Bài tập 6.36, trang 26 SGK Toán 11 Tập 2 (Kết nối tri thức), là bài tập về giải phương trình mũ có cơ số khác nhau ($\mathbf{a^{f(x)} = b^{g(x)}}$) và giải phương trình logarit sử dụng công thức tổng. Cả hai dạng đều yêu cầu sử dụng logarit hóa để tìm nghiệm.
Giải các phương trình sau:
a) 31 – 2x = 4x;
b) log3(x + 1) + log3(x + 4) = 2.
Phần a (Phương trình Mũ): Vì cơ số khác nhau ($3$ và $4$), ta lấy logarit (ví dụ $\log_3$) hai vế, sau đó sử dụng công thức $\log_a (b^r) = r \log_a b$ và giải phương trình bậc nhất cho $x$.
Phần b (Phương trình Logarit):
ĐKXĐ: Cần đặt điều kiện để các biểu thức dưới dấu logarit dương.
Rút gọn: Sử dụng công thức $\log_a x + \log_a y = \log_a (xy)$.
Khử Logarit: Áp dụng định nghĩa $\log_a x = b \Leftrightarrow x = a^b$.
a) 31 – 2x = 4x
Lấy lôgarit cơ số 3 hai vế của phương trình ta được
log331 – 2x = log34x
⇔ 1 – 2x = x log34
⇔ (2 + log34)x = 1
$\Leftrightarrow x=\frac{1}{2+log_34}$
Vậy phương trình đã cho có nghiệm duy nhất là $x=\frac{1}{2+log_34}$
b) log3(x + 1) + log3(x + 4) = 2
Điều kiện x + 1 > 0 và x + 4 > 0 ⇔ x > –1
Ta có: log3(x + 1) + log3(x + 4) = 2
⇔ log3[(x + 1)(x + 4)] = 2
⇔ (x + 1)(x + 4) = 32
⇔ x2 + 5x + 4 = 9
⇔ x2 + 5x – 5 = 0
$\Leftrightarrow x=\frac{-5+3\sqrt{5}}{2}$ hoặc $x=\frac{-5-3\sqrt{5}}{2}$
Vì $x=\frac{-5-3\sqrt{5}}{2}<-1$ nên loại
Vậy phương trình đã cho có nghiệm duy nhất là $x=\frac{-5+3\sqrt{5}}{2}$
Tóm lại, bài toán đã được giải bằng cách sử dụng các công cụ logarit:
PT a ($3^{1 – 2x} = 4^x$): Logarit hóa hai vế, nghiệm $\mathbf{x = \frac{1}{2 + \log_3 4}}$.
PT b ($\log_3(x + 1) + \log_3(x + 4) = 2$): Đặt ĐKXĐ ($x > -1$), sử dụng công thức tổng logarit và kiểm tra nghiệm. Nghiệm duy nhất là $\mathbf{x = \frac{-5 + 3\sqrt{5}}{2}}$.
• Xem thêm:
Bài 6.35 trang 26 Toán 11 tập 2 Kết nối tri thức: Cho 0 < a ≠ 1. Tính giá trị của biểu thức:
Bài 6.37 trang 26 Toán 11 tập 2 Kết nối tri thức: Tìm tập xác định của các hàm số sau:...