Kho tàng tài liệu học tập phong phú.

Toán 11 Chân trời sáng tạo Bài 4: Phương trình, bất phương trình mũ và lôgarit

1.1. Phương trình mũ

Phương trình dạng \(a^x=b\), trong đó a và b là những số cho trước, a > 0, \(a \ne 1\), được gọi là phương trình mũ cơ bản.

Nghiệm của phương trình mũ cơ bản

Cho phương trình mũ \(a^x=b\) (với \(0 < a \ne 1\)).

– Nếu b > 0 thì phương trình luôn có nghiệm duy nhất \(x = log_a b\).

– Nếu b ≤ 0 thì phương trình vô nghiệm.

 

Chú ý:

+) Nếu\(b = a^\alpha\) thì ta có \(a^x=a^\alpha  \Leftrightarrow x= \alpha \).

+) Tổng quát hơn, \(a^{u(x)}=a^{v(x)}  \Leftrightarrow u(x)=v(x)\) .

 

1.2. Phương trình lôgarit

Phương trình dạng \(\log_a x = b\), trong đó a, b là những số cho trước, a > 0,  \(a \ne 1\), được gọi là phương trình lôgarit cơ bản.

Nghiệm của phương trình lôgarit cơ bản

Phương trình \(\log_a x = b\) (\(0< a \ne 1\)) luôn có nghiệm duy nhất \(x = a^b\)

Chú ý: Tổng quát, xét phương trình dạng

                  \(\log_a u(x) = \log_a v(x)\) (\(a > 0, a \ne 1\)).          (1)

Để giải phương trình (1), trước hết cần đặt điều kiện có nghĩa: u(x) > 0 và v(x) > 0. Khi đó, (1) được biến đổi thành phương trình

                  u(x) = v(x).       (2)

Sau khi giải phương trình (2), ta cần kiểm tra sự thoả mãn điều kiện. Nghiệm của phương trình (1) là những nghiệm của (2) thoả mãn điều kiện.

 

1.3. Bất phương trình mũ

Bất phương trình mũ cơ bản có dạng \(a^x > b\) (hoặc \(a^x \ge b\), \(a^x < b\), \(a^x \le b\)) với \(a>0, a \ne 1\).

Xét bất phương trình dạng \(a^x > b\)  (3)

– Nếu b ≤ 0 thì tập nghiệm của bất phương trình là R.

– Nếu b > 0 thì bất phương trình tương đương với \(a^x > a^{\log_a b}\).

   + Với a > 1, nghiệm của bất phương trình là x > \(\log_a b\).

   + Với 0 < a < 1, nghiệm của bất phương trình là x < \(\log_a b\).

Chú ý:

+) Tương tự như trên, từ đồ thị ở Hình 4, ta nhận được kết quả về nghiệm của mỗi bất phương trình \(a^x \ge b\), \(a^x < b\), \(a^x \le b\) (các bất phương trình \(a^x < b\), \(a^x \le b\) vô nghiệm nếu b ≤ 0).

+) Nếu a > 1 thì \(a^{u(x)} > a^{v(x)} \Leftrightarrow {u(x)} > v(x)\).

Nếu 0 < a < 1 thì \(a^{u(x)} > a^{v(x)} \Leftrightarrow {u(x)} < v(x)\).

 

1.4. Bất phương trình Lôgarit

Bất phương trình lôgarit cơ bản có dạng \(\log_a x > b\) (hoặc \(\log_a x \ge b\), \(\log_a x < b\), \(\log_a x \le b\)) với \(a>0, a \ne 1\).

Xét bất phương trình dạng \(\log_a x > b\).

– Nếu a > 1 thì nghiệm của bất phương trình là \(x > a^b\).

– Nếu 0 < a < 1 thì nghiệm của bất phương trình là \(0 < x <  a^b\).

Chú ý:

+) Tương tự như trên, từ đồ thị ở Hình 5, ta nhận được kết quả về nghiệm của mỗi bất phương trình \(\log_a x \ge b\), \(\log_a x < b\), \(\log_a x \le b\).

+) Nếu a > 1 thì \(\log_a u > \log_a v \Leftrightarrow  u > v > 0\).

Nếu 0 < a < 1 thì \(\log_a  u(x) > \log_a v(x) \Leftrightarrow  0 < u(x) < v(x)\).