 B 2030 C 2031 D 2033
Lời giải Chọn B
Theo giả thiết ta có
3
2
loga log a 2 log a loga loga
xz y
x y z
3 7 2020
3 7 2020 2030
P
Câu 4 Cho xlog 32 , ylog 3372 Từ đó hãy tính giá trị của biểu thức
ln ln ln ln
ln1348 P
2
x y P
y
1 2
x y P
y
2
x y P
y
2
x y P
y
Lời giải Chọn A
P
2
2 2
1
ln ln 2022 log 2022 log 2.3.337 log 2 log 3 log 337 1
ln1348 ln1348 log 1348 log 2 337 log 2 log 337 2
x y y
Câu 5 Cho ,a b là hai số thực dương thỏa mãn: logb 1011 và log2a4log2b4log loga b Giá
trị của biểu thức
3033 log log
2021 log 9
L
a b
bằng
2
4
2
L Lời giải
Chọn D
Ta có log2a4 log2b4 log loga b
log2a4log2b4log loga b0 2 2
loga 2logb 0 loga 2logb a b
Trang 3Vậy
2
3033 log log 3033 log log
2021 log 9 2021 log 9
L
3 1011 log
2022 2log 2 1011 log 2
b b
Câu 6 Cho x y m, , là ba số thực dương khác 1 và x y thỏa mãn log 3 1 2 1 2
m
x y
Khi đó biểu thức
2
4
x xy y P
x y
có giá trị bằng:
A 25
8
100
50
5
P Lời giải
Chọn C
Ta có: log 3 1 2 1 2
m
x y
4
x210xy9y2 0 x y x 9y 0
9
x y
dox y
Như vậy:
P
Câu 7 Cho hai số thực dương a, b thỏa mãn 2 log 2a 3 log3blog6a b Tính giá trị của
1 1
a b
Lời giải Chọn B
Đặt log a x2 , log b3 Ta có y a2 ,x b3y và 2 ; x 3 y y x 1
6
log a b 2 x a b 6 x 36.6x
Khi đó 1 1 36.6 36.61 108.6 108
2 3 2 3 2 3
x y x x x x
a b
Câu 8 Cho log 5 a27 , log 7 b3 , log 3 c2 Tính log 356 theo a, b, c
A 3
1
a b c c
3
1
a b c b
3
1
a b c a
3
1
b a c c
Lời giải
Chọn C
Theo giả thiết ta có log 527 1log 53 log 5 33
3
Ta lại có log 5 log 3 log 5 3ac2 2 3 và log 7 log 3 log 7 bc2 2 3
6
3 log 35 log 5 log 7 3
log 35
a b c
ac bc
Câu 9 Cho , ,a b c0; ,a b Tình 1 Alog ( ).log (a b2 b bc) log ( ) a c
A logac B 1 C logab D logabc
Lời giải Chọn C
Ta có
Trang 42 log ( ).log (a b ) log ( )a
1 2log log log
2
ab b bc a c
log logab bblogbcloga c
log 1 logab bc logac
logablog logab bclogac
logab logac logac logab
Câu 10 Cho x, y và z là các số thực lớn hơn 1 và gọi w là số thực dương sao cho logx2 w15,
logzw20 và logxyzw15 Tính logyw
1 60
Lời giải
Chọn A
Ta có logx2w15logxw30 log 1
30
wx
logzw20 log 1
20
wz
Lại do
logxyzw15
1
15 log
1 log log log
15
30 20 w y 15
60
w y
logyw 60 Câu 11 Cho log 59 a, log 74 b và log 3 c2 Biết log 17524 mb nac
pc q
với , , ,m n p q và q là số nguyên tố Tính A mnpq
Lời giải Chọn A
Ta có
log 5 a log 5 2 a
log 7 c log 7 2 b
2
log 3 c
log 5 log 3.log 5 2ac
24
2
log 175 log 175
log 24
2 2 3 2
log 7.5 log 2 3
3
log 7 log 5 log 2 log 3
log 7 2log 5
3 log 3
3
b ac c
Suy ra
2 4 1 3
m n p q
Do đó A m n p q 2.4.1.3 24.
Trang 5Câu 12 Cho alog 32 , blog 53 và clog 1511 Biết log 12066 mc nac pabc
a c ab ac
với , ,m n p Tính T m n p
Lời giải Chọn A
Ta có log 5 log 3.log 52 2 3 a b
log 11 log 15.log 11 log (3.5) (log 3 log 5)
a ab c
3 2
66
log 2 3.5 log 120 3 log 3 log 5 log 120
log 66 log 2.3.11 1 log 3 log 11
1
a ab c ac abc
a ab a c ab ac a
c
3
1 1
m n p
Vậy T 5
Câu 13 Cho log 527 a,log 73 b,log 32 c, nếu biểu diễn
6 log 35 xa yb c
m nc
thì giá trị của biểu thức
2 2 3 2
P x y m n bằng bao nhiêu?
A .P7 B P8 C P0 D P2
Lời giải Chọn B
Ta có log 35 log 5 log 76 6 6
1 log 2 log 3 log 2 log 3
Từ giả thiết: log 5 a27 ; log 3 c2
3
log 5 3a
log 5 log 3.log 5 3ac2 2 3 , log 7 log 3.log 7 bc2 2 3
Do đó, 6
1 log 35
3ac 3a bc b
3
3
a b c
ac bc
3; 1; 1; 1
Vậy P x 2y23m2 n 8
Câu 14 Cho các số thực ,a b thỏa mãn a b 1 và 1 1 2021
logablogba Tìm giá trị của tham số thực m để giá trị biểu thức 2022
logab logab
P
A m 2017 B 2022
2017
m C m 2020 D Đáp án khác
Lời giải Chọn B
Do a b 1 logab0, logba0, logbalogab
Trang 6Ta có: 1 1 2021 log log 2021
logbalogab ab ba
Do đó, P2022mlogba 1 m1 log ab2022mlogbalogab2022 *
Mặt khác
logbalogab logbalogab 2021 4 20174 logbalogab 2017
Do vậy, * 2022 2022 2017
2017 2017
m
Câu 15 Gọi a là số thực sao cho 3 số alog 20213 , alog 20219 , alog 202181 theo thứ tự lập thành
một cấp số nhân Tìm công bội qcủa cấp số nhân đó
A 1
2
3
q Lời giải
Chọn A
Do 3 số alog 2021;3 alog 2021;9 alog 202181 theo thứ tự lập thành một cấp số nhân nên
công bội qcủa cấp số nhân là:
9 3
log 2021 log 2021
a q
a
81 9
log 2021 log 2021
a a
log 2021 log 2021 log 2021 log 2021
3
3
1 log 2021 1 4
1log 2021 2 2
Câu 16 Biết rằng b là số nguyên thỏa mãn
2
3 3
log a b a a a log 4a 4a 8
Lời giải Chọn D
Điều kiện : 3
0
b a b
2
3 3
log a b a a a log 4a 4a 8
3 3
log a log 4a 4a 8 b a a a
2 2
log a log 4 a a 2 2a a a
log a a log a a 2 a a 2
Nếu tồn tại cặp a b thỏa mãn đề bài thì ; a 3 0
b
Xét hàm số y f t log2t t , là hàm số xác định và đồng biến trên 0 : 1
Trang 7Do đó 1 3 2
2
a
b
3
a
b
Phương trình ba2 b 1a2b 3 0 2 có nghiệm khi
1 4 2 3 0
7 14 1 0
Vì b,b0 nên b 2; 1
Nếu b 2 thay vào 2 ta có: 1; 1
2
a
Nếu b 1 thay vào 2 ta có: a 1 2; 1 2
Vậy có 4 giá trị a thỏa mãn bài toán
Câu 17 Biết rằng a b , là hai số thực dương và thỏa mãn đẳng thức
2021a b 12021a 2 b 1 20213 a 4 b 320211 a b4.20212 a 3 b 2 Tìm giá trị của biểu thức
3 3 2021
a b
T
A 2022
2021
2021
2021
2021
Lời giải Chọn C
Từ giả thiết : 2021a b 12021a 2 b 1 20213 a 4 b 320211 a b4.20212 a 3 b 2
20214 a 5 b 420214 a 6 b 42021b 1 4.20212 a 3 b 2
20212 a 2 b 220212 a 3 b 22021 2 b 2 a 22021 2 a 3 b 2 4 1
Áp dụng bất đẳng thức (AM_GM) ta có:
2021a b 2021 b a 2 2021a b 2021 b a 2 2021 2
2 3 2 2 3 2 2 3 2 2 3 2
2021 a b 2021a b 2 2021 a b 2021a b 2
Suy ra 20212 a 2 b 420212 a 3 b 42021 2 b 2 a2021 2 a 3 b 4
Đẳng thức 1 xảy ra khi:
2 2 2 2 2 2
2 3 2 2 3 2
1; 0
2021 2021
a b
Vậy
2021 2021
a b
T
Câu 18 Cho các số thực dương x, y thỏa mãn logx logylog xlog y 100 và log x ,
log y , log x , log y là các số nguyên dương Khi đó kết quả xy bằng
A 10164 B 10100 C 10200 D 10144
Lời giải Chọn A
Trang 8Đặt log
log
2 2
log log
x a
y b
2
2
10 10
a b
x y
2 2
10a b
xy
Ta có :
2
2
2
2
log log 10
2 log log 10
2
a
b
a x
b y
thỏa điều kiện
2 2
a
và 2 2
b
là các số nguyên dương
Vậy a và 2 b là các số chẵn dương Do đó 2 a và b là các số chẵn dương
Ta có : logx logylog xlog y 100
log 10a log 10b 100
2
a b
a b a22ab22b200 (*) 0
Ta coi là phương trình bậc 2, ẩn là a và tham số b
Do đó có 201b22b
Để có nghiệm 0 1 b 202 1 (Do b nguyên dương)
Như vậy b1; 2;3; ;13
Mà b là các số chẵn dương nên b2; 4;6;8;10;12
Vì a là số chẵn , dương với b2; 4;6;8;10;12 , thay vào phương trình (*) ta có 8
10
b a
hoặc 10
8
b
a
Vậy xy10a2 b2 10164
Câu 19 Cho các số thực x y z, , thỏa mãn 2x 1 3y 1 4z 1 15 và
2 3 1 3 4 1 4 2 1 30
3x y 3 y z 3z x 3 Giá trị của x y z bằng
Lời giải Chọn D
Điều kiện 1; 1; 1
x y z
15 2x 1 3y 1 4z1 3 2x 1 3y 1 4z 1 3 2x3y4z3
Suy ra
2 15
3
x y z Mặt khác, từ giả thiết và chứng minh trên, ta có
3
3 3 x y 3 y z 3 z x 3 3 x y .3 y z .3 z x
3 2 3 1 3 4 1 4 2 1 3 2 3 4 15 3 72 15 30
3 3 x y y z z x 3 3 x y z 3 3 3
Trang 9Dấu “=” xảy ra khi 2 3 1 3 4 1 4 2 1
y
Ta được x y z12.8.6 576
Câu 20 Giả sử a, b là các số thực sao cho x3y3a.103 zb.102 z đúng với mọi số thực dương x, y,
z thoả mãn log x y và z logx2y2 Giá trị của z 1 a b bằng
31 2
25 2
Lời giải
Chọn A
Ta có: x3y3x y x 2y2xy x y và 1 2 2 2
2
xy x y x y
Từ giả thiết, ta có:
10 10 10 10 10
2 10
z
z
x y
x y
x y
Vì x3y3a.103 zb.102 z đúng với mọi số thực dương x, y, z nên
2
z z z z z a b , z
2z 1 1 3z 1 2z 1 3z 2z
1 10 15 10 0, 2
1 0 2
15 0
a b
1 2 15
a b
29 2
a b
3
( ) log
T f f f
Lời giải Chọn C
3
log
Trang 101 2 2020
T f f f
3 3 3 3.1010 3030
Câu 22 Biết rằng 2x1x log 142 y2 y1 trong đó x0 Tính giá trị của biểu thức
P x y xy
Lời giải Chọn B
Ta có:
1
2 2 2x x 4
Lại có: 14y2 y 1 14y1 y 1 3 y1
Đặt t y 1 0
Xét hàm số f t trên t3 3 14t 0; , ta có
0;
t f t f
14 y 2 y 1 16
log 142 y2 y14 2
Từ 1 và 2 ta có: 2x1x log 142 y2 y1 1 2
0
x
P y
Câu 23 Tìm số nguyên dương n thỏa mãn
log 2017 1
log 2017 log 2017 log 2017
n
a
i
i
A n2016 B n2017 C n2018 D n2019
Lời giải Chọn C
Gọi vế trái và vế phải của hệ thức đề bài cho lần lượt là A và B
Ta có 12 log2 2017 22 log 2017
n a
Do đó log 2017 22log 2017 44log 2017 86log 2017 22 log 2017
n
1 22 44 86 22 log 2017
n a n
Ta có : Dãy số 1; 2 4 82; 4; 6; ; 22
n
n lập thành một cấp số nhân với công bội 22 1
q
1 1
1
1 1
1
2
n
q u q
Trang 112 1 log 2017
2n a
A
a
Từ đó 2 1 2 20181 2018
Câu 24 Cho x0 Biết biểu thức
2
2
1
4 1
4
x x
x x
a A
b
, với a
b là phân số tối giản Tính giá
trị của S a b
A 2.3x B 2.3 x C 2 D 32 x
Lời giải Chọn A
Ta có 1 13 3 2 1 132 2 32 132 2 32 13 3 2
1
3 3 2
x x
2
2
4
x x
x x
x x
x x A
2 2
2 2
3 1
x
(Vì x0 nên 3 1 0
x )
Vậy S a b 2.3x
Câu 25 Cho ,a b là các số thực và hàm số
f x( )alog2021 x2 1 xbsin cos 2020x x Biết rằng 7 f2020ln 202112 Tính
P f2021ln 2020
Lời giải Chọn B
Xét hàm số g x f x 7 alog2021 x2 1 xbsin cos 2020x x
Do x2 nên hàm số 1 x x x 0 g x có tập xác định D
Ta có: x D x D và 2021 2
g x a x x b x x
log2021 2 1 sin cos 2020
2
1
1
Trang 12 log2021 2 1 sin cos 2020
g x g x
Vậy hàm số g x là hàm số lẻ
Lại có: 2020ln 2021 2021ln 2020
2020ln 2021 2021ln 2020
2020ln 2021 7 2021ln 2020 7
12 7 f2021ln 20207
2021ln 2020 2 f
Câu 26 Cho hàm số f x log 1 12
x
Cho biểu thức Scó dạng
S f 2 f 3 f2020 Biết rằng tổng S được viết dưới dạng log a
b
với
a
b là phân
số tối giản và ,a b Khi đó giá trị của 0 b a bằng
Lời giải Chọn B
Ta có: f x log 1 12 f x log x221 logx 1 logx 1 2logx
Suy ra ta có:
3 log 4 2log 3
4 log 3 log 5 2lo
0
g 4
5 log 4 log 6 2log 5
2019 log 2018
l
2log 2019
log 2 log 2
log 2020 log 2021 2 lo 2
f
f
f
f
f
f
Suy ra log1 2log 2 log 2 log 2020 log 2021 2 log 2020 log 2021
4040
Như vậy suy ra 2021 4040 2021 2019
4040
a
b a b
Câu 27 Cho 2 2
1 1 1 1
e x x
f x
Biết rằng 1 2 3 2017 e
m n
f f f f với m, n là các số tự nhiên
và m
n tối giản Tính
2
m n
A m n 2 1 B m n 21 C m n 22018 D m n 2 2018
Lời giải
Chọn A
2
1
1 1
1
x x
2 2
1
x x
x x x x
f x
, x 0
Trang 13Xét dãy số u : k
k
k k u
, k *
Ta có 1 1 1
1
1 2
u , 2 1 1
1
2 3
u , 3 1 1
1
3 4
u , …, 2017 1 1
1
2017 2018
1 2 3 2017 eu u 1 2 u 3 u 2017
2
1 2 3 2017
1 2018 2018
m
n
Vậy m n 2 1
Câu 28 Cho dãy số 11 11 11
2
log 2.log 3 log 1
2
n
với số tự nhiên n1 Số hạng nhỏ nhất của dãy số có giá trị làm Hỏi có bao nhiêu số hạng của dãy số cùng đạt giá trị là m
Lời giải
Chọn B
Xét ba số hạng liên tiếp sau đây:
log 2.log 3 log log 2.log 3 log 1 log 2.log 3 log 2
Để số hạng un nhỏ nhất thì
1
log 2.log 3 log log 2.log 3 log 1
;
log 2.log 3 log 1 log 2.log 3 log 2
;
11 2
2
log 1
1
2
n
n
n
Suy ra có hai giá trị nguyên dương của n thỏa mãn, ứng với hai số hạng của dãy số cùng đạt
giá trị nhỏ nhất, tương ứng là
4 4
11 1
11 2
n n
Câu 29 Lần lượt gọi , , ,a b c d là các số nguyên dương thỏa mãn 3
log
2
ab và 5
log
4
cd ; Khi a c 9
thì b d bằng
Lời giải
Chọn B
Ta có:
3
2 3 2
4
3 log
2 5 log
4
a
c
c d
Đặt
với m n k l Z, , ,
2 3
2 3 6
5
a k
b k
b a k
d l