Kho tàng tài liệu học tập phong phú.

Toán 12 Bài 6: Bất phương trình mũ và bất phương trình lôgarit

2.1. Bất phương trình mũ

a) Phương pháp đưa về cùng cơ số

– Nếu \(a>1\):

+ \(a^x>a^y\Leftrightarrow x>y\)

+ ​\(a^{f(x)}>a^{g(x)}\Leftrightarrow f(x)>g(x)\)

– Nếu \(0 < a < 1\)

+ \({a^{f(x)}} > {a^{g(x)}} \Leftrightarrow f(x) > g(x)\)

b) Phương pháp lôgarit hóa

– Nếu \({a^{f(x)}} > b{\rm{  }}(1)\)

\((1) \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}
\left\{ \begin{array}{l}
a > 1\\
f(x) > {\log _a}b
\end{array} \right.\\
\left\{ \begin{array}{l}
0 < a < 1\\
f(x) < {\log _a}b
\end{array} \right.
\end{array} \right.\)

– Nếu \({a^{f(x)}} > {b^{g(x)}}{\rm{ }}(2)\)

\((2) \Leftrightarrow \left[ \begin{array}{l}
\left\{ \begin{array}{l}
a > 1\\
f(x) > g(x).{\log _a}b
\end{array} \right.\\
\left\{ \begin{array}{l}
0 < a < 1\\
f(x) < g(x).{\log _a}b
\end{array} \right.
\end{array} \right.\)

c) Phương pháp đặt ẩn phụ

– Kiểu 1: Đặt 1 ẩn đưa về phương trình theo 1 ẩn mới

+ \(a.m^{2f(x)}+b.m^{f(x)}+c>0\)​: Đặt \(t=m^{f(x)}\), ta có \(at^2+bt+c>0\)

+ \(a.m^{f(x)}+b.n^{f(x)}+c>0\) trong đó \(m.n=1\): Đặt \(t=m^{f(x)}\), ta có \(a.t+b.\frac{1}{t}+c>0\)\(\Leftrightarrow at^2+ct+b>0\)

+  \(a.m^{2f(x)}+b.m^{f(x)}.n^{g(x)}+c.n^{g(x)}>0\)

+ Chia cả 2 vế cho \(n^{2g(x)}\), ta có:

+ ​\(a.\left [ \frac{m^{f(x)}}{n^{g(x)}} \right ]^2+b.\frac{m^{f(x)}}{n^{g(x)}} +c>0\)

+ Đặt \(t=\frac{m^{f(x)}}{n^{g(x)}}\), ta có \(at^2+bt+c>0\)

– Kiểu 2: Đặt 1 ẩn nhưng không làm mất ẩn ban đầu. Khi đó, xử lý phương trình theo các cách sau:

+ Đưa về bất phương trình tích.

+ Xem ẩn ban đầu như là tham số.

– Kiểu 3: Đặt nhiều ẩn. Khi đó xử lý phương trình theo các cách sau:

+ Đưa về bất phương trình tích.

+ Xem 1 ẩn là tham số.

d) Phương pháp hàm số

– Xét hàm số \(y=a^x\):

+ Nếu \(a>1\): \(y=a^x\) đồng biến trên \(\mathbb{R}.\)

+ Nếu \(0 < a < 1:y = {a^x}\) nghịch biến trên \(\mathbb{R}.\)

– Tổng của hai hàm số đồng biến (NB) trên D là hàm số đồng biến (NB) trên D.

– Tích của hai hàm số đồng biến và nhận giá trị dương trên D là hàm số đồng biến trên D.

– Cho hàm số \(f(x)\) và \(g(x)\), nếu:

+ \(f(x)\)đồng biến trên D.

+ \(g(x)\) ​nghịch biến trên D.

⇒ \(f(x)-g(x)\) đồng biến trên D.

2.2. Bất phương trình lôgarit

a) Phương pháp đưa về cùng cơ số

– Với \(a>1:\) \(\log_a \ f(x) >\log_a \ g(x)\)\(\Leftrightarrow \left\{\begin{matrix} f(x)>g(x)\\ g(x)>0 \end{matrix}\right.\)
Với \(0 < a < 1:{\log _a}f(x) > {\log _a}g(x) \Leftrightarrow \left\{ \begin{array}{l}
f(x) < g(x)\\
f(x) > 0
\end{array} \right.\)

b) Phương pháp mũ hóa

– Xét bất phương trình: \(\log_a \ f(x)> b \ \ (1)\) với \(0 < x \ne 1\)

+ ​\(a>1, \ \ (1)\Leftrightarrow f(x)>a^b\)

+ ​\(0 < a < 1,(1) \Leftrightarrow 0 < f(x) < {a^b}\)

c) Phương pháp đặt ẩn phụ

– Các kiểu đặt ẩn phụ: 

+ Kiểu 1: Đặt 1 ẩn và đưa về phương trình theo một ẩn mới.

+ Kiểu 2: Đặt 1 ẩn và không làm mất ẩn ban đầu.

– Xem ẩn ban đầu là tham số

– Bất phương trình tích

– Kiểu 3: Đặt nhiều ẩn

d) Phương pháp hàm số

– Xét hàm số \(y = {\log _a}x\,(0 < a \ne 1):\)

+ \(a>1, y =\log_a x\) đồng biến trên \((0;+\infty )\).

+ ​\(0 < a < 1,y = {\log _a}x\) nghịch biến trên  \((0;+\infty )\).

– Xét hai hàm số \(f(x)\) và \(g(x):\)

+ Nếu \(f(x)\) và \(g(x)\) là hai hàm số đồng biến (nghịch biến) trên tập D thì \(f(x)+g(x)\) là hàm số đồng biến (nghịch biến) trên tập D.

+ Nếu \(f(x)\) và \(g(x)\) là hai hàm số đồng biến trên tập D và \(f(x).g(x)>0\) thì \(f(x).g(x)\) là hàm số đồng biến trên tập D.

+ Nếu \(f(x)\) đồng biến trên D, \(g(x)\) nghịch biến trên D:

+ \(f(x)-g(x)\) đồng biến trên D.

+ \(f(x)-g(x)\) nghịch biến trên D.