BIẾN ĐỔI LƠGARIT
I. Phương pháp giải
- Lơgarit cơ số a: loga b a b( 0 a 1 và b 0 )
- Lôgarit cơ số 10: log10 b lg b hay log b
- Lôgarit cơ số e: loge b ln b e 2,7183
- Tính chất: log a 1 0 và loga ab b với a 0,a 1.
aloga b b với a 0,b 0,a 1.
- Biến đổi lôgarit trong điều kiện xác định:
log a b.c log a b log a c
log a
b
1
log a b log a c,log a log a c
c
c
1
loga b loga b (với mọi ), loga n b loga b n N *
n
- Đổi cơ số trong điều kiện xác định:
logb x
log a x
hay log a b.logb x log a x
log a b
logb a
1
1
hay loga b.logb a 1;loga b loga b
log a b
- Quan hệ so sánh với a 0,a 1,b 0,c 0 .
Nếu a 1 thì: loga b log a c b c.
Nếu 0 a 1 thì: log a b log a c b c.
Nếu a 1 thì: loga b 0 b 1.
Nếu 0 a 1 thì: loga b 0 b 1.
log a b log a c b c.
II. Ví dụ minh họa
Bài tốn 1: Tính:
1
2
a) log 1 125; log0 ,5 ; log 1
5
b) 3
log3 18
;3
5 log 3 2
1
;
8
4
log 2 5
1
; log 1 36
64
6
1
;
32
log0 ,5 2
.
Giải
3
1
1
a) log 1 125 log 1 3; log0 ,5 log0 ,5 0,5 1
2
5
5 5
2
3
log 1
4
1
1
1
log 1 3; log 1 36 log 1 2
64
4 4
6
6 6
b) 3log 18 18; 35log 2 3log
3
3
1
8
log2 5
1
32
23
log0 ,5 2
log2 5
32
5
25 32
2 3 log2 5 2log2 5 53
1 5
2
3
1
125
log 1 25
2
2 5 32.
Bài tốn 2: Tính:
a)
log 5 36 log 5 12
log 5 9
36 log6 5 101log 2 8log2 3.
b)
Giải
a)
log 5 36 log 5 12 log 5 3 1
log 5 9
2 log 5 3 2
b) 36 log 5 101log 2 8log 3 6 log
6
2
6
52
10log10 5 2log2 3 5 2 5 33 3.
3
Bài tốn 3: Tính gọn
a 2 .3 a.5 a 4
4
a
a) loga
1
8
b) log log 0,375 2log 0,5625
Giải
a)
1 4 1
173
a 2 .3 a.5 a 4
2
a 2 .3 a.5 a 4
3 5 4
60
a
a
log
a
4
4
a
a
173
60
1
8
b) log log 0,375 2log 0,5625
log 23 log 0,53.3 2log 0,54.32
log 23 log 23 log 3 2log 2 2 2log 3 log 2 4 log 3 log
3
.
16
Bài toán 4: Tính gọn:
B log3 2.log 4 3.log 5 4.log6 5.log7 6.log 8 7
A log3 6.log 8 9.log6 2
Giải
1
1
2
A log3 6.log6 2.log8 9 log3 2. log 2 9 log 3 9
3
3
3
B log3 2.log 4 3.log 5 4.log6 5.log7 6.log 8 7
log 2 log 3 log 4 log 5 log 6 log7 log 2
1
1
.
.
.
.
.
log8 2 log 2 2
log 3 log 4 log 5 log 6 log7 log 8 log 8
3
3
Bài tốn 5: Tìm x biết:
2
3
1
5
b) log 1 x log 1 a log 1 b
a) log5 x 2log5 a 3log5 b
2
2
2
Giải
a2
a2
a) log5 x log5 a log5 b log5 3 x 3
b
b
2
3
2
1
2
1
2
1
b) log 1 x log 1 a 3 log 1 b 5 log 1 a 3 .b 5 x a 3 .b 5 .
2
2
2
2
Bài tốn 6:
a) Tính log 25 15 theo a log15 3.
b) Tính log4 1250 theo b log 2 5.
Giải
a) log25 15
1
log15 25
1
1
1
2log15 5 2 log15 15 log15 3 2 1 a
b) log4 1250 log2 54 .2 2log2 5 2b
1
2
1
2
1
2
Bài tốn 7:
a) Tính log 3 50 theo log3 15 a,log3 10 b.
b) Tính log25 24 theo log6 15 x,log12 18 y.
Giải
a) log 3 50 log 50 2log 3 50 2log 3 10 2log 3 5
1
32
2log3 10 2log3
15
2log3 10 2 log3 15 1
3
2b 2 a 1 2a 2b 2.
b) Ta có x
log 2 3.5 log 2 3 log 2 5
log 2.32 1 2 log 2 3
và y 2 2
log 2 2 .3 2 log 2 3
log 2 2.3
1 log 2 3
Suy ra log2 3
2y 1
x 1 2 y xy
;log2 5
2 y
2 y
log 2 23.3
5 y
.
Do đó log25 24
2
log 2 5
2 x 1 2 y xy
Bài toán 8: Trong điều kiện có nghĩa, chứng minh:
alogc b blogc a
a)
c)
b)
log a x
1 log a b
log ab x
n n 1
1
1
1
1
...
log a b log a2 b log a3 b
log an b 2 log a b
Giải
a) alog b blog a
c
b)
b
logc b
blogc b.logb a blogc a
log a x
log a x
log a ab log a a log a b 1 log a b
log ab x log a x
log a ab
c) VT
1
2
3
n
...
log a b log a b log a b
log a b
1 2 3 ... n .
n n 1
1
.
log a b 2 log a b
Bài tốn 9: Trong điều kiện có nghĩa, chứng minh:
a) Nếu a2 b2 7ab thì log7
ab 1
log7 a log7 b
3
2
b) Nếu a 2 c2 b2 thì logbc a logbc a 2logbc a.logbc a.
Giải
a) a2 b2 7ab a b 9ab
2
ab
ab đpcm.
3
b) Theo giả thiết: a 2 b c b c . Xét a 1 : đúng.
Xét a 1 thì log a b c log a b c 2
1
1
2
logb c a logb c a
nên logbc a logbc a 2logbc a.logbc a.
6
1
Bài toán 10: Trong khai triển nhị thức x lg x 1 12 x , biết số hạng thứ tư bằng 200. Tìm
x?
Giải
ĐK: x 0,x
1
.
10
6
1
6 k
1
1
k
6
2 lg x 1
k 2 lg x 1
lg x 1
12
12
12
Ta có: x
x x
x C6 x
.x
k 0
6
Số hạng thứ 4 ứng với k = 3, theo giả thiết bằng 200 nên:
3
6
C x
3
1
2 lg x 1 4
7 lgx
200 x 4lg x 4 10
7 lgx
lg x 1
4 lg x 4
x 10
lg x 1
lg 2 x 3lg x 4 0
(Chọn).
4
lg x 4
x 10