CSCA · Toán · Kiến thức và ví dụ

Hàm số lôgarit: điều kiện, tính đơn điệu và công thức

Đọc hàm số lôgarit từ cơ số và đối số; tìm tập xác định, so sánh giá trị và dùng công thức đúng điều kiện qua các ví dụ có lời giải.

Cập nhật nội dung: 14/09/2026 · Tài liệu ôn tập độc lập, không phải ấn phẩm chính thức của đơn vị tổ chức CSCA.

Logarit trả lời câu hỏi về số mũ

Vì 23=82^3=8, ta viết log⁡28=3\log_2 8=3. Nói cách khác, log⁡ax\log_a x là số mũ cần đặt vào cơ số aa để được xx:

y=log⁡ax⟺ay=x.y=\log_a x\quad\Longleftrightarrow\quad a^y=x.

Trong phạm vi số thực, luôn kiểm tra a>0a>0, a≠1a\ne1 và x>0x>0. Trong bài này, lg⁡x=log⁡10x\lg x=\log_{10}x và ln⁡x=log⁡ex\ln x=\log_e x.

Nhìn cơ số trước khi so sánh

Hàm số y=log⁡axy=\log_a x có tập xác định (0,+∞)(0,+\infty), tập giá trị R\mathbb R, đi qua (1,0)(1,0) và có tiệm cận đứng x=0x=0. Đồ thị không cắt trục tung.

Cơ sốChiều biến thiênKhi tăng đối số từ 33 lên 55
a>1a>1Đồng biếnGiá trị logarit tăng
0<a<10<a<1Nghịch biếnGiá trị logarit giảm

Do đó log⁡23<log⁡25\log_2 3<\log_2 5, nhưng log⁡0.53>log⁡0.55\log_{0.5}3>\log_{0.5}5. Không thể quyết định chiều so sánh chỉ bằng cách nhìn 3<53<5 mà bỏ qua cơ số.

Với y=log⁡a(x−2)y=\log_a(x-2), điều kiện là x>2x>2 và tiệm cận đứng chuyển thành x=2x=2. Hãy xét toàn bộ đối số, không chỉ biến xx.

Biến đổi logarit: công thức đi kèm điều kiện

Với M,N>0M,N>0, a>0a>0, a≠1a\ne1 và r∈Rr\in\mathbb R:

log⁡a(MN)=log⁡aM+log⁡aN,\log_a(MN)=\log_a M+\log_a N, log⁡aMN=log⁡aM−log⁡aN,log⁡a(Mr)=rlog⁡aM.\log_a\frac MN=\log_a M-\log_a N, \qquad \log_a(M^r)=r\log_a M.

Quy tắc đầu tiên dùng cho tích, không dùng cho tổng. Chẳng hạn log⁡2(1+1)=1\log_2(1+1)=1, còn log⁡21+log⁡21=0\log_2 1+\log_2 1=0.

Một bẫy khác là viết log⁡a(x2)=2log⁡ax\log_a(x^2)=2\log_a x rồi làm mất các giá trị x<0x<0. Biểu thức đúng trên toàn bộ miền x≠0x\ne0 là log⁡a(x2)=2log⁡a∣x∣\log_a(x^2)=2\log_a|x|.

Ví dụ 1: Cơ số cũng chứa ẩn

Tìm tập xác định của y=log⁡2x−1(3−x)y=\log_{2x-1}(3-x). Cần đồng thời:

2x−1>0,2x−1≠1,3−x>0.2x-1>0,\qquad 2x-1\ne1,\qquad 3-x>0.

Suy ra x>12x>\tfrac12, x≠1x\ne1 và x<3x<3. Vậy

D=(12,1)∪(1,3).D=\left(\tfrac12,1\right)\cup(1,3).

Chỉ kiểm tra 3−x>03-x>0 sẽ bỏ sót cả hai điều kiện của cơ số.

Ví dụ 2: Đổi cơ số để nhìn ra cặp nghịch đảo

Tính (log⁡43+log⁡83)(log⁡32+log⁡92)(\log_4 3+\log_8 3)(\log_3 2+\log_9 2). Dùng log⁡ax=log⁡bxlog⁡ba\log_a x=\dfrac{\log_b x}{\log_b a} với các cơ số hợp lệ:

log⁡43+log⁡83=(12+13)log⁡23=56log⁡23,\log_4 3+\log_8 3=\left(\frac12+\frac13\right)\log_2 3 =\frac56\log_2 3, log⁡32+log⁡92=(1+12)log⁡32=32log⁡32.\log_3 2+\log_9 2=\left(1+\frac12\right)\log_3 2 =\frac32\log_3 2.

Vì log⁡23⋅log⁡32=1\log_2 3\cdot\log_3 2=1, kết quả là 56⋅32=54\frac56\cdot\frac32=\frac54. Không cần bấm máy tính từng logarit rồi làm tròn sớm.

Một câu để tự luyện

Giải log⁡1/2x>1\log_{1/2}x>1. Trước hết x>0x>0. Vì cơ số nằm giữa 00 và 11, hàm nghịch biến; so với log⁡1/2(1/2)=1\log_{1/2}(1/2)=1 ta được 0<x<120<x<\tfrac12.

Trước khi nộp bài, hãy kiểm tra ba điều: cơ số hợp lệ, đối số dương và chiều bất đẳng thức có đúng với tính đơn điệu hay không.

Đọc thêm

OpenStax: tính chất logarit giải thích điều kiện của các quy tắc biến đổi và đổi cơ số.