Holdet 2022 MA/z - Undervisningsbeskrivelse

Undervisningsbeskrivelse

Stamoplysninger til brug ved prøver til gymnasiale uddannelser
Termin(er) 2022/23 - 2024/25
Institution X - Hasseris Gymnasium
Fag og niveau Matematik A
Lærer(e) Jacob Nørkjær Schunck
Hold 2022 MA/z (1z MA, 2z MA, 3z MA)

Oversigt over gennemførte undervisningsforløb
Titel 1 Funktioner
Titel 2 Trigonometri
Titel 3 Deskriptiv Statistik
Titel 4 Kombinatorik og binomialtest
Titel 5 Differentialregning
Titel 6 Vektorer og plangeometri
Titel 7 Integralregning
Titel 8 SRO - Mindste kvadraters metode
Titel 9 Vektorfunktioner
Titel 10 Differentialligninger
Titel 11 Funktioner af to variable
Titel 12 Normalfordelingen
Titel 13 Betinget sandsynlighed
Titel 14 Induktionsbeviser

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

Under forløbet har eleverne arbejdet med følgende kernestofsområder:
► funktionsbegrebet, sammensat funktion, stykkevist defineret funktion, invers funktion, karakteristiske egenskaber ved følgende elementære funktioner og deres grafiske forløb: lineære funktioner, polynomier, eksponential-, potens- og logaritmefunktioner samt trigonometriske funktioner
► overslagsregning, regningsarternes hierarki, symbolmanipulation, ligefrem og omvendt proportionalitet, det udvidede potensbegreb, ligningsløsning med algebraiske og grafiske metoder samt numeriske metoder med brug af matematiske værktøjsprogrammer, tilnærmet og eksakt værdi samt absolut værdi.
► principielle egenskaber ved matematiske modeller, matematisk modellering, herunder anvendelse af nogle af ovennævnte funktionstyper og kombinationer heraf, samt modellering med anvendelse af afledet funktion.

Det forventes at eleverne kan redegøre for følgende: eksponentiel funktion (to-punkts-formler, vækstegenskaber, betydning af koefficienter, grafisk forløb, fordoblings- og halveringskonstant, regression), potensiel funktion (to-punkts-formler, vækstegenskaber, betydning af koefficienter, grafisk forløb, regression, ligefrem proportionalitet, omvendt proportionalitet), omvendte funktioner, logaritmer, graf, forskrift, definitions- og værdimængde, nulreglen, andengradsligning, kvadratkompletering, diskriminantmetoden, andengradspolynomier (betydning af koefficienter, grafisk forløb, rødder, toppunkt, toppunktsformlen, regression), polynomier af højere grad, optimering med andengradspolynomier.

Under forløbet har eleverne arbejdet med følgende centrale beviser:
► to-punkts-formler for eksponentielle og potensielle funktioner.
► vækstegenskaber (betydning af koefficienter) for eksponentielle funktioner, potensielle funktioner og andengradspolynomier.
► diskriminantmetoden for andengradsligninger.
► parablens symmetriakse og toppunktformlen for andengradspolynomier.
► Faktorisering af forskrift for andengradspolynomier.
► Beviser for grundlæggende egenskaber ved logaritmer.

Under forløbet har eleverne arbejdet med følgende dele af det supplerende stof:
► opsparings- og gældsannuitet

Ekstra kommentarer til forløbet:
►Eleverne har arbejdet med et optimeringsprojekt ved brug af andengradspolynomier.
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 27 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 2 Trigonometri

Under forløbet har eleverne arbejdet med følgende kernestofsområder:
► vektorer i to dimensioner givet ved koordinatsæt, herunder skalarprodukt, determinant, projektion, vinkler, areal, linje, cirkel, skæringer og afstandsberegninger samt anvendelser af vektorbaseret koordinatgeometri til opstilling og løsning af plangeometriske problemer, herunder trigonometriske problemer.
I dette forløb er sinus, cosinus og tangens blevet givet en selvstændig behandling, uden perspektivering til vektorregning, med henblik på at løse trigonometriske problemer

Det forventes at eleverne kan redegøre for følgende: ligesidet trekant, ligebenet trekant, stump og spids vinkel, retvinklet trekant, Pythagoras’ læresætning, ensvinklede trekanter, forstørrelsesfaktor, arealet af vilkårlig trekant ud fra højde og grundlinje, enhedscirklen, sinus, cosinus, tangens, sinusrelationerne, cosinusrelationerne, arealet af retvinklet trekant ved brug af sinus, trekantsberegninger for retvinklede og vilkårlige trekanter (de fem trekantstilfælde).

Under forløbet har eleverne arbejdet med følgende centrale beviser:
► sammenhæng mellem sidelængder og vinkler i retvinklede trekanter, ved brug af hhv. sinus, cosinus og tangens.
► sinus- og cosinusrelationerne.
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 7 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 3 Deskriptiv Statistik

Under forløbet har eleverne arbejdet med følgende kernestofsområder:
► statistiske metoder til håndtering af diskret og grupperet datamateriale, grafisk præsentation af statistisk materiale, stikprøve og empiriske statistiske deskriptorer samt anvendelse af lineær, eksponentiel, potens- og polynomiel regression, herunder usikkerhedsbetragtninger og residualplot.

Det forventes at eleverne kan redegøre for følgende: Ugrupperet observationssæt (observationssæt, observationer, størrelse af observationssæt, hyppighed, frekvens, stolpediagram, statistiske deskriptorer, typetallet, variationsbredde, middeltallet, variation, spredning, median, kvartilsæt, kvartilbredde, boksplot, skævhed af observationssæt, outliers), grupperet observationssæt (observationsintervaller, intervalhyppighed, intervalfrekvenser, histogram, kumuleret frekvens, sumkurve, kvartiler, fraktiler, middeltal, varians, spredning).
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 3 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 4 Kombinatorik og binomialtest

Under forløbet har eleverne arbejdet med følgende kernestofsområder:
► kombinatorik, grundlæggende sandsynlighedsregning, sandsynlighedsfelt og stokastisk variabel, binomialfordeling og normalfordeling, konfidensintervaller, hypotesetest i binomialfordelingen

Det forventes at eleverne kan redegøre for følgende: stokastisk variabel, sandsynlighedsfelt, udfaldsrum, hændelser, additionsprincippet, multiplikationsprincippet, fakultet, permutation, kombination, binomialkoefficient, binomialfordeling, approksimation af binomialfordeling med normalfordeling, binomialtest (venstresidet, højresidet, dobbeltsidet), nulhypotese, kritisk mængde, konfidensinterval for andel.

Under forløbet har eleverne arbejdet med følgende centrale beviser:
► formel for binomialfordelingen.

Under forløbet har eleverne arbejdet med følgende dele af det supplerende stof:
► simulering af nulhypotese.

Ekstra kommentarer til forløbet:
►I forbindelse med binomialtest har eleverne udført eksperimenter for at undersøge om farvefordelingen i Smarties-pakker er uniform og om en særlig 3D-printet terning er ærlig.  
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 8 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 5 Differentialregning

Under forløbet har eleverne arbejdet med følgende kernestofsområder:
► definition og fortolkning af differentialkvotient, herunder væksthastighed, afledet funktion for de elementære funktioner samt regnereglerne for differentiation af sum, differens og produkt af funktioner samt differentiation af sammensat funktion.
► monotoniforhold, ekstrema og optimering samt sammenhængen mellem disse begreber og begrebet differentialkvotient.

Det forventes at eleverne kan redegøre for følgende: grænseværdi (herunder regneregler), kontinuitet, differentiabilitet, differenskvotient, differentialkvotient, regnerregler for differentiation (konstantregel, sumregel, differensregel, produktregel, kæderegel), tangentens ligning, monotoniforhold, ekstrema, væksthastighed, optimering.

Under forløbet har eleverne arbejdet med følgende centrale beviser:
► differentialkvotient for simple funktioner: k, ax+b, x^2, x^3, sqrt(x), 1/x.
► sum-, differens- og konstantreglen for differentiation.
► produktreglen.
► middelværdisætningen.
► monotonisætningen.
► differentialkvotient for sin(x) og cos(x)

Under forløbet har eleverne arbejdet med følgende dele af det supplerende stof:
► vægt på deduktive metoder og bevisførelse inden for udvalgte emner, herunder infinitesimalregning.

Ekstra kommentarer til forløbet:
►Eleverne har arbejdet med et optimeringsprojekt om byplanlægning.
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 22 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 6 Vektorer og plangeometri

Under forløbet har eleverne arbejdet med følgende kernestofsområder:
► vektorer i to dimensioner givet ved koordinatsæt, herunder skalarprodukt, determinant, projektion, vinkler, areal, linje, cirkel, skæringer og afstandsberegninger samt anvendelser af vektorbaseret koordinatgeometri til opstilling og løsning af plangeometriske problemer, herunder trigonometriske problemer.

Det forventes at eleverne kan redegøre for følgende: vektorkoordinater, stedvektor, vektor mellem to punkter, sum af vektorer, differens af vektorer, multiplikation af vektor med tal, længde af vektor, skalarprodukt, tværvektor, determinant, projektion af vektor på vektor, linjens parameterfremstilling, linjens ligning, skæringspunkt mellem linjer, vinkler mellem linjer, afstand fra punkt til linje, cirklens ligning, kvadratkompletering, tangent til cirkel, skæring mellem linje og cirkel.

Under forløbet har eleverne arbejdet med følgende centrale beviser:
► skalarprodukt.
► vektorprojektion.
► afstand fra punkt til linje.
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 17 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 7 Integralregning

Under forløbet har eleverne arbejdet med følgende kernestofsområder:
► stamfunktion for de elementære funktioner, ubestemte og bestemte integraler, sammenhængen mellem areal og stamfunktion, regneregler for integration af sum og differens af funktioner samt af en funktion gange en konstant og integration ved substitution, anvendelser af integraler
► principielle egenskaber ved matematiske modeller, matematisk modellering, herunder anvendelse af nogle af ovennævnte funktionstyper og kombinationer heraf, samt modellering med anvendelse af afledet funktion.

Det forventes at eleverne kan redegøre for følgende: stamfunktion, integrationskonstant, stamfunktioner for simple funktioner (k, x^a, 1/x, exp(x), exp(kx), a^x, ln(x), cos(x), sin(x)), ubestemt integral, betmets integral, regneregler for ubestemte og bestemte integraler (konstantreglen, sumreglen, differensreglen, indskudssætningen, samt beviser for disse), integration ved substitution, areal af punktmængde (mellem graf og førsteakse, mellem to grafer), volumen af omdrejningslegemer, kurvelængde, bestemmelse af uegentlige integraler.

Under forløbet har eleverne arbejdet med følgende centrale beviser:
► sammenhæng mellem arealfunktion og stamfunktion.
► eksistens af stamfunktion.

Ekstra kommentarer til forløbet:
►Eleverne har arbejdet med et projekt om bestemmelse af volumener for fysiske genstande (flasker, varmluftsballoner, mm.). Har ved brug af billeder og approksimerede polynomier bestemt forskrifter for funktioner, hvis grafer løber langs overfladen af genstanden. Ud fra disse funktioner er volumen af genstandene bestemt vha. formlen for volumen af omdrejningslegeme.
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 19 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 8 SRO - Mindste kvadraters metode

Forløbet fungerede som en introduktion til SRO om proportionel regression (vha. mindste kvadraters metode). Den harmoniske svingning blev også introduceret, da elever hvis andet fag var fysik, også skulle arbejde med Hookes lov.

Under forløbet har eleverne arbejdet med følgende kernestofsområder:
► funktionsbegrebet, sammensat funktion, stykkevist defineret funktion, invers funktion, karakteristiske egenskaber ved følgende elementære funktioner og deres grafiske forløb: lineære funktioner, polynomier, eksponential-, potens- og logaritmefunktioner samt trigonometriske funktioner.
► statistiske metoder til håndtering af diskret og grupperet datamateriale, grafisk præsentation af statistisk materiale, stikprøve og empiriske statistiske deskriptorer samt anvendelse af lineær, eksponentiel, potens- og polynomiel regression, herunder usikkerhedsbetragtninger og residualplot.
► principielle egenskaber ved matematiske modeller, matematisk modellering, herunder anvendelse af nogle af ovennævnte funktionstyper og kombinationer heraf, samt modellering med anvendelse af afledet funktion.

Det forventes at eleverne kan redegøre for følgende: sumnotation, mindste kvadraters metode, residualer, forklaringsgrad, harmonisk svingning (herunder koefficienternes betydning: amplitude, vinkelfrekvens, periode, ligevægtsstilling, faseforskydning).

Under forløbet har eleverne arbejdet med følgende centrale beviser:
► formel for proportionalitetskonstanten for en ligefrem proportionel model tilpasset et datasæt.
► formel for forklaringsgraden for en ligefrem proportionel model tilpasset et datasæt.

Under forløbet har eleverne arbejdet med følgende dele af det supplerende stof:
► inddragelse og diskussion af videnskabsteoriske spørgsmål og matematiske metoder.
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 3 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 9 Vektorfunktioner

Under forløbet har eleverne arbejdet med følgende kernestofsområder:
► vektorfunktioner, grafisk forløb af banekurver, herunder tangentbestemmelse, samt anvendelser af vektorfunktioner

Det forventes at eleverne kan redegøre for følgende: vektorfunktion, parameterfremstilling, koordinatfunktioner, stedvektor, hastighedsvektor, accelerationsvektor, banekurve, parameterinterval, bestemmelse af støttepunkter til tegning af banekurve i hånden, dobbeltpunkter, skæring med koordinatakser, akseparallelle tangenter, differentiation af vektorfunktion, kurveundersøgelse, cirklens parameterfremstilling (hvor der tages højde for vinkelhastigheden omega).

Under forløbet har eleverne arbejdet med følgende centrale beviser:
► cirklens parameter fremstilling, med inklusion af vinkelhastighed.
► egenskaber ved jævn cirkelbevægelse (ortogonalitet mellem sted- og hastighedsvektor, farten i cirkelbevægelsen, retning af accelerationsvektor)

Ekstra kommentarer til forløbet:
►Eleverne har arbejdet med et projekt om det skrå kast. Her har de, vha. begreber fra fysikundervisningen, fundet frem til parameterfremstillingen for det skrå kast. De har anvendt eliminering af parameteren til at bestemme en ligning for banekurven.
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 10 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 10 Differentialligninger

Under forløbet har eleverne arbejdet med følgende kernestofsområder:
► lineære og separable differentialligninger af første orden, herunder den logistiske differentialligning, kvalitativ analyse af differentialligninger samt opstilling af simple differentialligninger.
► principielle egenskaber ved matematiske modeller, matematisk modellering, herunder anvendelse af nogle af ovennævnte funktionstyper og kombinationer heraf, samt modellering med anvendelse af afledet funktion.

Det forventes at eleverne kan redegøre for følgende: differentialligningens orden, at gøre prøve, fuldstændig løsning, partikulær løsning, begyndelsesværdiproblemer, linjeelementer, ligning for tangent, retningsfelter, differentialligning og løsnings for eksponentiel vækst, differentialligning og løsnings for forskudt eksponentiel vækst, den logistiske ligning og dens løsning, separable differentialligninger, førsteordens lineære differentialligninger og løsning vha. Panserformlen, Eulers metode til numerisk løsning af differentialligninger, opstilling af simple differentialligninger, simple kompartmentmodeller, epidemimodeller (herunder SI- og SIS-modellen).

Under forløbet har eleverne arbejdet med følgende centrale beviser:
► Panserformlen (fuldstændig løsning af lineær førsteordens differentialligning).
► fuldstændig løsning til y’=ky og y’=b-ay vha. Panserformlen.
► fuldstændig løsning til y’=ky.
► fuldstændig løsning til den logistiske ligning.

Under forløbet har eleverne arbejdet med følgende dele af det supplerende stof:
► begreber og metoder fra diskret matematik (i forbindelse med Eulers metode).
► matematikhistorisk perspektiv (i forbindelse med Eulers metode).

Ekstra kommentarer til forløbet:
►Eleverne har arbejdet med et projekt om opstilling af differentialligninger for saltindhold i forskellige typer beholdere.
►Eleverne har i samarbejde med biologi arbejdet med et projekt om smittespredning, med fokus på klamydia. SI- og SIS-modellerne blev anvendt. En epidemi blev simuleret i klassen og det blev undersøgt hvorledes brug af beskyttelse og lægebesøg ændrede modellernes forudsætninger og parametre.
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 27 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 11 Funktioner af to variable

Under forløbet har eleverne arbejdet med følgende kernestofsområder:
► funktioner af to variable, partielle afledede og grafisk forløb, herunder niveaukurver.

Det forventes at eleverne kan redegøre for følgende: definitionsmængde, graf, snitfunktioner og snitkurver, niveaukurver, partielle afledede (af første og anden orden), ligning for tangentplan til graf, gradient og dens fortolkning, stationære punkter, arten af stationære punkter, lineær regression ved mindstekvadraters metode.

Under forløbet har eleverne arbejdet med følgende centrale beviser:
► formler for a og b for en lineær model tilpasset et datasæt.
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 17 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 12 Normalfordelingen

Under forløbet har eleverne arbejdet med følgende kernestofsområder:
► kombinatorik, grundlæggende sandsynlighedsregning, sandsynlighedsfelt og stokastisk variabel, binomialfordeling og normalfordeling, konfidensintervaller, hypotesetest i binomialfordelingen.

Det forventes at eleverne kan redegøre for følgende: stokastisk variabel, tæthedsfunktion, fordelingsfunktion, middelværdi, spredning, normalfordelingen, standardnormalfordelingen, normale udfald, exceptionelle udfald, fraktilplot, undersøgelse af om et datasæt er normalfordelt.

Under forløbet har eleverne arbejdet med følgende centrale beviser:
► middelværdi og spredning for normalfordelt stokastisk variabel.
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 8 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 13 Betinget sandsynlighed

Under forløbet har eleverne arbejdet med forberedelsesmaterialet om betinget sandsynlighed. Som supplement til opgaverne i materialet, har eleverne som afslutning på forløbet regnet tidligere eksamensopgaver i emnet.
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 6 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer

Titel 14 Induktionsbeviser

Under forløbet har eleverne arbejdet med følgende dele af det supplerende stof:
► vægt på deduktive metoder og bevisførelse inden for udvalgte emner.
► begreber og metoder fra diskret matematik.
► opsparings- og gældsannuitet.

Det forventes at eleverne kan redegøre for følgende: induktionsbevisets opbygning, induktionsstarten, induktionsskridtet, bevis for udvalgte regneregler for summer med naturlige tal.

Under forløbet har eleverne arbejdet med følgende centrale beviser:
► differentialkvotient for f(x)=x^n, hvor n er et naturligt tal.
► formlen for opsparingsannuitet.
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 3 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer