Holdet 2023 Ma/d - Undervisningsbeskrivelse

Undervisningsbeskrivelse

Stamoplysninger til brug ved prøver til gymnasiale uddannelser
Termin(er) 2023/24 - 2024/25
Institution Gefion Gymnasium
Fag og niveau Matematik B
Lærer(e) Magnus Mangor Sanggaard Hansen
Hold 2023 Ma/d (1d Ma, 2d Ma)
Oversigt over gennemførte undervisningsforløb
Titel 1 Deskriptiv Statistik
Titel 2 Andengradspolynomiet og Andengradsligninger
Titel 3 Rentesregning og Annuiteter
Titel 4 Eksponentialfunktioner
Titel 5 Vektorregning I
Titel 6 Vektorregning II
Titel 7 Potensfunktioner
Titel 8 Forberedelse Årsprøve
Titel 9 Årsprøve: Tilladte hjælpemidler
Titel 10 Kombinatorik og sandsynlighedsregning
Titel 11 Analytisk Plangeometri
Titel 12 Trigonometrisk funktioner
Titel 13 Differentialregning
Titel 14 Binomialfordelingen

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

Indhold:

Ugrupperet data:
Observationssæt, stikprøve, population
Hyppighed, frekvens, kumuleret hyppighed, frekvens, hyppighedstabel
Typetal, gennemsnit/middelværdi, median
Diagrammer i Word/Excel, herunder boksplot og kvartilsæt
Sammenligning af observationssæt

Grupperet data:
Observationer i intervaller
Intervalhyppighed, intervalfrekvens og deres kumulerede, hyppighedstabel for disse
Typeinterval og middelværdi/gennemsnit, median
Diagrammer i Word/Excel, herunder histogram og sumkurve

Regression:
Lineær regression i GeoGebra, Excel og Maple.
Residualer, residualplot, forklaringsgrad
Korrelation vs kausalitet

Vi har arbejdet med data indsamlet i klassen

Pensum:
Kapitel 3 i kernestof 1
Slides fra undervisningen om sammenligning af boksplots samt om regression (Google Drev).
"Cheat Sheet" Excelfil til deskriptiv statistik (Google Drev).
Indhold
Kernestof:

Skriftligt arbejde:
Titel Afleveringsdato
Led, faktorer og ligninger Origo 19-11-2023
Deskriptiv statistik 01-12-2023
Omfang Estimeret: 10,00 moduler
Dækker over: 10 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 2 Andengradspolynomiet og Andengradsligninger

Indhold:

Brug af WordMat

Løsning af andengradsligninger: diskriminantformlen, nulreglen, faktorisering
Forskrift og graf for andengradspolynomium
Betydning af konstanter for grafens forløb
Toppunktsformlen + bevis uden differentialregning
Sammenhæng mellem rødder i andengradspolynomiet og løsning af andengradsligninger.
Parallelforskydning af grafer


Pensum:
Kapitel 1 i kernestof 3 dog ikke:
-Beviset for sætning 21
-Beviset for sætning 32
-Kapitel 1.5

Pensum omfatter også:
-Beviset for toppunktsformlen vha. symmetriegenskaber for parabler ("Bevis for Toppunktsformlen.docx" i Google Drev)
-Kapitel 11.4 i kernestof 1 om parallelforskydning
Indhold
Kernestof:

Skriftligt arbejde:
Titel Afleveringsdato
Andengradsligninger 20-12-2023
Brug af WordMat 21-01-2024
Omfang Estimeret: 10,00 moduler
Dækker over: 9 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 3 Rentesregning og Annuiteter

Indhold:

-Logaritmer, definition, grundrelationer, regneregler samt beviser for regnereglerne

Kapitalformlen:
-Renteformlen - fremskrivning og diskontering
-Tidsværdien af penge
-Isolering af størrelserne i renteformlen
-Gennemsnitsrente og effektiv rente + beviser

Opsparingsannuiteter:
-Begrebet betalingsrække samt illustration med tidslinje
-Begreberne rentefod, nominel rente, terminer, terminsbetaling, fremtidsværdi
-Formlen for fremtidsværdi + bevis
-Formler for terminsbetaling og antal terminer uden beviser

Gældannuiteter og Annuitetslån:
-Begrebet betalingsrække samt illustration med tidslinje
-Begreberne rentefod, nominel rente, ydelse, afdrag, terminer, antal terminer, hovedstol
-Gældsformlen for hovedstol + Bevis
-Formlerne for ydelse og antal terminer uden beviser
-Amortisering i Excel, primo- og ultimo restgæld
-Begrebet ÅOP

Pensum:
-Kapitel 13 i kernestof 1
-Formlerne for diverse størrelser for opsparings- og gældsannuiteter som ikke er i bogen. Et overblik kan ses på formeltræet i Google Drev.
Indhold
Kernestof:

Skriftligt arbejde:
Titel Afleveringsdato
Matematikfremlæggelse - Kreativt Produkt 11-02-2024
Lån, rente og opsparing 19-02-2024
Omfang Estimeret: 10,00 moduler
Dækker over: 11 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 4 Eksponentialfunktioner

Indhold:
-Repetition potenser, potensregneregler, logaritmer, logaritmeregneregler
-Generel funktionsteori: Funktion, graf, definitions- og værdimængde, lodretkriteriet
-Eksempler på eksponentiel vækst (voksende og aftagende)
-Forskrift for eksponentialfunktionen-
-Begreberne startværdi, fremskrivningsfaktor og vækstrate
-Betydning af konstanterne a og b for grafisk forløb
-b som skæring med y-aksen + bevis
-%-vækst + bevis
-Eulers tal og Eulers eksponentialfunktion
-Sammenhæng mellem b*a^x og e^kx som repræsentationsformer
-Løsning af eksponentielle ligninger på formen f(x)=k for x
-To-punktsformler for eksponentielle funktioner + beviser
-Fordoblings- og halveringskonstant + beviser
-Eksponentiel regression i Geogebra, Excel og Maple

Pensum:
-Kapitel 7 i kernestof 1
-Slides fra undervisningen (findes i Google Drev)
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: 10,00 moduler
Dækker over: 10 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 5 Vektorregning I

Intro til basal vektorregning

Indhold:
Vektorer givet ved koordinater og pilenotation
Nulvektor, egentlig vektor, modsat vektor
Forbindelsesvektor + bevis
Sum, differens og skalering af vektor, grafisk og algebraisk. Andre regneregler for vektorer uden bevis.
Længde af vektor + bevis


Pensum:
-Kapitel 5.1-5.4 i kernestof 1 samt beviset for sætning 8 og sætning 38. Dog er ikke sætning 40
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: 7,00 moduler
Dækker over: 7 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 6 Vektorregning II

Indhold:

-Definition af skalarproduktet + regneregler uden bevis
-Definition af tværvektor + grafisk fortolkning
-Vektorprojektion uden bevis
-Determinant og areal af parallelogram uden bevis
-Sammenhæng mellem determinant og vinkel mellem vektorer særligt parallelle vektorer
-Definition af sinus og cosinus i enhedscirklen
-Polære koordinater for vektorer
-Sammenhæng mellem skalarproduktet og vinkel mellem vektorer særligt ortogonale vektorer
-Bevis for vinkel mellem vektorer vha. polære koordinater
-Vektorprojektion uden bevis

Pensum:
-Kapitel 5.5-5.6 i kernestof 1 dog uden beviset for sætning 52
-Kapitel 10.1-10.4 samt beviserne for sætning 65, sætning 18, sætning 74
-Beviser hørende til vektorprojektion og areal af parallelogram er ikke pensum i dette forløb men tages i 2.g når vi har om geometri.
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: 5,00 moduler
Dækker over: 6 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 7 Potensfunktioner

Indhold:

-Elementære egenskaber ved potensfunktioner, herunder:
-Forskrift og betydning af konstanter (herunder vækstrate)
        -Begreberne voksende/aftagende og konkav/konveks
-Definitions- og værdimængde
-Grafisk forløb (også asymptotisk)
-Brug af to-punktsformler til bestemmelse af forskrift ud fra to punkter samt beviset herfor.
-Modelleringskendskab, herunder:
-Opstilling af potensmodel ud fra sproglig beskrivelse
-Regressionsanalyse og kendskab til residualplot
-Kvadratfunktion, kvadratrodsfunktion og reciprokfunktion som eksempler på potensfunktioner.
-Væksttype (%-%-vækst)
-Løsning af potensielle ligninger på formen f(x)=k for x.

Pensum:
-Hele kapitel 9 dog af beviser er kun beviserne for sætning 15 og sætning 17 pensum.

Elverne inddeltes i grupper med hver deres delemne som de havde ansvaret for at undervise resten af klassen i. Hver gruppe forberedte en undervisningssekvens og lavede materiale som deltes som fælles noter i klassen.
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: 7,00 moduler
Dækker over: 9 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 9 Årsprøve: Tilladte hjælpemidler

Skriftlig årsprøve

Tilladte hjælpemidler til delprøve 1:
- Den centralt udleverede formelsamling. I får formelsamlingen udleveret til prøven.
- OBS: Du skal medbringe dine egne skriveredskaber, det er ikke tilladt at låne af andre.

Delprøve 1 afleveres på papir. Husk navn og antal sider!

Tilladte hjælpemidler til delprøve 2:
- Bøger, noter, formelsamling, gamle opgaver, lommeregner (medbring selv), CAS-værktøj, f.eks. WordMat, GeoGebra (IKKE online-versionen), Maple, Excel.
Hjemmesider: Webmatematik.dk (Det er IKKE tilladt at gå ind på deres forums!)
- Det er IKKE tilladt at gå på Lectio og Google Grev under prøven. Derfor skal gamle afleveringer, gamle prøvesæt videoer og andre ting fra Lectio/drev DOWNLOADES INDEN prøven.
- Det er tilladt at se downloadede videoer (med høretelefoner).

Delprøve 2 afleveres på Lectio i pdf format. Der SKAL være NAVN i selve dokumentet.



Mundtlig årsprøve

Tilladte hjælpemidler til gruppedelprøven:
Samme som delprøve 2 af den skriftlige prøve


Tilladte hjælpemidler til individuel del:
I forberedelsen: Samme som delprøve 2 af den skriftlige prøve
Til eksaminationen: EVT. disposition med overskrifter og bevisskitse (som kan tages fra dig hvis du er afhængig af den)
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: 0,00 moduler
Dækker over: 6 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 10 Kombinatorik og sandsynlighedsregning

Introduktion til Maple

Kombinatorik, herunder:
- Tælletræer
- "Både og" og "enten eller" principperne
- Permutationer, variationer og kombinationer (uden tilbagelægning) + beviser
- Binomialkoefficient og pascals trekant


Sandsynlighedsregning, herunder:
- Sandsynlighedsbegrebet: A priori vs Frekvensbaseret
- Sandsynlighedsfelt
- Naiv/symmetrisk sandsynlighed (gunstige/mulige)
- Udfald, udfaldsrum, hændelse, komplementærhændelse
- Additions- og multiplikationsprincippet for beregning af sandsynligheder
- Fødselsdagsparadokset: Beregning af sandsynligheder samt simulering

Pensum:
Kapitel 4 (dog ikke beviset for sætning 56) i kernestof 1
Slides fra undervisningen (findes i Google Drev)
Indholdet af afleveringen om fødselsdagsparadokset (løsningsforslag i Lectio)
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: 9,00 moduler
Dækker over: 7 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 11 Analytisk Plangeometri

Indhold:

-Repetition af den basale vektorregning, samt:
   -Bevis for vektorprojektion
   -Bevis for areal af parallellogram udspændt af vektorpar

-Retningsvektor og normalvektor.
-Repetition af linjen ligning som y=ax+b
-Linjens ligning ud fra punkt og normalvektor (her kaldt vektorform) + bevis for ligningen
-Linjens parameterfremstilling + bevis
-Omskrivninger mellem linjens ligninger og parameterfremstilling
-Afstand mellem to punkter + bevis
-Afstand fra punkt til linje + bevis
-Vinkel mellem linjer og vinkel mellem linje og x-akse uden beviser
-Cirkelligningen uden bevis
-Omskrivning af cirkelligning vha. kvadratkomplettering
-Kvadratkomplettering til løsning af andengradsligninger
-Ligning for cirkeltangent
-Skæring mellem linje og cirkel


Pensum:
-Kapitel 11 i kernestof 2 dog uden beviserne for sætning 8, sætning 18 og sætning 36.
Indhold
Kernestof:

Skriftligt arbejde:
Titel Afleveringsdato
Kulstof-14-Metoden 13-10-2024
Plangeometri Origo 17-11-2024
Projekt Hus og Have 17-11-2024
Omfang Estimeret: 19,00 moduler
Dækker over: 22 moduler
Særlige fokuspunkter
  • Almene (tværfaglige)
  • Analytiske evner - beviser, grafiske beviser, ræssonementer
  • Personlige
  • Kreativitet - induktivt arbejde med udvalgte dele af pensum
Væsentligste arbejdsformer
  • Forelæsninger
  • Individuelt arbejde
  • Pararbejde
  • Projektarbejde
Titel 12 Trigonometrisk funktioner

Indhold:

-Rep. funktionsteori samt omvendt funktion og sammensat funktion

-Trigonometriske funktioner og harmonisk svingning:
Sinus, cosinus, definition, graf, periodicitet.
Vinkelmål: grader og radianer + historisk perspektiv
Begreberne amplitude, periode, faseforskydning, ligevægtskonstant, vinkelhastighed samt deres grafiske betydning.

Pensum: Kapitel 3 i kernestof 2
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: 5,00 moduler
Dækker over: 5 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 13 Differentialregning

Indhold:
-Rep. funktionsteori samt omvendt funktion og sammensat funktion

-Trigonometriske funktioner og harmonisk svingning:
Sinus, cosinus, definition, graf, periodicitet.
Vinkelmål: grader og radianer + historisk perspektiv
Begreberne amplitude, periode, faseforskydning, ligevægtskonstant, vinkelhastighed samt deres grafiske betydning.

Grænseværdi, kontinuitet, differentiabilitet:
Grænseværdi grafisk, samt formel definition på kontinuitet
Sekanter og tangenter grafisk, overgang fra sekant til tangent
Formlen for sekanthældning + bevis
Differentiation af simple funktioner vha. tabel og regneregler
Tretrinsreglen: Sekanthældning, reducer, grænseværdi -> tangenthældning
Udledning af simple afledte funktioner vha. tretrinsreglen herunder:
-Lineær funktion
-x^2
-ax^2
-Andengradspolynomium
-Reciprokfunktion
-Kvadratrodsfunktion
Implicit differentiation til udledning af differentialkvotient for:
-e^x
-ln(x)
Regneregel for sum/differens + bevis
Regneregel for konstant gange funktion + bevis
Produktreglen uden bevis
Ligning for tangenten + bevis
Finde røringspunkter givet tangenthældning eller vilkårligt skæringspunkt
Monotoniforhold, ekstrema, anvendelse til optimering

Pensum:
-Slides fra undervisningen (Google Drev)
-Kapitel 7 i kernestof 2
-Kapitel 8 i kernestof 2 dog ikke beviset for sætning 12 (produktreglen)
-Kapitel 9 i kernestof 2 dog ikke s. 127 eller beviset for sætning 6

Skr. indhold:
Aflevering om differentiation af simple funktioner og brug af regneregler.
Problembaseret projekt om optimeringsanvendelse.

Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: 20,00 moduler
Dækker over: 29 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 14 Binomialfordelingen

Indhold:

-Generel sandsynlighedsteori herunder: stokastisk variabel, fordeling, middelværdi, varians, spredning, sandsynlighedsregningens tidlige historie med udgangspunkt i "problemet om afbrudte spil" fra ca. 1494-1665.
-Beregning og simulation af forventet gevinst ved forskellige slags casinospil

-Binomialfordelt stokastisk variabel, herunder: Basiseksperiment, binomialeksperiment, uafhængighed, parametre, diagrammer af fordelingen, formel for punktsandsynligheder + bevis, omskrivning mellem sandsynligheder hvor hændelsen beskrives med ulighed, sammenhæng mellem binomialkoefficienter og pascals trekant
-Egenskaber ved middelværdier uden bevis: linearitet og at samme fordeling giver samme middelværdi.
-Middelværdi for binomialfordelt stokastisk variabel + bevis
-Varians og spredning for binomialfordelt stokastisk variabel

-Binomialtest, herunder: begreberne population, stikprøve og inferens, binomialtestets tidlige historie med udgangspunkt i Arbuthnot og 'sGravesandes undersøgelse af kønsfordeling i 1700-tallets England, eksakt binomialtest i Maple, begrebet statistisk model, parametre i binomialmodellen, begreberne nulhypotese og alternativ hypotese, tosidet vs ensidet test, fordeling under H0,  signifikansniveau, kritisk område og acceptområde,  p-værdi, fejltyper

-Estimationsteori i binomialmodellen, herunder: Statistisk model, parametre i binomialmodellen, begreberne punktestimation og områdeestimation, begrebet likelihood, likelihoodfunktion og maksimum likelihood estimation, bevis for at maksimum likelihood estimatet i binomialmodellen er stikprøveandelen, begrebet estimator samt bevis for at MLE er central, intuitive begrundelser for likelihoodmetoden samt perspektiv på dens formelle introduktion historisk, derudover et væsentligt historisk perspektiv på likelihoodbegrebet og likelihoodmetodens forhistorie med danske Thorvald Thieles rimelighedsbegreb (1889) samt perspektiv til Ronald Fishers formelle introduktion af metoden (1922).
Konfidensinterval som eksempel på områdeestimat, normalfordelingsapproksimation, konfidensinterval for andel i binomialmodelle baseret på normalfordelingsapproksimationen, faglig argumentation for formlen, simulering af dækningsgrad, begrebet statistisk usikkerhed, konfidensinterval til at teste mod andel i population.


Pensum:
Kernestof 2 kapitel 5, 6 samt 10.1-10.2
Slides fra undervisningen om samme med historiske perspektiver og simuleringer
Supplerende noter med titlen "Materiale om Likelihood og MLE med Historisk Perspektiv" skrevet af MSH
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: 15,00 moduler
Dækker over: 14 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer