LÔGARIT Mục tiêu Kiến thức + Biết khái niệm và tính chất của lôgarit.. + Biết các quy tắc lôgarit và công thức đổi cơ số.. + Biết các khái niệm lôgarit thập phân, lôgarit tự nhiên..
Trang 1TOANMATH.com Trang 1
CHUYÊN ĐỀ 2: MŨ VÀ LÔGARIT
BÀI 2 LÔGARIT Mục tiêu
Kiến thức
+ Biết khái niệm và tính chất của lôgarit
+ Biết các quy tắc lôgarit và công thức đổi cơ số
+ Biết các khái niệm lôgarit thập phân, lôgarit tự nhiên
Kĩ năng
+ Biết vận dụng định nghĩa để tính một số biểu thức chứa lôgarit đơn giản
+ Biết vận dụng các tính chất của lôgarit vào các bài toán biến đổi, tính toán các biểu thức chứa lôgarit
Trang 2TOANMATH.com Trang 2
I LÍ THUYẾT TRỌNG TÂM
1 Khái niệm lôgarit
Cho hai số dương ,a b với a Số 1 thỏa mãn đẳng
thức a được gọi là lôgarit cơ số b a của b , và ký
hiệu là loga b
2 Tính chất
Cho ,a b0,a Ta có: 1
log
a
b
a
a
Nhận xét: logab a b a b , 0,a1
2 log 8 3 2 8 Chú ý: Không có lôgarit của số âm và số 0
3 Quy tắc tính lôgarit
a Lôgarit của một tích
Cho a b b, ,1 2 với 0 a , ta có: 1
log (a b b )log ba log ba Chú ý: Định lý trên có thể mở rộng cho tích của n số
dương:
loga b b n logab loga nb trong đó a b b, , , ,1 2 bn 0,a 1
Ví dụ:
log31 log32 log33 log37 log38
3
3
1
9
b Lôgarit của một thương
Cho a b b với , ,1 2 0 a ta có: 1,
1
2
b
b a0,b0
Ví dụ:
• log5125 log 125 log 25 3 2 1;5 5
c Lôgarit của một lũy thừa
Cho hai số dươnga b, ,a Với mọi 1 , ta có:
logab logab Đặc biệt:
1
n
Ví dụ:
• log 82 33log 8 3.3 9;2
4 Đổi cơ số
Cho a b c, , 0;a1;c ta có: 1,
Ví dụ:
8
2
log 16 4
Trang 3TOANMATH.com Trang 3
log log
logc
a
c
b b
a
log
a
b
a
1
27
1
log 3
5 Lôgarit thập phân – lôgarit tự nhiên
a Lôgarit thập phân
Lôgarit thập phân là lôgarit cơ số 10 Với b0, log10b
thường được viết là log b hoặc lg b
b Lôgarit tự nhiên
Lôgarit tự nhiên là lôgarit cơ số e Với b0, logeb
được viết là ln b
SƠ ĐỒ HỆ THỐNG HÓA
Trang 4TOANMATH.com Trang 4
II CÁC DẠNG BÀI TẬP
Dạng 1: Biến đổi biểu thức lôgarit
Bài toán 1 Chứng minh đẳng thức
Ví dụ mẫu
Ví dụ 1: Cho x y và, 0 x24y212 xy Khẳng đinh nào sau đây đúng?
A log2x2ylog2xlog2y 1
4
1
2
D 4 log2x2ylog2xlog 2y
Hướng dẫn giải
2
Chọn C
Nhận xét: Các lôgarit
có mặt trong các đáp
án đều có cùng cơ số
2 Do đó ta cũng có thể dùng các quy tắc của lôgarit, biến đổi từng đáp án đến khi thấy xuất hiện biểu
lôgarit và so sánh với giả thiết ban đầu để tìm ra đáp án đúng
Ví dụ 2: Cho các số thực a b Mệnh đề nào sau đây sai? 0
2
b
b
Hướng dẫn giải
Vì khi a b 0 không tồn tại ln , ln a b
Chọn B
Ví dụ 3: Cho a b c d là các số thực dương, khác 1 Mệnh đề nào dưới đây , , ,
đúng?
ln
b c
ln
b d
Hướng dẫn giải
Chú ý: Khi biến đổi
lôgarit, ta cần thận trọng trong việc lựa chọn tính chất, công thức, quy tắc sao cho biểu thức luôn xác định với điều kiện ban đầu
Trang 5TOANMATH.com Trang 5
Do a b c d là các số thực dương, khác 1 nên ta có: , , ,
ln
ln
b c
Chọn B
Ví dụ 4: Với các số thực dương a b bất kỳ, mệnh đề nào dưới đây đúng? ,
A log2 2a3 1 3log2a log 2b
b
B
3
3
b
C
3
2
b
3
b
Hướng dẫn giải
Ta có:
3
2
b
Chọn A
Bài toán 2 Tính giá trị của biểu thức không có điều kiện Rút gọn biểu thức
Phương pháp giải
Để tính logab ta có thể biến đổi theo một trong các cách sau:
• b a , từ đó suy ra logablogaa ;
• a b , từ đó suy ra log b log 1;
• a c , b c , từ đó ta suy ra
logab logc c
Để tính blogac, ta biến đổi b a , từ đó suy ra
logac logac
Ví dụ:
7
5
• 32log 9 2 25log 9 2 9 5
Ví dụ mẫu
Trang 6TOANMATH.com Trang 6
Ví dụ 1: Cho a, b,c,d 0 Rút gọn biểu thức
b c d a
Hướng dẫn giải
Chọn B
Ví dụ 2: Cho a b và ,, 0 a b , biểu thức 1 Plog ab3.logba4
bằng
Hướng dẫn giải
Ta có :
1 2
2
a
b
Chọn B
Ví dụ 3: Cho a b là các số thực dương thỏa mãn , a 1, a b và
logab 3
Biến đổi biểu thức P log b
a
b a
C P 1 3 D P 5 3 3
Hướng dẫn giải
Ta có:
1
a
a a
b
b a
P
a
Chọn C
Ví dụ 4 : Biến đổi biểu thức
nghiệm: Ta thấy các đáp án đều là các hằng số, như vậy ta
dự đoán giá trị của P không phụ thuộc vào giá trị của a b ,
Sử dụng máy tính bỏ túi Casio, thay a b vào biểu thức 2
log ab logba rồi bấm =, được kết quả P 24
Chọn B
nghiệm:
Chọn a2,b2 3 Bấm máy ta được
Chọn C
Trang 7TOANMATH.com Trang 7
b
ta được
Hướng dẫn giải
Sử dụng các quy tắc biến đổi lôgarit ta có:
b
Chọn B
Bài toán 3 Tính giá trị biểu thức theo một biểu thức đã cho
Phương pháp giải
Để tính logab theo mlog ;ax nlogay ta biến đổi
b a x y
Từ đó suy ra logablogaa x y . m n
Ví dụ: Cho logab2,logac 3
Tính giá trị của logaa b2 34
Hướng dẫn giải
Ta có:
2 3
4 loga a b log a log b log ca a a
Ví dụ mẫu
Ví dụ 1 Cho log 2712 Khi đó giá trị của a log 16 được tính theo a là 6
A 4 3
3
a a
4 3
3
a a
3
a a
3
a a
Hướng dẫn giải
a a
4 3
2
3
a
a
Chọn A
Trang 8TOANMATH.com Trang 8
Ví dụ 2 Cho lg3a,lg2 Khi đó giá trị của b log 30 được tính theo a là: 125
A 4 3
3
a b
a b
3
a b
3
a a
Hướng dẫn giải
Ta có:
125
a b
Chọn B
Ví dụ 3 Cho alog 3;2 blog 5;3 clog 2.7 Khi đó
giá trị của log 63 được tính theo a, b, c là: 140
2 1
ac
ac
2 1
ac
2 1
ac
Hướng dẫn giải
Ta có:
2
log 63
2
7
7
log 2
log 2
a c ab c
1 2
ac
c abc
Chọn C
Trắc nghiệm: Sử dụng máy tính: gán lần lượt
log 3,log 5,log 2 cho a, b, c Lấy log 63 trừ 140
đi lần lượt các đáp án ở A, B, C, D Kết quả nào bằng 0 thì đó là đáp án
HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG MÁY TÍNH
Phương pháp giải
Cơ sở lý thuyết: A B A B 0
+) Đây là một nhận định cực kì cơ bản nhưng dựa vào nó ta có thể có các kỹ thuật bấm rất nhanh gọn phù hợp với yêu cầu của thi trắc nghiệm
+) Khi đề bài cho dưới dạng tính giá trị của biểu thức P và bên dưới cho 4 đáp án Khi đó 1 trong 4 đáp án
sẽ bằng P và ta sử dụng máy tính bỏ túi để tìm ra đáp án đúng một cách nhanh nhất
Ví dụ mẫu
Ví dụ 1 Nếu a log 315 thì
Trang 9TOANMATH.com Trang 9
A
25
3
5 1 a
5
3 1 a
C
25
1
2 1 a
1
5 1 a
Hướng dẫn giải
Tư duy tự luận thì ta làm như sau:
log (3.5) 1 log 5
a a
3
a
a
Chọn C
Bây giờ, ta sẽ sử dụng casio - vinacal theo cơ sở lí thuyết đã trình bày ở trên
để giải bài toán này
Bước 1: Để dễ dàng bấm máy ta gán các giá trị log 3 cho A 15
Bấm log 3 15
Bước 2: Nhập biểu thức: log 15 ( )25
A Loại A
2(1 A)
Loại B
A
Chọn C
Trang 10TOANMATH.com Trang 10
Ví dụ 2 Đặt a log 3,2 b log 3.5 Biểu diễn log 45 theo a, b ta được 6
A log 456 a 2ab.
ab
ab
C log 456 a 2ab.
ab b
2 6
ab b
Hướng dẫn giải
Ta có: log 32 a log 23 1
a
b
Khi đó:
6
1
1
b
b ab
a
Chọn C
SỬ DỤNG MÁY TÍNH BỎ TÚI (CASIO HAY VINACAL) ĐỂ GIẢI NHƯ SAU:
Bước 1: Để dễ dàng bấm máy ta gán các giá trị log 3, 2 log 3 cho A, B 5
Gán log 32 A Bấm log 3 2
Gán log 35 Bấm B log 3 5
Bước 2: Nhập biểu thức: log 45 6
Lần 1: Nhập log 456 A 2AB
AB
Loại A
Lần 2: Bấm để sửa biểu thức thành
2 6
AB
Loại B
Lần 3: Bấm để sửa biểu thức thành log 456 A 2AB
AB B
Chọn C
Ví dụ 3 Nếu log275a;log 78 b;log 32 thì c log 35 bằng 12