Ngày soạn :Ngày dạy : CHỦ ĐỀ 2 : HÀM SỐ LŨY THỪA , HÀM SỐ MŨ VÀ HÀM SỐ LƠGARÍT PHƯƠNG TRÌNH, BẤT PHƯƠNG TRÌNH MŨ - LOGATRIT I.. Kiến thức: - Hệ thống lại các kiến thức về hàm số mũ, hàm
Trang 1Ngày soạn :
Ngày dạy :
CHỦ ĐỀ 2 :
HÀM SỐ LŨY THỪA , HÀM SỐ MŨ VÀ HÀM SỐ LƠGARÍT PHƯƠNG TRÌNH, BẤT PHƯƠNG TRÌNH MŨ - LOGATRIT
I Mục đích yêu cầu:
1 Kiến thức:
- Hệ thống lại các kiến thức về hàm số mũ, hàm sốloga
- Các phương pháp giải phương trình mũ, pt loga, bất pt mũ, bất pt loga
2 Kĩ năng:
- Vận dụng các cơng thức tính các giá trị của biểu thức và một số bài tốn liên quan
- Nắm vững cơng thức và pp áp dụng linh hoạt và giải pt, bpt mũ – loga
3 ý thức:
- Rèn cho học sinh cĩ tư duy logic, tích cực, cẩn thận khi trình bày bài thi
II Phương pháp
1 Phương pháp:
- Phát huy tích chủ động tích cực của học sinh, giáo viên hướng dẫn rèn kĩ năng tính tốn và trình bày cho học sinh
2 Phương tiện:
- Tài liệu ơn thi tốt nghiệp năm 2010
III Nội dung:
Vấn đề 1 PHƯƠNG TRÌNH MŨ
I – Kiến thức cơ bản
1 – Các tính chất của luỹ thừa.
1.1 0 = 1= − n = ( ≠ )
n
1
a
n
a
a 1.3 ( ) ( )an m = am n =am.n
1.4 =( ) =
n n
n
n n
n
1.5 amn = nam
2 – Các tính chất của hàm số mũ.
Cho hàm số y a = x (0 a 1< ≠ )
2.2 Tập giá trị : T = (0; +∞)
2.3 Hàm số y a đồng biến khi a > 1 và nghịch biến khi 0 < a < 1.= x
2.5 >> ⇒ > < <> ⇒ <
3 – Phương pháp giải phương trình mũ.
3.1- Phương trình mũ đơn giản nhất.
(1) ax =ab ⇔ =x b (0 a 1< ≠ )
a
Áp dụng: Giải các phương trình: 1) 2x 3x 2 + =16 2) 3x =4
3.2 Phương trình mũ thường gặp
Trang 2a) Phương pháp đưa về cùng một cơ số af x( ) =ag x( ) ⇔f x( ) =g x( ) (0 a 1< ≠ )
Ví dụ: Giải pt sau
1) 2 2 7 12 1
=
+
− x
=
=
⇔
4
3
x x
2) 2 1 2 1 3 1
3
3 2 3 2 9
27x− − x− = x− − x− ⇔33x−2 −32x−2 =2.32x−1−2.33x−1 3x 2x 2x 32x
3
2 3 9
1 3 3
2 3 9
⇔
x
3
2 9
1 3
3
2
9
1
+
=
+
2
x
÷
2
x
4
b) Phương pháp đặt ẩn số phụ
Đặt t a (t > 0)= x {chọn cơ số a thích hợp}
Trong phương trình cĩ chứa ax và a2x ( ax và a- x ) thì ta đặt:
● t = ax ⇒ t2 = a2x ( t > 0 )
● t = ax ⇒ a x
t
−
=
1
( t > 0 ) Nếu phương trình cĩ dạng: A a f x( ) +B b f x( ) +C c f x( ) =0
● Nếu b 2 = a.c thì chia 2 vế phương trình cho f x( )
a và đặt
t =
2
t
● Cũng cĩ thể chia 2 vế phương trình cho f x( )
c và đặt
( ) 2
f x
= ÷ ⇒ = ÷
● Khi đặt ẩn phụ thì nhớ điều kiện của ẩn phụ
Ví dụ: Giải pt sau
1) 4x+2x+ 1−8=0
0 8 2
2
Đặt: t=2x, t > 0 Ta cĩ: t2 +2t−8=0
=
−
=
⇒
2
4
t
t
,t > 0 Với t = 2 ⇔2x =2⇔ x=1
2) 22 +x −22 −x =15 ⇔4.2x −4.2−x −15=0
Đặt: t=2x
t
⇒ − , t > 0 Ta cĩ:
0 15
1
4
t
−
=
=
⇔
4 1
4
t
t
,t > 0 Với t = 4 ⇔2x =4⇔ x=2
3) 7.4x −9.14x +2.49x =0
Trang 3Chia 2 vế của pt cho 4x ta được: 0
4
49 2 2
7 9
+
−
⇔
x x
;Đặt t t
x
, 2
7
= > 0 Ta cĩ:
2t2 – 9t + 7 = 0
=
=
⇒
2 7
1
t
t
⇔ ==
=
=
⇒
1 0 2
7 2 7
1 2 7
x
x
x x
4/ 4x−3.2x+ =2 0
Giải Biến đổi pt 4x−3.2x+ =2 0 ⇔(2 )2 x−3.2x+ = ⇔2 0 (2 )x 2−3.2x+ =2 0 (1)
• Đặt t=2x , đk t>0
• Pt (1) 2 3 2 0 1
2
t
t
=
⇔ − + = ⇔ =
• Với t=1 ⇒2x = ⇔1 2x =20 ⇔ =x 0
• Với t=2 ⇒2x = ⇔2 2x = ⇔ =21 x 1
Đáp số : Nghiệm pt là x=0 , x=1
5/ 4x+3.2x− =2 0
Giải Biến đổi pt 4x+3.2x− =2 0 ⇔(2 )2 x+3.2x− = ⇔2 0 (2 )x 2+3.2x− =2 0 (1)
• Đặt t=2 x , đk t>0
• Pt (1) 2 3 2 0 1
2
t
t
= −
⇔ + − = ⇔ = (loại )
• Với t=2 ⇒2x = ⇔2 2x = ⇔ =21 x 1
Đáp số : Nghiệm pt là x=1
6/ 9x−4.3x−45 0=
Giải Biến đổi pt 9x−4.3x−45 0= ⇔(3 )2 x−4.3x−45 0= ⇔(3 )x 2−4.3x−45 0= (1)
• Đặt t=3 x , đk t>0
• Pt (1) 2 4 45 0 5
9
t
t
= −
⇔ − − = ⇔ = (loại )
• Với t=9 ⇒3x = ⇔9 3x =32 ⇔ =x 2
Đáp số : Nghiệm pt là x=2
7/ 2x+21 −x− =3 0
Giải
2
x
• Đặt t=2x , đk t>0
• Pt (1) 2 3 2 0 1
2
t
t
=
⇔ − + = ⇔ =
• Với t=1 ⇒2x = ⇔1 2x =20 ⇔ =x 0
• Với t=2 ⇒2x = ⇔2 2x = ⇔ =21 x 1
Đáp số : Nghiệm pt là x=0 , x=1
8/ 91 −x+ − =9x 10 0
Giải
Trang 4Biến đổi pt 91 −x+ − = ⇔9x 10 0 91 2
9
• Đặt t=9x , đk t>0
• Pt (1) 2 10 9 0 1
9
t
t
=
⇔ − + = ⇔ =
• Với t=1 ⇒9x = ⇔1 9x =90 ⇔ =x 0
• Với t=9 ⇒9x = ⇔9 9x = ⇔ =91 x 1
Đáp số : Nghiệm pt là x=0 , x=1
9/ 3.4x−2.6x =9x
Giải
Chia hai vế pt cho 9 x
⇔ ÷ ÷÷ ÷ ⇔ ÷ ÷÷ ÷
x
Đặt t=
÷
x
2
3 , đk t>0
PT (1)
t = 1 3.t - 2.t = 1 3.t - 2.t -1 = 0 1
t =
-3 (l oại vì t > 0 ) Với t=1
0
⇔ ÷ = ⇔ ÷ ÷= ⇔ =
Bài tập : Giải các phương trình
1/ 16x−17.4x+ =16 0 2/ 81x+10.9x− =9 0
3/ 36x+35.6x−36 0= 4/ 49x+8.7x+ =7 0
5/ 51 −x+ + =5x 6 0 6/ 7x+71 −x− =8 0
7/ 5.25x+3.10x =2.4x 8/ 4.9x+12x−3.16x=0
c) Phương pháp lấy lôragit (cơ số thích hợp) hai vế” af x( ) =bg x( ) (0 a 1,0 b 1< ≠ < ≠ )
Lấy lôgarit cơ số a ta được: f x( ) =g x log b( ) a
Ví dụ: Giải pt sau:
a) 2x− 1 =3 ⇔x−1=log23 ⇔ x=1+log23
5
=
3 2x x =1
Lấy Lơgarit cơ số 3 hai vế , ta được :
2
2
3
0
log 3 log
PT
x
x
=
Áp dụng: Giải các phương trình: 1) 3 77x 3x =1 2) 3 8x x 2x+ =6
Trang 5Vấn đề 2
BẤT PHƯƠNG TRÌNH MŨ:
1) Phương pháp 1: Đưa về cùng cơ số Bpt: f(x) g(x)
a
a ≤ (1)
− Nếu 0 < a < 1 : bpt (1) ⇔ f(x)≥g(x)
− Nếu a > 1 : bpt (1) ⇔ f(x)≤g(x)
Ví dụ: Giải pt sau
a) 93x− 1 ≥38x− 2 + 2x2 ⇔93x− 1 ≥94x− 1 +x2 ⇔3x−1≥4x−1+x2⇔ x2 +x≤0 ⇔−1≤ x≤0
b)
9
1 3
1 2 5 8〈
3
1 3
〈
x x
8 5
⇔ x x < 2 ⇔ x2 −5x+6 < 0 ⇔x < 2 , x > 3
2) Phương pháp 2: Đặt ẩn số phụ
Ví dụ: Giải pt sau
a) 4x−7.2x +10≤0
Đặt: t = 2x, t > 0 Ta cĩ : t2 −7t+10≤0 ⇔2≤t≤5 ⇔2≤2x ≤5 ⇔1≤ x≤log25
b) 25.25x +9.9x ≥34.15x
Chia 2 vế pt cho 9x ta được:
x x
≥ +
⇔
3
5 34 9 9
25
3
5
, t > 0 Ta cĩ
0 9 34
≥
≤
⇔
1 25
9
t
t
≥
≤
⇔
1 3 5 25
9 3
5
x
x
≥
−
≤
⇔
0
2
x x
3) Phương pháp 3: Phương pháp lơgarit hĩa
Ví dụ: Giải pt sau
1) 23x−2 5x−23
≥
2 5 2
3
3
2 2
log 2
3
2 2 log 2 2
log
3
1 2 log 3 2 3
2 2 log 6 1 2 log
5
−
=
−
≥
−
3
2
≥
⇔ x
Vấn đề 3 PHƯƠNG TRÌNH LÔGARIT
I – Kiến thức cơ bản : Cho a>0,a≠1; x>0, x1>0, x2 >0.
a x b= ⇔ =x a
a
log x
x a
2) Tính chất
Trang 6( )
1
2
log
log
b a
b
a
x
x
x
a
α
b
a
3) Phương pháp giải
a) Phương trình cơ bản:
* Dạng : +
=
≠
<
>
⇔
=
) x ( g ) x (
1 a 0
0 ) x ( )
x ( g log ) x (
=
≠
<
>
) x ( g ) x (
1 a 0
0 ) x ( g
* Mũ hĩa: +
=
>
≠
<
⇔
=
c
a
a x f
x f
a c
x f
) (
0 ) (
1 0
) ( log
Ví dụ: Giải các phương trình sau:
1) log3x=5
=
>
⇔
=
3 x
0 x 5 x log
2) log3x=log3(−x+1)
2
1 x 1 x x
0 x ) 1 x ( log x
+
−
=
>
⇔ +
−
=
⇔
b) Đưa về cùng một cơ số
( ) ( )
b a
=
Ví dụ: Giải phương trình log2 x =log4x(1)
0 ) x 9 ( x
0 x x x x log 2
1 x
=
−
≥
⇔
=
⇔
=
⇔
c) Đặt ẩn số phụ
Chọn ẩn số phụ thích hợp, biến đổi phương trình đã cho thành một phương trình đại số
Ví dụ: Giải các phương trình sau: log22x+4log2x−5=0 (1)
Giải Đặt t = log2x
(1) ⇔ t2 + 4t – 5 = 0 ⇔ t = 1 hoặc t = -5
* t = 1 ⇔log2x=1⇔x=2
* t = - 5
32
1 x 5 x
⇔
II BÀI TẬP ÁP DỤNG ( làm phiếu học tập cho học sinh tự rèn luyện )
Trang 7Đưa về cùng cơ số:
Bài 1: Giải các phương trình sau:
2
2
3
log 13 2
5
=
− +
x
h) lg( x+5) + lg(x −16) = 2
Bài 2: Giải các phương trình sau:
c) lg(x2 −6x+7)=lg(x−3) d) lg4(x – 2)2 + lg2(x – 1) = 25
e) log9(x+8)−log3(x+26)+2=0 f) log2 2+log24x=3
x
6
7 log 2
i/ log3[1+log3(2x −7)]=1 j/ lg(3x +25) −lg( x−15)= 1
Bài 3: Giải các phương trình sau:
a) logx−1(x2 +x+4)=2 b) log3[5+4log3(x−1)]=2
1 2
2
+
+
− x
x
x
Bài 4: Giải các phương trình sau:
x
x x
x
8 log
4 log 2
log
log
16
8 4
c) log [1 log (2 2 3 )] 1
3
2
2
1 )]
log 3 1 ( log 1 [ log 2
2
2
Đặt ẩn phụ:
Bài 1: Giải các phương trình sau:
2 1 2
2
5 ln
1 1 ln
−
−
x
lg 1
2 lg
5
1
= +
+
Bài 2: Giải các phương trình sau:
a) lg2 x − lg x3 = −2 b/ 1+log2(x−1)=logx−14
2
1
2 − = −
8 1
2 x− − = x−
f) log 216+log2x64=3
x
g/ log3x+7(4x2+12x+9)+log2x+3(6x2+23x+21)=4
Trang 8h/ x 9x) 2x
2
1 (log
2
log
=
x
x
Bài 3: Giải các phương trình sau:
a) log2 5log3 2(1 2log3 )
0 ) 3 2 4 ( log 2 ) 27 2
15
4
(
d) log (3 1).log (3 1 3) 0
3
5 1
Vấn đề 4 BẤT PHƯƠNG TRÌNH LÔGARIT :
1) Bất phương trình cơ bản:
* Dạng 1: loga f(x)<loga g(x)(1)
- Nếu a > 1: (1)
<
>
⇔
) ( ) (
0 ) (
x g x f
x f
- Nếu 0 < a < 1: (1)
>
>
⇔
) ( ) (
0 ) (
x g x f
x g
* Dạng 2: loga f(x)≥loga g(x) (1)
− Nếu a > 1 : (1)
≥
>
⇔
) ( ) (
0 ) (
x g x f
x g
− Nếu 0 < a < 1 : ( 1)
≤
>
⇔
) ( ) (
0 ) (
x g x f
x f
* Dạng 3: loga(x) f(x)>loga(x) g(x)(1)
>
−
−
>
>
≠
>
⇔
0 )) ( ) ( )(
1 ) ( (
0 ) (
0 ) (
1 ) ( , 0 ) (
x g x f x a
x f
x g
x a x a
* Dạng 4: + loga f(x)>c (1)
− Nếu a > 1 : (1)
>
>
a x f
x f
) (
0 ) (
− Nếu 0 < a < 1 : (1)
<
>
a x f
x f
) (
0 ) (
2) Phương pháp đặt ẩn phụ :
Chọn ẩn phụ thích hợp để đưa phương trình đã cho về dạng bất phương trình đại số
3 Bài tập áp dụng
Đưa về cùng cơ số:
Bài 1: Giải các phương trình sau:
3
1 x − >
3
1 x+ ≥ x d) log ( 2 3 2) 1
2
e) lg(x2 – 16) ≤ lg(4x – 11) f) 2log2(x−1)>log2(5−x)+1
Trang 9g) log 5 log ( 3)
3
1 3
3
1 − >
Bài 2: Giải các bất phương trình sau:
1
2 8 log
2
+
− +
x
x x
b)
2
1 1
1 2
−
−
x x
4
1
−x
x
1
1
−
+
x
x
f) logx[log9(3x −9)]<1 g) ln(x+3) + ln(2x – 5) > ln(x – 15) h) ln(x2 – 4) > ln(3x + 6)
Đặt ẩn phụ:
Bài 1: Giải các bất phương trình sau:
2
3 4 log
2 5
1 x − x+ + x− <
f) logxlog3(9x −72)≤1
Bài 2: Giải các bất phương trình sau:
) 3 ( log
) 8 9 ( log 2
2
−
+
−
x
x x
e) log2(2x +1)+log3(4x +2)≤2
f) 1+log2(x−1)≥logx−14
3 2