Holdet 2023 Ma/a - Undervisningsbeskrivelse

Undervisningsbeskrivelse

Stamoplysninger til brug ved prøver til gymnasiale uddannelser
Termin(er) 2023/24 - 2024/25
Institution X - Roskilde Katedralskole
Fag og niveau Matematik B
Lærer(e) Christine Wikkelsø
Hold 2023 Ma/a (1a Ma, 1a Ma (puljetid), 2a Ma, 2a Ma (puljetid))

Oversigt over gennemførte undervisningsforløb
Titel 1 Funktioner
Titel 2 Eksponentielle- og potensfunktioner
Titel 3 Vektorer
Titel 4 Polynomier
Titel 5 Mundtlighed og skriftlighed
Titel 6 Differentialregning
Titel 7 Statisk, sandsynlighed og kombinatorik
Titel 8 Analytisk geometri
Titel 9 Træning og repetition

Beskrivelse af de enkelte undervisningsforløb (1 skema for hvert forløb)
Titel 1 Funktioner

Vi skal arbejde med funktionsteori. Her skal vi se på:
• Begrebet ”funktion” (forskrift, graf, tabel)
• Funktioner og deres anvendelse i modellering.
• Begreberne definitionsmængde, værdimængde, ekstrema og
  monotoniforhold
• Grafisk undersøgelse af funktioner på begrænset interval
• Stykkevist definerede funktioner.
• Sammensatte funktioner.


Faglige mål der trænes:
• oversætte mellem de fire repræsentationsformer tabel, graf, formel og
  sproglig beskrivelse
• anvende funktionsudtryk i opstilling af matematiske modeller på
  baggrund af data eller viden fra andre fagområder, kunne analysere
  matematiske modeller, foretage simuleringer samt fremskrivninger og
  forholde sig reflekterende til idealiseringer og rækkevidde af modeller
• demonstrere viden om fagets metoder og identitet

Kernestof:
• funktionsbegrebet, sammensat funktion, stykkevist defineret funktion,
  karakteristiske egenskaber ved følgende elementære funktioner og
  deres grafiske forløb: lineære funktioner, polynomier, eksponentielle,
  potens- og logaritmefunktioner
• principielle egenskaber ved matematiske modeller, matematisk
  modellering med anvendelse af nogle af ovennævnte funktionstyper og
  kombinationer heraf.
• monotoniforhold, ekstrema og optimering.

Arbejdsformer:
• Læreroplæg ved tavle
• Gruppearbejde
• Pararbejde


Materiale:
• Gregersen, Per og Skov, Majken Sabina (2018): Kernestof Mat 1 stx, s.
  210-220
• Egne opgaver og noter.
• CAS-program: Ti-Nspire
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 6 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 2 Eksponentielle- og potensfunktioner

Vi arbejder med eksponentielle- og potensfunktioner. Her skal vi se på:
- Eksponentielle og potensfunktioners egenskaber, grafiske forløb
  (definitions- og værdimængde, monotoniforhold, asymptotisk forløb).
- Blandt potensfunktioner ser vi b.la. på x^2, √x og 1/x.
- Eksponentielle funktioners sammenhæng mellem konstanter og graf,
  samt betydning af lodret og vandret parallelforskydning af graf for f
  forskrift.
- Begreberne: Fremskrivningsfaktor, vækstrate og
  halverings-/fordoblingskonstant.
- Anvendelse i modellering, herunder reflektere over fremskrivning.
- Viden om logaritmefunktioner (log(x) og ln(x)).
-  Sammenhæng mellem a^x og e^kx.
- Regnearkskommandoer til statistisk analyse af store datasæt, herunder
   regression.
- Import af store datasæt til værktøjsprogram, herunder
  decimaltegnskonvertering.
- Opstille modeller ved eksponentiel- og potensregression.



Kernestof B-niveau:
- Procent- og rentesregning, absolut og relativ ændring, renteformel.
- Funktionsbegrebet, karakteristiske egenskaber ved eksponentiel-,
   potens, og logaritmefunktioner og deres grafiske forløb.
- Principielle egenskaber ved matematiske modeller, matematisk
  modellering med anvendelse af eksponentielle funktioner.
- Eksponentiel- og potensregression

Faglige mål, der trænes:
- håndtere formler, kunne opstille og redegøre for symbolholdige
  beskrivelser af variabelsammenhænge og kunne anvende
  symbolholdigt
  sprog til at løse problemer med matematisk indhold
- oversætte mellem de fire repræsentationsformer tabel, graf, formel
  og sproglig beskrivelse
- anvende funktionsudtryk i opstilling af matematiske modeller på
  baggrund af data eller viden fra andre fagområder, kunne analysere
  matematiske modeller, foretage simuleringer samt fremskrivninger og
  forholde sig reflekterende til idealiseringer og rækkevidde af modeller
- anvende matematiske værktøjsprogrammer til eksperimenter og
  begrebsudvikling samt symbolbehandling og problemløsning
- gennemføre matematiske ræsonnementer og beviser
- demonstrere viden om fagets metoder og identitet
- beherske mindstekrav omfattende grundlæggende matematiske
  færdigheder og kompetencer inden for kernestoffet
- kommunikere aktivt i, med og om matematik i både mundtlig og skriftlig
  formidling

Arbejdsformer:
- Tavleundervisning
- Opgaver i par og grupper
- Individuelle hjemmeopgavesæt

Materiale:
Egne og fælles noter og opgaver til timerne.
Gregersen, Per og Skov, Majken Sabina (2018): Kernestof Mat 1 stx, s. 130-137, 140-147, 162-163 og s. 166-167, s. 234-235 og 238-239 + opgaver fra bogen
CAS-program: Ti-Nspire
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 16 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 3 Vektorer

Vi skal have om vektorer. Her skal vi se på:
• Vektorens koordinater og konstruktioner af vektorer.
• Begreberne: Nulvektor, stedvektor og enhedsvektor.
• Anvende vektorregneregler (sum, differens, gange konstant).
• Bestemme vektorlængde, tværvektor, skalarprodukt og determinant.
• Argumentere for regneregler og formler ud fra eksempler og eksperimenter.
• Løse geometriske problemer med vektorregning ved at indføre koordinatsystem.
•  Parallelle vektorer
• Modsat vektor
• Skalarprodukt/prikprodukt og vinkelrette vektorer
• Tværvektor
• Determinant af to vektorer
• Arealberegning vha. determinant


Faglige mål, der trænes:
• Håndtere formler, kunne opstille og redegøre for symbolholdige beskrivelser af variabelsammenhænge og kunne anvende symbolholdigt sprog til at løse problemer med matematisk indhold
• Opstille plangeometriske modeller og løse plangeometriske problemer baseret på en analytisk beskrivelse af geometriske figurer i et koordinatsystem samt udnytte dette til at svare på teoretiske og praktiske spørgsmål
• Anvende matematiske værktøjsprogrammer til eksperimenter og begrebsudvikling samt symbolbehandling og problemløsning
• Beherske mindstekrav omfattende grundlæggende matematiske færdigheder og kompetencer inden for kernestoffet
• Kommunikere aktivt i, med og om matematik i både mundtlig og skriftlig formidling

Kernestof:
• Vektorer i to dimensioner givet ved koordinatsæt, herunder skalarprodukt, determinant
• skæringer og afstandsberegninger samt anvendelser af vektorbaseret koordinatgeometri til opstilling og løsning af plangeometriske problemer

Materiale:
• Gregersen, Per og Skov, Majken Sabina (2018): Kernestof Mat 1 stx, s. 90-109.
• Lærergennemgang af Gregersen, Per og Nørregaard, Henrik Bindesbøll (2021): Kernestof Mat 2 stx, s. 158-159, s. 162-164 og s. 168-169.
• Egne opgaver
• CAS-program: Ti-Nspire

Arbejdsformer:
• Oplæg af lærer
• Faglig læsning
• Arbejdsark
• Gruppearbejde
• Pararbejde
• Mundtlige fremlæggelser af opgaver

Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 17 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 4 Polynomier

Vi skal arbejde med polynomier. Her skal vi se på:
• Andengradspolynomiet
      - Forskrift og graf
      - Koefficienterne a, b og c’s betydning for parablens udseende
      - Diskriminantens betydning for antallet af nulpunkter
      - Bestemmelse af nulpunkter og toppunkt ud fra formler
      - Alternative forskrifter og omskrivninger til disse (herunder
        faktorisering)
• Polynomier af højere grad og kendetegn ved disse
• Polynomisk regression


Faglige mål der trænes:
• Oversætte mellem de fire repræsentationsformer tabel, graf, formel og
  sproglig beskrivelse
• Håndtere formler, kunne opstille og redegøre for symbolholdige
  beskrivelser af variabelsammenhænge og kunne anvende
  symbolholdigt sprog til at løse problemer med matematisk indhold
• Demonstrere viden om fagets metoder og identitet
• Beherske mindstekrav omfattende grundlæggende matematiske
  færdigheder og kompetencer inden for kernestoffet
• Kommunikere aktivt i, med og om matematik i både mundtlig og skriftlig
  formidling

Kernestof:
• Regningsarternes hierarki, simpel symbolmanipulation, ligningsløsning
  med algebraiske og grafiske metoder samt numeriske metoder med
  brug af matematiske værktøjsprogrammer.
• Funktionsbegrebet
• Karakteristiske egenskaber ved polynomier og deres grafiske forløb
• Polynomiel regression

Arbejdsformer:
• Power point præsentation
• Læreroplæg ved tavle
• Gruppearbejde
• Arbejdsark

Materiale:
• Gregersen, Per og Skov, Majken Sabina (2018): Kernestof Mat 1 stx, s.
  230-233.
• Lærergennemgang af Gregersen, Per og Nørregaard, Henrik
  Bindesbøll (2021): Kernestof Mat 2 stx, s. 8-17 og s. 150-151.
• Egne opgaver og noter.
• CAS-program: Ti-Nspire

I forbindelse med forløbet arbejder vi med ligningsløsning og andengradsligningen


Materiale:
Der er taget udgangspunkt i teorien beskrevet i  ”Matematiske metoder - Andengradsligningen.pdf” og et udsnit af noten fra grundforløbet.

Stof, vi har arbejdet med:
- Ligningsløsning generelt
- Opstilling af ligning
- Beskrivelse af trin i ligningsløsning
- Regnearternes hierarki
- Skæringspunkter som løsning til ligninger
- Andengradsligning – form og aflæsning af koefficienter
- Diskriminanten og dennes betydning for antal løsninger
- Løsningsformlen

Formler findes i de føromtalte noter. Til andengradsligning findes formlerne også under ’andengradspolynomier’ i formelsamlingens formel 83 s. 17.

Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 12 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 5 Mundtlighed og skriftlighed

I dette forløb repeterer vi årets emner med fokus på mundtlighed herunder bevisførelse.
Vi arbejder herudover med skriftlighed og træner "den gode besvarelse".
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 5 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 6 Differentialregning

I dette forløb introduceres eleverne til infinitisemalregningen. Som introduktion snakker vi om
begreberne kontinuitet og grænseværdi.
Kernestof:
- Definition og fortolkning af differentialkvotienten
- Sammenhængen mellem kontinuitet og differentiabilitet
- Tangent og sekant -> differenskvotienten
- Differentialregningens anvendelse i forbindelse med væksthastigheder
- Regneregler for differentialkvotienter
- Bestemmelse af tangentens ligning
- Bestemmelse af en funktions monotoniforhold og ekstrema
- Differentialregningens anvendelse i forbindelse med optimeringsopgaver.

Beviser;
- Differentialkvotient som differenskvotientens grænseværdi
- Regnereglerne for sum, differens og "ganget med konstant".
- Udledning af differentialkvotient for konstantfunktion, lineær funktion og polynomierne x^2, x^3 for at generalisere til x^n,
- Tangentens ligning.

Supplerende stof:
Matematikkens historie med udviklingen af differentialregning (Leibniz og Newton). Derudover berører vi kursorisk Weierstrass' monster og "Alice i Eventyrland".

Virksomhedsbesøg og tværfagligt samarbejde med erhvervsøkonomi. Vi besøger Rambøll, og hører om hvordan differentialregning anvendes til optimering af bæredygtigt byggeri.

Arbejdsformer:
• Oplæg af lærer
• Faglig læsning
• Arbejdsark
• Gruppearbejde
• Pararbejde
• Mundtlige fremlæggelser af opgaver

Kernestof:

Kernestof Mat2 stx side 24-40, side 92-138.
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 22 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 7 Statisk, sandsynlighed og kombinatorik

I dette forløb arbejder vi med forskellige tilgange til behandling af datamateriale. I den forbindelse beskæftiger vi os med deskriptiv statistik og statistiske test (binomialtest) på baggrund af opstillede hypoteser.
Afslutningsvis i forløbet arbejder vi med sandsynlighedsregning og kombinatorik.

I forløbet har vi fokus på:
- Principiel kendskab til statistiske modeller og disses stokastiske komponent.
- Anvendelse af værktøjsprogram til behandling af stikprøve (fx en-variabel-statistik).
- Diskutere stikprøves repræsentativitet og fortolke de enkelte deskriptorer.
- Håndtere diskret- og grupperet materiale, simple statistiske deskriptorer og grafiske repræsentationer
- Hyppighed, frekvens, kumuleret frekvens, middelværdi, fraktiler, median, maksimum, minimum samt simpelt spredningsbegreb (kvartilbredde, variationsbredde, standardafvigelse) og outlier, samt højre- og venstreskæv fordeling i datasæt.
- Regnearkskommandoer til statistisk analyse af store datasæt, herunder regression.
- Import af store datasæt til værktøjsprogram, herunder decimaltegnskonvertering.
- Opstille modeller ved lineær-, eksponentiel- og potensregression.
- For lineær regression: Beregne og forstå residualer, vurdere i forhold til modelværdi, kvalitativ vurdering af models gyldighed fra residualplot.
- Additions og multiplikationsprincippet
- tælletræ
- fakultet
- binomialkoefficient
- Permutationer
- Kombinationer og Pascals trekant

Sandsynlighedsfelt:
- Udfaldsrum og sandsynlighedsfordeling.
- Hændelse
- Symmetrisk sandsynlighedsfelt (gunstige/mulige)
- Stokastisk variabel (middelværdi, spredning, hændelse)
- sandsynlighedstabel
Binomialfordeling:
- Udledning af sandsynlighedsfunktion ved eksperiment.
- Middelværdi og spredning
- Normalfordelingsapproksimation (normale- og exceptionelle udfald)
- Anvendelse af binomialfordeling på problemer

Simulering af binomialfordeling, herunder invers binomialfordeling.
Acceptmængde
Nulhypotese og binomialtest.

Faglige mål, der trænes:
- håndtere formler, kunne opstille og redegøre for symbolholdige beskrivelser af variabelsammenhænge og kunne anvende symbolholdigt sprog til at løse problemer med matematisk indhold
- anvende statistiske og sandsynlighedsteoretiske modeller til beskrivelse af data fra andre fagområder, foretage simuleringer, gennemføre hypotesetest, bestemme konfidensintervaller, kunne stille spørgsmål ud fra modellen og have blik for, hvilke svar der kan forventes, samt være i stand til at formulere konklusioner i et klart sprog
- anvende funktionsudtryk i opstilling af matematiske modeller på baggrund af data eller viden fra andre fagområder, kunne analysere matematiske modeller, foretage simuleringer samt fremskrivninger og forholde sig reflekterende til idealiseringer og rækkevidde af modeller
- anvende matematiske værktøjsprogrammer til eksperimenter og begrebsudvikling samt symbolbehandling og problemløsning
- beherske mindstekrav omfattende grundlæggende matematiske færdigheder og kompetencer inden for kernestoffet
- læse matematikfaglige tekster på engelsk samt, når det er muligt, på andre fremmedsprog.

Arbejdsformer:
- Tavleundervisning
- Opgaver/arbejdssedler i par og grupper
- Faglig læsning
- Rapport

Materiale:
- CAS-program: Ti-Nspire
- Egne og fælles noter og opgaver til timerne.
- Gregersen, Per og Skov, Majken Sabina (2018): Kernestof Mat 1 stx, s. 46-55, Kernestof Mat2 stx side 66-91.

Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 21 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 8 Analytisk geometri

I dette forløb arbejder vi videre på vektorbegrebet. Vi har i den forbindelse fokus på linjer og cirkler.
Kernestof:
- Linjens parameterfremstilling
- Ortogonale linjer
- Vinkler mellem linjer
- Afstand mellem punkt og linje
- Cirklens ligning
- Skæring mellem cirkel og linje
- Cirkeltangent

Beviser:
- Linjens parameterfremstilling
- Linjens ligning (normalform og udvidet normalform)
- Vinklen mellem to vektorer
- Vektorprojektion
- Afstand fra punkt til linje
- Cirklens ligning på normalform (og arbejdet med omskrivning fra udvidet form til normalform).

Arbejdsformer:
• Læreroplæg ved tavle
• Gruppearbejde
• Pararbejde

Kernestof:
Kernestof Mat2 stx side 158-178.
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 21 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer