Đánh giá, nhận xét, tổng hợp - GV nhận xét thái độ làm việc, phương án trả lời của học sinh, ghi nhận và tuyên dương học sinh có câu trả lời tốt nhất.. Động viên các học sinh còn lại tí
Trang 1Trường: THPT Số 1 Bắc Hà
Tổ :Tự Nhiên
Họ và tên giáo viên: Tạ Anh Hoài Lương Thị Thu
KẾ HOẠCH BÀI DẠY TÊN BÀI DẠY: PHƯƠNG TRÌNH MŨ, BẤT PHƯƠNG TRÌNH MŨ VÀ LÔGARIT
Môn học/Hoạt động giáo dục: Toán; lớp: 11
Thời gian thực hiện: (03 tiết)
I Mục tiêu
1 Về kiến thức:
- Biết được cách giải một số phương trình mũ, lôgarit đơn giản
- Biết được cách giải một số bất phương trình mũ, lôgarit đơn giản
2 Về năng lực:
- Năng lực tư duy và lập luận Toán học: Trong việc giải phương trình, bất phương trình mũ và lôgarit
- Năng lực mô hình hóa Toán học: Trong các bài toán thực tế
- Năng lực giải quyết vấn đề Toán học: Trong các lời giải của các bài tập
- Năng lực giao tiếp Toán học: Trong các định lý, ví dụ, bài tập
- Năng lực sử dụng công cụ, phương tiện để học Toán: Sử dụng máy tính cầm tay
3 Về phẩm chất:
- Chăm chỉ, hoàn thành các nhiệm vụ được giao
- Trách nhiệm, cố gắng chiếm lĩnh kiến thức mới, cố gắng làm đúng các bài tập
- Có thế giới quan khoa học
II Thiết bị dạy học và học liệu
- Kiến thức về lũy thừa, lôgarit, hàm số lũy thừa, hàm số mũ, hàm số lôgarit
- Máy chiếu
- Bảng phụ
- Phiếu học tập
III Tiến trình dạy học
Tiết 1:
1 Hoạt động 1: Khởi động
a) Mục tiêu: Học sinh tiếp cận được một tình huống thực tế dẫn đến việc giải phương trình mũ
Trang 2b) Nội dung:
Dân số được ước tính theo công thức S , trong đó A là dân số của năm lấy làm mốc tính, S A e rt
là dân số sau t năm, r là tỉ lệ tăng dân số hằng năm Hỏi sau bao nhiêu năm, dân số sẽ gấp đôi dân số của
năm lấy làm mốc tính?
giả sử r 1,14% / năm.
CH1: Viết phương trình thể hiện dân số sau t năm gấp đôi dân số ban đầu.
CH2: Phương trình vừa tìm được có ẩn là gì và nằm ở vị trí nào của luỹ thừa?
c) Sản phẩm: Câu trả lời của học sinh
d)Tổ chức thực hiện:
Thực hiện
HS quan sát và chú ý lắng nghe, thảo luận nhóm đôi hoàn thành yêu cầu
Mong đợi:
+ Học sinh thay được ra kq : A e 0,0114.t 2A e0,0114.t 2 + Trả lời được câu hỏi 2.
Đánh giá, nhận xét,
tổng hợp
- GV nhận xét thái độ làm việc, phương án trả lời của học sinh, ghi nhận và tuyên dương học sinh có câu trả lời tốt nhất Động viên các học sinh còn lại tích cực, cố gắng hơn trong các hoạt động học tiếp theo
- Dẫn dắt vào bài mới
2 Hoạt động hình thành kiến thức mới
I Phương trình mũ và phương trình lôgarit
1 Phương trình mũ
Hoạt động 1.1: Khái niệm
a) Mục tiêu: Học sinh nắm được khái niệm, dạng phương trình mũ
b) Nội dung
Phương trình mũ là phương trình có chứa ẩn ở số mũ của luỹ thừa
Ví du 1 Trong các phương trình sau, phương trình nào là phương trình mũ?
a) 5x 2 125
b) 2x 3x1
c) x 2 4
Giải
Ta thấy: Hai phương trình 5x 2 1 25 và 2x 3x1
là những phương trình mũ
Trang 3Phương trình mũ cơ bản ẩn x có dạng a xb a( 0,a 1)
Nếu b thì phương trình vô nghiệm.0
Nếu b thì phương trình có nghiệm duy nhất 0 xloga b
Nhận xét: Với a0,a1,b thì 0 a f x b f x loga b
c) Sản phẩm: Dạng phương trình mũ và cách giải
d)Tổ chức thực hiện: Học sinh quan sát và thực hiện nhiệm vụ
Chuyển giao
Giáo viên sd phần mềm GeoGebra vẽ đồ thị hai hàm số y và đường 3x
thẳng y 7 Cho học sinh quan sát và nhận xét về số giao điểm của hai đồ thị trên Từ đó, hãy nêu nhận xét về số nghiệm của phương trình 3x 7
Đánh giá, nhận xét,
tổng hợp
- GV nhận xét thái độ làm việc, phương án trả lời của học sinh, ghi nhận và tuyên dương học sinh có câu trả lời tốt nhất Động viên các học sinh còn lại tích cực, cố gắng hơn trong các hoạt động học tiếp theo
- Chốt kiến thức
Hoạt động 1.2: Luyện tập
a) Mục tiêu: Giải được một số phương trình mũ đơn giản
b) Nội dung
Ví dụ 2 Giải mỗi phương trình sau:
a) 42x3 5
Lời giải
Ta có:
a)42x3 5
1
2
Vậy phương trình có nghiệm là x 0
b) 10x1 2.10x 8
10.10x 2.10x 8 8.10x 8 10x 1 xlog1 x 0 Vậy phương trình có nghiệm là x 0
Ví dụ 3 Giải phương trình: 4x2 23 1x
Lời giải
Trang 4Ta có: 4x2 23 1x
22x2 23 1x
2 x 2 3x 1
2x 4 3x 1 x 5
Chú ý:
Với a0,a thì 1 a f x a g x f x g x .
Cách giải phương trình mũ như trên thường được gọi là phương pháp đưa về cùng cơ số
Ví dụ 4 Giải phương trình đưa ra trong Hoạt động 1 (làm tròn kết quả đến hàng đơn vị)
Lời giải
Gọi A là số dân ban đầu Phương trình thể hiện số dân sau t năm gấp đôi số dân ban đầu là:
0, 0114
Vậy sau 61 năm dân số sẽ gấp đôi số dân ban đầu
c) Sản phẩm: Bài làm của học sinh
d) Tổ chức thực hiện: học sinh hoạt động theo nhóm
Chuyển giao
- GV giao nhiệm vụ các HS hoạt động theo nhóm Chia lớp thành 6 nhóm
Nhóm 1,2 thực hiện ví dụ 2 Nhóm 3,4 thực hiện ví dụ 3 và nhóm 5,6 thực hiện ví dụ 4
- GV gọi 4 HS của các nhóm lên thực hiện
- GV điều khiển cho các HS còn lại nhận xét
Thực hiện
HS suy nghĩ và làm bài
- GV chính xác hóa đáp án và nhấn mạnh lại phương pháp một lần nữa
- HS nhận xét, bổ sung
Báo cáo thảo luận * Đại diện học sinh báo cáo, các hs còn lại theo dõi
Đánh giá, nhận xét,
tổng hợp
- GV nhận xét thái độ làm việc, phương án trả lời của học sinh, ghi nhận và tuyên dương học sinh có câu trả lời tốt nhất Động viên các học sinh còn lại tích cực, cố gắng hơn trong các hoạt động học tiếp theo
- Chốt kiến thức
2 Phương trình lôgarit
Hoạt động 2.1: Khái niệm
a) Mục tiêu: Học sinh nắm được khái niệm, dạng phương trình lôgarit.
b) Nội dung:
*Phương trình lôgarit là phương trình có chứa ẩn trong biểu thức dưới dấu lôgarit
*Phương trình lôgarit cơ bản có dạng loga x b a ( 0,a1).
Phương trình đó có một nghiệm là x a b
Trang 5Nhận xét: Với a0,a thì 1 loga f x b f x a b.
Ví dụ 5 Trong các phương trình sau, phương trình nào là phương trình lôgarit?
a)log7x 1 2; b) 2
2
log x x 1 3
Lời giải
Hai phương trình log7x 1 2 và 2
2
log x x 1 3
là những phương trình lôgarit
c) Sản phẩm: Dạng phương trình lôgarit
d) Tổ chức thực hiện: Học sinh theo dõi và trả lời
Chuyển giao
Chỉ số thay đổi pH của một dung dịch được tính theo công thức:
log
(trong đó H
chỉ nồng độ ion hydrogen) Đo chỉ số pH của một số mẫu nước sông, ta có kết quả là pH 6,1.
a) Viết phương trình thể hiện nồng độ x của hydrogen H
trong mẫu nước sông đó
b) Phương trình vừa tìm được có ẩn là gì và nằm ở vị trí nào của lôgarit?
* Giáo viên sd phần mềm GeoGebra vẽ đồ thị hàm số ylog4x và đường thẳng y 5
Cho học sinh quan sát và Nhận xét về số giao điểm của hai đồ thị trên Từ đó, hãy nêu nhận xét về số nghiệm của phương trình log4x 5
Thực hiện
- Học sinh quan sát và thực hiện nhiệm vụ Mong đợi:
logx 6,1
+Ẩn x nằm dưới dấu lôgarit
+Pt có 1 nghiệm
Đánh giá, nhận xét,
tổng hợp
- GV nhận xét thái độ làm việc, phương án trả lời của học sinh, ghi nhận và tuyên dương học sinh có câu trả lời tốt nhất Động viên các học sinh còn lại tích cực, cố gắng hơn trong các hoạt động học tiếp theo
- Chốt kiến thức
Hoạt động 2.2 : Luyện tập
a) Mục tiêu: Giải được một số phương trình lôgarit đơn giản
b) Nội dung:
Ví dụ 6 Giải mỗi phương trình sau:
Trang 6a) log2x ;5 b) log 54 x 4 2.
Lời giải
a) Ta có: log2x 5 x25 x32
Vậy phương trình có nghiệm là x 32.
b) Ta có: log 54 x 4 2 5x 4 4 2 5x20 x 4
Vậy phương trình có nghiệm là x 4
Ví dụ 7 Giải phương trình: 8 1
8
log 3x 6 log 2x 2
Lời giải
Điều kiện xác định là:
2 2 0,
x x
tức là x 2
Ta có
8
2
x
2
4
x
x
Nhận xét: Cho a0,a Ta có:1
0
f x
f x g x
Ví dụ 8 Giải phương trình đưa ra trong Hoạt động 3.
Lời giải
Phương trình thể hiện nồng độ x của inon hydrogen H
trong mẫu nước sông đó là:
6,1
logx 6,1 logx 6,1 x 10
Vậy nồng độ của inon hydrogen H
trong mẫu nước sông đó là 10 6,1mol L 1
c)Sản phẩm: Bài làm của học sinh
d)Tổ chức thực hiện:
Chuyển giao
- GV giao nhiệm vụ các HS hoạt động theo nhóm Chia lớp thành 6 nhóm
Nhóm 1,2 thực hiện ví dụ 6 Nhóm 3,4 thực hiện ví dụ 7 và nhóm 5,6 thực hiện ví dụ 8
- GV gọi 4 HS của các nhóm lên thực hiện
- GV điều khiển cho các HS còn lại nhận xét
Trang 7Thực hiện
HS suy nghĩ và làm bài
- GV chính xác hóa đáp án và nhấn mạnh lại phương pháp một lần nữa
- HS nhận xét, bổ sung
Báo cáo thảo
luận
* Đại diện học sinh báo cáo, các hs còn lại theo dõi
Đánh giá, nhận
xét, tổng hợp
- GV nhận xét thái độ làm việc, phương án trả lời của học sinh, ghi nhận và tuyên dương học sinh có câu trả lời tốt nhất Động viên các học sinh còn lại tích cực, cố gắng hơn trong các hoạt động học tiếp theo
- Chốt kiến thức
Tiết 2:
Hoạt động 3: Nhận biết được khái niệm và tập nghiệm của bất phương trình mũ
Hoạt động 3.1: Mở đầu
a, Mục tiêu: Gợi mở vào khái niệm bất phương trình mũ cơ bản
b, Nội dung: HS đọc SGK, suy nghĩ làm hoạt động 5
c, Sản phẩm: Câu trả lời của học sinh
d, Tổ chức thực hiện
trên máy chiếu
GV hướng dẫn, hỗ trợ học sinh
Đánh giá, nhận xét,
tổng hợp
GV nhận xét kết quả trả lời của học sinh, dẫn dắt vào bài mới
Hoạt động 3.2: Hình thành kiến thức mới
a, Mục tiêu: Nắm được bất phương trình mũ cơ bản và tập nghiệm của bất phương trình mũ cơ bản
b, Nội dung:
Bất phương trình mũ là bất phương trình có chứa ẩn ở số mũ của lũy thừa
Bất phương trình mũ cơ bản là bất phương trình mũ có một trong những dạng sau:
a b a b a b a b a a
Xét bất phương trình mũ: a x b a( 0,a1)
Nếu b , tập nghiệm của bất phương trình đã cho là 0 ( vì a x )0 b, x
Nếu b > 0 thì bất phương trình tương đương với a x aloga b
Trang 8Với a > 1, nghiệm của bất phương trình là xloga b
Với 0 , nghiệm của bất phương trình là a 1 xloga b
c, Sản phẩm: Câu trả lời của học sinh
d, Tổ chức thực hiện: Học sinh làm việc theo nhóm ( 5 - 6 HS trên nhóm)
+ Trên cở sở câu trả lời của học sinh , giáo viên chuẩn hóa kiến thức , từ đó chốt lại tập nghiệm của bất phương trình mũ cơ bản
+ Giáo viên theo dõi, hỗ trợ, hướng dẫn các nhóm
Đánh giá, nhận xét,
tổng hợp + GV nhận xét thái độ làm việc của các nhóm, phương án trả lời của học sinh Tuyên dương các nhóm có kết quả chính xác Động viên các học sinh cố gắng
hơn trong các hoạt động tiếp theo
Hoạt động 3.3: Luyện tập
a, Mục tiêu: Bước đầu biết vận dụng vào tìm tập nghiệm của bất phương trình mũ cơ bản
b, Nội dung: Giải bất phương trình sau
a, 7x3 343
b,
1
( ) 3
4
x
Lời giải:
a, 7x3 343
Vậy tập nghiệm của bất phương trình là ( ;0)
b,
1
( ) 3
4
x
4
1
4
x x
Vậy tập nghiệm của bất phương trình là: 14
( ;log 3]
c, Sản phẩm: Bài làm của học sinh
d, Tổ chức thực hiện: Làm việc theo nhóm đôi
+ GV nhận xét và chuẩn hóa lời giải
+ Thảo luận theo nhóm đôi
Đánh giá, nhận xét, + GV nhận xét thái độ làm việc, phương án trả lời của học sinh, ghi nhận và
Trang 9tổng hợp tuyên dương học sinh có câu trả lời tốt nhất
+ Chốt kiến thức
Hoạt động 4: Nhận biết được khái niệm và tập nghiệm của bất phương trình lôgarit
Hoạt động 4.1: Mở đầu
a, Mục tiêu: Gợi mở vào khái niệm bất phương trình lôgarit
b, Nội dung: HS đọc SGK, suy nghĩ làm hoạt động 6
c, Sản phẩm: Câu trả lời của học sinh
d, Tổ chức thực hiện
trên máy chiếu
GV hướng dẫn, hỗ trợ học sinh
Đánh giá, nhận xét,
tổng hợp
GV nhận xét kết quả trả lời của học sinh, dẫn dắt vào khái niệm bất phương trình lôgarit
Hoạt động 4.2: Hình thành kiến thức mới
a, Mục tiêu: Nắm được bất phương trình lôgarit và tập nghiệm của bất phương trình lôgarit
b, Nội dung:
Bất phương trình lôgarit là bất phương trình có chứa ẩn trong biểu thức dưới dấu lôgarit Bất phương trình lôgarit cơ bản là bất phương trình lôgarit có 1 trong những dạng sau
loga x b ; loga x b ; loga x b ; loga x b a ( 1,a1)
Xét bất phương trình loga x b a ( 1,a1)
Bất phương trình tương đương với loga xloga a b
Với a > 1, nghiệm của bất phương trình là x a b
Với 0a nghiệm của bất phương trình là 01 x a b
c, Sản phẩm: Câu trả lời của học sinh
d, Tổ chức thực hiện: Học sinh làm việc theo nhóm ( 5 - 6 HS trên nhóm)
+ Trên cở sở câu trả lời của học sinh , giáo viên chuẩn hóa kiến thức , từ đó chốt lại tập nghiệm của bất phương trình lôgarit
+ Giáo viên theo dõi, hỗ trợ, hướng dẫn các nhóm
Trang 10Báo cáo thảo luận Đại diện nhóm báo cáo, các nhóm còn lại theo dõi, thảo luận
Đánh giá, nhận xét,
tổng hợp
+ GV nhận xét thái độ làm việc của các nhóm, phương án trả lời của học sinh Tuyên dương các nhóm có kết quả chính xác Động viên các học sinh cố gắng hơn trong các hoạt động tiếp theo
Hoạt động 4.3: Luyện tập
a, Mục tiêu: Bước đầu biết vận dụng vào tìm tập nghiệm của bất phương trình lôgarit
b, Nội dung: Giải bất phương trình sau
a, log3x 2
b, 14
log (x 5)2
Lời giải:
a, log3x2 x32 x9
Vậy tập nghiệm của bất phương trình là ( ;9)
b, 14
log (x 5)2
2
1
4
Vậy tập nghiệm của bất phương trình là: (5; 21]
c, Sản phẩm: Bài làm của học sinh
d, Tổ chức thực hiện: Làm việc theo nhóm đôi
+ GV nhận xét và chuẩn hóa lời giải
+ Thảo luận theo nhóm đôi
Đánh giá, nhận xét,
tổng hợp
+ GV nhận xét thái độ làm việc, phương án trả lời của học sinh, ghi nhận và tuyên dương học sinh có câu trả lời tốt nhất
+ Chốt kiến thức
Tiết 3: Luyện tập
Hoạt động 1: Hệ thống lại lý thuyết
a, Mục tiêu: Hệ thống lại cách tìm tập nghiệm của bất phương trình mũ, bất phương trình lôgarit
b, Nội dung: Tập nghiệm của bất phương trình mũ, bất phương trình lôgarit cơ bản
c, Sản phẩm: Câu trả lời của học sinh
Trang 11Xét bất phương trình mũ: a x b a( 0,a1)
Nếu b , tập nghiệm của bất phương trình đã cho là 0 ( vì a x )0 b, x
Nếu b > 0 thì bất phương trình tương đương với a x aloga b
Với a > 1, nghiệm của bất phương trình là xloga b
Với 0 , nghiệm của bất phương trình là a 1 xloga b
Xét bất phương trình loga x b a ( 1,a1)
Bất phương trình tương đương với loga xloga a b
Với a > 1, nghiệm của bất phương trình là x a b
Với 0a nghiệm của bất phương trình là 01 x a b
d, Tổ chức thực hiện: Làm việc cá nhân
trình lôgarit cơ bản + GV nhận xét và chuẩn hóa lời giải
Báo cáo thảo luận Học sinh trả lời, các học sinh còn lại theo dõi
Đánh giá, nhận xét,
tổng hợp
+ GV nhận xét thái độ làm việc, phương án trả lời của học sinh, ghi nhận và tuyên dương học sinh có câu trả lời tốt nhất
+ Chốt kiến thức
Hoạt động 2: Hoạt động luyện tập
a, Mục tiêu: Giải được một số phương trình, bất phương trình mũ và lôgarit đơn giản
b, Nội dung:
Bài 1: Giải phương trình sau
a, (0,3)x3 b,1 53x2 25
c,9x2 243x1
d, 12
log (x 1) 3
e, log (35 x 5) log (2 5 x1) g, 17 17
log (x9) log (2 x1)
Bài 2: Giải bất phương trình sau:
a,
1
3
243
x
b,
3 7
( )
x
Trang 12c, 4x3 32x
d, log(x 1) 0
log (2x1) log ( x3)
g, ln(x3) ln(2 x 8)
Lời giải:
Bài 1: Giải phương trình sau
a, (0,3)x3 1 x 3
b,
3
c,9x2 243x1 2(x 2) 5( x1) x 3
d, 12
log (x1) 3 x7
e, log (35 x 5) log (2 5 x1) x 6
log (x9) log (2 x1) x 10
Bài 2: Giải bất phương trình sau:
a,
1
243
x x
b,
3 7
( )
c, 4x3 32x 2(x3) 5 x x 2
d, log(x1) 0 1 x 2
1
2
x x x
g, ln(x3) ln(2 x8) 4 x 11
Bài tập trắc nghiệm:
Câu 1: Nghiệm của phương trình 32 1 27
x
là
Câu 2: Nghiệm của phương trình 3x1 9 là
Trang 13A x 2 B x 3 C x 2 D x 3.
Câu 3: Nghiệm của phương trình 22x4 2x
là
Câu 4: Số nghiệm của phương trình 22 27 5 1
x x
là:
Câu 5: Tổng bình phương các nghiệm của phương trình
2
5
5
x x
bằng:
Câu 6: Tập nghiệm của bất phương trình 2x 5
là
A ;log 52 B log 5;+ 2 C ;log 25 D log 2; 5 .
Câu 7: Tập nghiệm của bất phương trình
2 13
A 4;
B 4;4
C ;4
D 0;4
Câu 8: Tập nghiệm của bất phương trình 2x 2 7 4 là
A 3;3
C ;3
D 3;
Câu 9: Tập nghiệm của bất phương trình 2x218 là
A 0;2
B ;2
C 2;2
D 2;
Câu 10: Nghiệm của phương trình log (2 x 2) 3 là
Câu 11: Nghiệm của phương trình log (2 x 8) 5 bằng
Câu 12: Nghiệm của phương trình log3x 2 là2
Câu 13: Tập nghiệm của bất phương trình 2
3
log 18 x 2
là
A ;3
C 3;3