Mục lục bài họcĐang ở d04-b3
← AP Precalculus
0/28 bài đã học xong
Chương 4 · Logarithmic Functions and Modeling · Bài 3/4 của chương · bài 15/28 của AP Precalculus

Logarithmic Properties and Equations

Tính chất logarit và phương trình mũ-log
← Mục lục bài học
Lý thuyết · English

Three properties, one origin

Each log property is an exponent rule read through the inverse:

  • Product: $\log_b(xy)=\log_b x+\log_b y$ — because $b^m\cdot b^n=b^{m+n}$.
  • Quotient: $\log_b\frac{x}{y}=\log_b x-\log_b y$.
  • Power: $\log_b\left(x^n\right)=n\log_b x$.

plus the change of base $\log_b x=\dfrac{\log x}{\log b}$, which is how a calculator evaluates any base.

Solving equations

Two standard shapes. Exponential ($b^{f(x)}=c^{g(x)}$): take a log of both sides, pull exponents down with the power property, solve the resulting linear (or quadratic) equation. Logarithmic: condense to a single log on each side, translate to exponential form, solve — then check every candidate against the original domain. Squaring never appears, yet extraneous solutions do: condensing $\log(x-1)+\log(x-3)$ into $\log\left[(x-1)(x-3)\right]$ silently enlarges the domain, because the product can be positive while each factor is negative. Candidates that violate the original equation's domain must be discarded explicitly.

Giải thích tiếng Việt

Ba tính chất chỉ là ba quy tắc số mũ đọc qua lăng kính hàm ngược: tích thành tổng ($\log_b xy=\log_b x+\log_b y$), thương thành hiệu, luỹ thừa nhảy ra ngoài thành hệ số ($\log_b x^n=n\log_b x$). Thêm đổi cơ số $\log_b x=\frac{\log x}{\log b}$ — đây chính là cách máy tính bấm log cơ số bất kỳ.

Giải phương trình có hai khuôn. Phương trình mũ $b^{f(x)}=c^{g(x)}$: lấy log hai vế, kéo số mũ xuống, giải phương trình đại số còn lại. Phương trình log: gom về một log mỗi vế, dịch sang dạng mũ, giải — rồi đối chiếu từng nghiệm với điều kiện xác định của đề gốc.

Điểm chết người: không hề bình phương mà vẫn sinh nghiệm ngoại lai. Gom $\log(x-1)+\log(x-3)$ thành $\log\left[(x-1)(x-3)\right]$ là âm thầm nới miền xác định — tích hai số âm vẫn dương, nhưng từng log riêng thì chết. Nghiệm nào phạm miền của đề gốc phải bị loại, và phải loại thành lời trên giấy thi.

log₂(x−1) + log₂(x−3) = 3 → (x−1)(x−3) = 8 → x = 5 hoặc x = −1 3 miền xác định của ĐỀ GỐC: x > 3 x = 5 ✓ x = −1: loại Phương trình bậc hai (đã gom log) chấp nhận cả hai nghiệm, nhưng tại x = −1 cả log₂(x−1) lẫn log₂(x−3) đều không tồn tại.
Nghiệm ngoại lai sinh ra ở bước gom log, không phải ở bước giải. Phương trình bậc hai $(x-1)(x-3)=8$ hoàn toàn hài lòng với $x=-1$ vì $(-2)(-4)=8$ — tích hai số âm vẫn dương. Nhưng đề gốc đòi từng log tồn tại, tức $x>3$. Trên bài tự luận, dòng "loại $x=-1$ vì $x-1<0$" là một điểm riêng; thiếu dòng đó thì dù đáp số cuối đúng vẫn mất điểm.
Ví dụ — phương trình mũ hai cơ số khác nhau

Giải $3^{\,2x-1}=5^{\,x+2}$, viết nghiệm dưới dạng một logarit duy nhất.

Giải.

Lấy $\ln$ hai vế rồi kéo số mũ xuống: $(2x-1)\ln 3=(x+2)\ln 5$.

Gom $x$ về một phía: $x\,(2\ln 3-\ln 5)=2\ln 5+\ln 3$.

$$x=\frac{2\ln 5+\ln 3}{2\ln 3-\ln 5}=\frac{\ln 75}{\ln\frac{9}{5}}=\log_{9/5}75$$

Bước nén $2\ln5+\ln3=\ln(25\cdot3)=\ln 75$ và $2\ln3-\ln5=\ln\frac95$ dùng đúng ba tính chất vừa học theo chiều ngược — đề AP rất chuộng bắt viết đáp số dạng một log duy nhất để kiểm tra chiều "gom" này.

Bẫy hay mất điểm — $\log_b(x+y)$ không bằng $\log_b x+\log_b y$, và $\frac{\log_b x}{\log_b y}$ không bằng $\log_b\frac{x}{y}$ — hai "tính chất ma" này xuất hiện trong phương án nhiễu của gần như mọi câu tính chất log. Còn ở phương trình log: giải xong mà không đối chiếu miền xác định của đề gốc (chứ không phải của phương trình đã gom) là dâng điểm cho nghiệm ngoại lai.
Phải nhớ — Tích→tổng, thương→hiệu, mũ→hệ số, và đổi cơ số cho máy tính. Giải phương trình log = gom · dịch sang mũ · giải · loại nghiệm phạm miền của đề gốc, có ghi lý do.

Đọc xong rồi — làm thử ngay

Bài tập của chương Logarithmic Functions and Modeling gồm 14 câu trắc nghiệm và 4 đề tự luận, ra khó hơn đề thật 30–50%. Đáp án hiện ngay khi chọn, miễn phí.

Làm bài tập chương →