GA tích hợp NLS và AI Toán 11 Bài 20: Hàm số mũ và hàm số lôgarit

Giáo án năng lực số và AI Toán 11 Bài 20: Hàm số mũ và hàm số lôgarit được biên soạn theo định hướng phát triển phẩm chất – năng lực. Nội dung có tích hợp NLS và AI giúp HS rèn luyện khả năng ứng dụng công nghệ, thao tác số ngay trong tiết học. Tài liệu ở dạng file Word, dễ chỉnh sửa – dễ tải về, phù hợp cho GV sử dụng từ năm học 2026.

Nội dung chi tiết

Ngày soạn: .../.../...

Ngày dạy: .../.../...

BÀI 20. HÀM SỐ MŨ VÀ HÀM SỐ LÔGARIT

(1 tiết)

I. MỤC TIÊU:

1. Kiến thức, kĩ năng:

Học xong bài này, HS đạt các yêu cầu sau:

  • Nhận biết được hàm số mũ và hàm số lôgarit. Nêu được một số ví dụ thực tế về hàm số mũ, hàm số lôgarit.
  • Nhận dạng được đồ thị của các hàm số mũ, hàm số lôgarit.
  • Giải thích được các tính chất của hàm số mũ, hàm số lôgarit thông qua đồ thị của chúng.
  • Giải quyết được một số vấn đề có liên quan đến môn học khác hoặc có liên quan đến thực tiễn gắn với hàm số mũ và hàm số lôgarit (ví dụ: lãi suất, sự tăng trưởng, ...).

2. Năng lực

Năng lực chung:

  • Năng lực tự chủ và tự học trong tìm tòi khám phá
  • Năng lực giao tiếp và hợp tác trong trình bày, thảo luận và làm việc nhóm
  • Năng lực giải quyết vấn đề và sáng tạo trong thực hành, vận dụng.

Năng lực riêng:

  • Tư duy và lập luận toán học: So sánh, phân tích dữ liệu đưa ra lập luận trong quá trình khám phá, hình thành kiến thức, thực hành và vận dụng kiến thức về hàm số mũ và hàm số lũy thừa.
  • Mô hình hóa toán học: Giải quyết được một số vấn đề có liên quan đến môn học khác hoặc có liên quan đến thực tiễn gắn với hàm số mũ và hàm số lôgarit (ví dụ: lãi suất, sự tăng trưởng, ...).
  • Giải quyết vấn đề toán học: vận dụng kiến thức về hàm số mũ và hàm số lôgarit vào giải quyết bài toán (vẽ đồ thị hàm số, so sánh, tìm tập xác định, tính giá trị biểu thức,...và các bài toán thực tế).
  • Giao tiếp toán học: thông qua sử dụng thuật các thuật ngữ, khái niệm, công thức, kí hiệu toán học trong trình bày, thảo luận, làm việc nhóm.
  • Sử dụng công cụ, phương tiện học toán.

Năng lực số:

  • 5.3.NC1a: Sử dụng thành thạo phần mềm toán học (GeoGebra, Desmos) để vẽ, khảo sát đồ thị hàm số mũ và lôgarit, quan sát sự đối xứng và tiệm cận.
  • 1.1.NC1b: Sử dụng các từ khóa chính xác để tìm kiếm các công cụ tính toán tài chính trực tuyến hoặc video bài giảng hỗ trợ.
  • 3.1.NC1a: Tạo lập bảng tính điện tử (Excel/Google Sheets) để giải quyết bài toán lãi suất kép một cách trực quan và chính xác.
  • 1.2.NC1b: Đánh giá, kiểm tra kết quả tính toán thủ công bằng các ứng dụng giải toán tin cậy.

Năng lực AI:

  • 11.C5.1: Kiến thức cơ bản về mạng nơ-ron nhân tạo (HS nhận biết được vai trò đơn giản của hàm kích hoạt trong mạng nơ-ron và sự xuất hiện của hàm số mũ trong hàm sigmoid).
  • 11.A1.1: Quy trình sử dụng AI an toàn (HS thực hiện quy trình đặt yêu cầu, tiếp nhận, kiểm tra và hiệu chỉnh kết quả do AI cung cấp khi khảo sát đồ thị hàm số).

3. Phẩm chất

  • Có ý thức học tập, ý thức tìm tòi, khám phá và sáng tạo, có ý thức làm việc nhóm, tôn trọng ý kiến các thành viên khi hợp tác.
  • Chăm chỉ tích cực xây dựng bài, có trách nhiệm, chủ động chiếm lĩnh kiến thức theo sự hướng dẫn của GV.

II. THIẾT BỊ DẠY HỌC VÀ HỌC LIỆU

1. Đối với GV:

  • SGK, Tài liệu giảng dạy, KHBD.
  • Đồ dùng dạy học.
  • Hệ thống bài tập trắc nghiệm trên Quizizz/ Azota/website kenhhoctap.edu.vn.
  • Video AI được tạo bằng các công cụ AI để khởi động bài học.
  • Phần mềm: GeoGebra Classic (cài sẵn hoặc bản web), Google Sheets.
  • Học liệu số: File GeoGebra mẫu có thanh trượt cho cơ số a.

2. Đối với HS:

  • SGK, SBT, vở ghi, giấy nháp.
  • Đồ dùng học tập (bút, thước...).
  • Bảng nhóm, bút viết bảng nhóm.
  • Smartphone/Laptop cài ứng dụng GeoGebra và Google Sheets/Excel.

III. TIẾN TRÌNH DẠY HỌC

1. HOẠT ĐỘNG KHỞI ĐỘNG (MỞ ĐẦU)

a) Mục tiêu: Tạo hứng thú, thu hút HS tìm hiểu nội dung bài học.

b) Nội dung: HS đọc tình huống mở đầu, suy nghĩ trả lời câu hỏi.

c) Sản phẩm: HS trả lời được câu hỏi mở đầu.

d) Tổ chức thực hiện:

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ:

- GV yêu cầu xem video AI được thiết kế để phục vụ bài dạy.

- GV yêu cầu HS trả lời câu hỏi xuất hiện trong video đó.

- GV yêu cầu HS đọc tình huống mở đầu: Sự tăng trưởng dân số được ước tính theo công thức tăng trưởng mũ sau:

kenhhoctap

trong đó P là dân số của năm lấy làm mốc, kenhhoctap là dân số saukenhhoctap năm, kenhhoctap là tỉ lệ tăng dân số hằng năm. Biết rằng vào năm 2020, dân số Việt Nam khoảng kenhhoctaptriệu người và tỉ lệ tăng dân số là kenhhoctap Nếu tỉ lệ tăng dân số này giữ nguyên, hãy ước tính dân số Việt Nam vào năm 2050.

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ: HS quan sát và chú ý lắng nghe, thảo luận nhóm đôi hoàn thành yêu cầu.

Bước 3: Báo cáo, thảo luận: GV gọi một số HS trả lời, HS khác nhận xét, bổ sung.

Bước 4: Kết luận, nhận định: GV đánh giá kết quả của HS, trên cơ sở đó dẫn dắt HS vào bài học mới. “Buổi trước ta đã học về phép tính lũy thừa, phép tính lôgarit. Bài học này chúng ta cùng đi tìm hiểu về một loại hàm số liên quan đến lũy thừa và lôgarit, tính chất, đồ thị của các hàm số này.”

2. HÌNH THÀNH KIẾN THỨC MỚI

Hoạt động 1: Hàm số mũ

a) Mục tiêu:

  • Nhận biết và thể hiện được khái niệm hàm số mũ.
  • Nhận dạng được đồ thị của hàm số mũ.
  • Giải thích được các tính chất của hàm số mũ thông qua đồ thị của chúng.
  • Giải quyết được một số bài toán liên quan đến hàm số mũ.

b) Nội dung:

HS đọc SGK, nghe giảng, thực hiện các nhiệm vụ được giao, suy nghĩ trả lời câu hỏi, thực hiện các hoạt động 1, 2, ví dụ 1, luyện tập 1.

c) Sản phẩm: HS hình thành được kiến thức bài học, câu trả lời của HS cho các câu hỏi. HS vẽ được đồ thị của hàm số mũ, nhận dạng đồ thị, phát hiện các tính chất biến thiên của hàm số mũ.

d) Tổ chức thực hiện:

HĐ CỦA GV VÀ HSSẢN PHẨM DỰ KIẾNNLS/AI

Bước 1: Chuyển giao nhiệm vụ:

- GV yêu cầu HS suy nghĩ, tính toán làm HĐ 1.

- GV giới thiệu khái niệm hàm số mũ.

+ Chú ý điều kiện của kenhhoctap

+ HS trả lời Câu hỏi (SGK): nhận biết hàm số mũ, giải thích.

- HS làm HĐ 2, để tìm hiểu về đồ thị và tính chất của hàm số mũ.

+ Thực hiện a, b, nối các điểm ta được hình dạng đồ thị hàm số kenhhoctap

+ c) Xác định tập giá trị, hàm số đồng biến, nghịch biến trong khoảng nào?

+ Dựa vào đồ thị, hàm số có liên tục trên khoảng xác định không?

- GV cho HS dự đoán khi nào thì hàm số nghịch biến trên kenhhoctap? Đồ thị của hàm số mũ kenhhoctap luôn đi qua điểm nào?

- GV tổng kết về đồ thị và tính chất của hàm số mũ.

+ Nhấn mạnh: trường hợp kenhhoctap

- HS quan sát Ví dụ 1. GV cho HS nêu một số tính chất dựa vào việc quan sát đồ thị:

+ Hàm số có tập giá trị là gì?

+ Hàm số nghịch biến hay đồng biến trên các khoảng nào?

- HS thực hiện Luyện tập.

+ Nhìn vào dạng hàm số, nhận biết hàm số đồng biến hay nghịch biến trên kenhhoctap.

+ HS vẽ đồ thị để kiểm tra, so sánh.

- GV yêu cầu HS mở ứng dụng GeoGebra trên điện thoại/máy tính.

- GV nêu nhiệm vụ:

+ Tạo một thanh trượt (Slider) a với thiết lập: Min = 0.1, Max = 5, Step = 0.1.

+ Nhập hàm số: kenhhoctap.

+ Kéo thanh trượt a chia làm 2 trường hợp: a > 1 (ví dụ a=2) và 0 < a < 1 (ví dụ a=0.5).

- GV đặt câu hỏi: Đồ thị luôn đi qua điểm nào? Trục nào là tiệm cận? Khi nào hàm đồng biến/nghịch biến?

- GV giới thiệu ngắn gọn hàm sigmoid kenhhoctap, thường được sử dụng làm hàm kích hoạt trong mạng nơ-ron nhân tạo. HS nhập hàm số vào GeoGebra, quan sát đồ thị và nhận xét vai trò của biểu thức mũ kenhhoctaptrong việc đưa giá trị đầu ra về khoảng từ 0 đến 1.

Bước 2: Thực hiện nhiệm vụ:

- HS theo dõi SGK, chú ý nghe, tiếp nhận kiến thức, hoàn thành các yêu cầu, thảo luận nhóm.

- HS thao tác trên màn hình cảm ứng và quan sát sự thay đổi của đồ thị.

- GV quan sát hỗ trợ.

Bước 3: Báo cáo, thảo luận:

- HS giơ tay phát biểu, lên bảng trình bày.

- GV kết luận: Luôn qua (0;1). Tiệm cận ngang y=0 (Trục Ox).

- GV chốt kiến thức hàm số mũ.

- Một số HS khác nhận xét, bổ sung cho bạn.

Bước 4: Kết luận, nhận định: GV tổng quát lưu ý lại kiến thức trọng tâm và yêu cầu HS ghi chép đầy đủ vào vở.

1. Hàm số mũ

HĐ 1:

a) Với kenhhoctap thì kenhhoctap kenhhoctap.

Với kenhhoctap thì kenhhoctap

Với kenhhoctap thì kenhhoctap

b) Biểu thức có nghĩa với mọi giá trị của kenhhoctap

Kết luận

Cho kenhhoctap là số thực dương khác 1.

Hàm số kenhhoctap được gọi là hàm số mũ cơ số kenhhoctap

Câu hỏi:

a) kenhhoctap là hàm số mũ có cơ số là kenhhoctap.

b) kenhhoctap là hàm số mũ có cơ số là kenhhoctap

c) kenhhoctap là hàm số mũ

có cơ số là kenhhoctap.

d) kenhhoctap không là hàm số mũ.

HĐ 2:

a) đính kèm dưới hoạt động

b)

kenhhoctap

c)

Tập giá trị: kenhhoctap

Tính chất biến thiên:

+ Hàm số đồng biến trên kenhhoctap

+ Hàm số liên tục trên kenhhoctap

Kết luận

Hàm số kenhhoctap

+ Có tập xác định là kenhhoctap và tập giá trị là kenhhoctap

+ Đồng biến trên kenhhoctap khi kenhhoctapvà nghịch biến trên kenhhoctap khi kenhhoctap

+ Liên tục trên kenhhoctap

+ Có đồ thị đi qua các điểmkenhhoctap và luôn nằm phía trên trục hoành.

kenhhoctap

Ví dụ 1 (SGK -tr.17)

Luyện tập

Đồ thị hàm số kenhhoctap

kenhhoctap

1.1.NC1b: Thao tác thành thạo với công cụ thanh trượt (slider) để khảo sát sự biến thiên của hàm số theo tham số.

5.3.NC1a: Quan sát đối tượng toán học (đồ thị) trong môi trường động để rút ra tính chất đại số.

11.C5.1: HS bước đầu nhận biết một nơ-ron nhân tạo tiếp nhận dữ liệu và sử dụng hàm kích hoạt để tạo đầu ra; qua hàm sigmoid, HS thấy được ứng dụng của hàm số mũ trong quá trình xử lí tín hiệu của mạng nơ-ron.

Đáp án HĐ2a: