Holdet 2022 MA/e - Undervisningsbeskrivelse

Undervisningsbeskrivelse

Stamoplysninger til brug ved prøver til gymnasiale uddannelser
Termin(er) 2022/23 - 2024/25
Institution Skanderborg Gymnasium
Fag og niveau Matematik A
Lærer(e) Esben Kildegaard Frederiksen, Tine François, Torben Rudbeck
Hold 2022 MA/e (1e MA, 2e MA, 3e MA)
Oversigt over gennemførte undervisningsforløb
Titel 1 3 - Tal og regneregler
Titel 2 4 - Geometri og trigonometri
Titel 3 5 - Funktioner
Titel 4 6 - Differentialregning
Titel 5 7 - Integralregning
Titel 6 8 - Sandsynlighedsregning
Titel 7 9 - Plangeometri
Titel 8 10 - Teori og anvendelse - Årsprøven
Titel 9 11 - Plangeometri:Cirklen
Titel 10 12 - Vektorfunktioner
Titel 11 13 - Trigonometriske funktioner
Titel 12 14 - Differentialligninger
Titel 13 15 - Funktioner i 2 variable
Titel 14 16 -  Kontinuerte fordelinger
Titel 15 17 - Forberedelsesmateriale
Titel 16 18 - Induktion
Titel 17 19. Regression
Titel 18 20 - Repetition

Beskrivelse af de enkelte undervisningsforløb (1 skema for hvert forløb)
Titel 1 3 - Tal og regneregler

Materiale:
Tal og grundlæggende regneteknik (uddrag som opstart).
Lærebog i matematik B1 – siderne 9 – 53
Tillæg – Kap. 2.5 – Annuiteter
+ Maplefiler 1-12 (dokumenter Lectio)

Det matematiske sprog og hvordan det anvendes. Herunder bevisførelse (ræsonnement) f.eks. ved løsning af andengradsligningen, determinantmetoden, kapitalfremskrivning, gennemsnitlig rente, annuitetsberegninger m.m.

Formål: håndtere formler, herunder kunne oversætte mellem symbolholdigt og naturligt sprog, og selvstændigt kunne anvende symbolholdigt sprog til at beskrive variabelsammenhænge og til at løse problemer med matematisk indhold

Kernestof: 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, procent- og rentesregning, absolut og relativ ændring, renteformel, indekstal annuitetsberegninger.

I løbet af forløbet er der også blevet 'snuset' til funktionsbegrebet (definition, monotoniforhold, defintionsmængde og værdimængde o.lign).

Gennemgåede emner:
- Talmængder
- Intervaller og mængder
- Regneregler (brøkregning, potensregneregler m.m.)
- Numerisk (absolut) værdi
- Kvadratsætningerne
- Simpel ligningsløsning
- To ligninger med to ubekendte (flere metoder)
- Andengradsligningen
- Isolering af variable
- Procentregning inkl. indekstal
- Kapitalfremskrivningsformlen
- Gennemsnitlig rente
- Fra lang til kort rente
- Opsparingsannuitet og gældsannuitet
- Amortiseringsplan
- Absolut og relativ vækst.
Indhold


Skriftligt arbejde:
Titel Afleveringsdato
Aflevering 4 24-11-2022
Aflevering 5 19-12-2022
Aflevering 6 23-01-2023
Matematiktest 06-02-2023
Omfang Estimeret: 33,00 moduler
Dækker over: 33 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 2 4 - Geometri og trigonometri

Materiale:
• Lærebog i matematik B1 – siderne 71-98.

Forholdsberegninger i ensvinklede trekanter og trigonometriske beregninger i retvinklede og vilkårlige trekanter.
Trigonometriske grundrelationer, sinus- og cosinusrelationer, arealformlerne.
Forholdsberegninger i ensvinklede trekanter og trigonometriske beregninger i vilkårlige trekanter

+ Minihistorisk forløb om opmåling af verden (Aristarchos og Erasthones)
Indhold
Omfang Estimeret: 12,00 moduler
Dækker over: 12 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 3 5 - Funktioner

• Lærebog i matematik B1 – siderne 127 – 184
• Funktioner – 1eMA – Maplefiler (1-10). (Dokumenter Lectio)
• Note - Sammensatte funktion

Det generelle funktionsbegreb behandles.
Herunder berører vi funktionsværdi, definitionsmængde, værdimængde,  stykkevist defineret funktion, invers (omvendt) funktion og sammensat funktion.

Karakteristiske egenskaber ved følgende elementære funktioner og deres grafiske forløb: lineære funktioner (behandlet i grundforløbet), polynomier, eksponential-, potens- og logaritmefunktioner samt trigonometriske funktioner.
Anvendelse af lineær, eksponentiel, potens- og polynomiel regression, herunder usikkerhedsbetragtninger og residualplot.

Forskrift
Forskrift, definitionsmængde, værdimængde, graf, skæring med akser, monotoni, asymptoter, omvendt funktion, sammensat funktion.

Polynomier:
Emner: Grad, andengradspolynomium, forskrift, koefficienter, højestegradsled, konstantled, parabel, rødder, diskriminant, graf, betydning af a, b, c og d, toppunkt, symmetri, faktorisering, tredjegradspolynomium, polynomiel regression.

Eksponentialfunktionen m.m.
Emner: Forskrift, koefficienter, graf, betydning af a og b, topunktsformel, definitionsmængde, værdimængde, monotoniforhold, vækst, eksponentiel regression, fordoblings- og halveringskonstanter.

Logaritmefunktioner
Emner: Titalslogaritme, den naturlige logaritme, logaritmeregneregler.

Potensfunktioner m.m.
Emner: Forskrift, graf, betydning af a og b, topunktsformel, vækst, potentiel regression
Indhold


Skriftligt arbejde:
Titel Afleveringsdato
Aflevering 9 28-04-2023
Afl. 10 25-08-2023
Omfang Estimeret: 28,00 moduler
Dækker over: 28 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 4 6 - Differentialregning

I forløbet skal der arbejdes med følgende definitioner, begreber og emner:
grænseværdi, kontinuitet, differentiabilitet - herunder: differens- og differentialkvotient, tangentens ligning, udvalgte regneregler for differentiation og beviser for disse (herunder f.eks. produktreglen), monotoniforhold, optimering, differentialkvotient som væksthastighed og marginalbetragtninger.

I den mundtlige del vil der været fokus på bevisførelse og det at fremføre/præsentere et bevis - som metode.

Anvendt materiale:
- Lærebog i matematik B2: side 25-88
- Supplement. Mapledokumenter: Nr. 1 - Nr. 7
Indhold


Skriftligt arbejde:
Titel Afleveringsdato
Afl. 11 29-09-2023
Afl. 12 27-10-2023
Afl. 13 29-11-2023
Omfang Estimeret: 23,00 moduler
Dækker over: 23 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 5 7 - Integralregning

Stamfunktion.
Ubestemt og bestemt integral
Sammenhæng mellem stamfunktion og arealfunktion.
Arealer, kurvelængder, volumen,  integration ved substitution.
Anvendelser af integralregning.

Formålet med forløbet udover at dække kernestof er også at inddrage supplerende stof – herunder historisk.
Herunder dækkes:
- perspektivering og uddybning af kernestoffet
- forløb med vægt på ræsonnement og bevisførelse inden for infinitesimalregning
- deduktivt forløb over udvalgte emner

Materialer: Kernestof 3 (side 6 - 41) + maplefiler Nr. 1 - 8.
Indhold


Skriftligt arbejde:
Titel Afleveringsdato
Afl. 14 22-12-2023
Afl. 15 31-01-2024
Omfang Estimeret: 19,00 moduler
Dækker over: 19 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 6 8 - Sandsynlighedsregning

Forløbet tog udgangspunkt i kombinatorik og sandsynlighedsregning, hvorefter der blev arbejdet hen mod binomialfordelingen og efterfølgende at kunne lave binomialtest. I forbindelse med binomialtest blev der også arbejdet med at opstille nul-hypoteser og tilhørende alternativ-hypotese. Hertil begreberne stikprøve og population.
Derudover blev der arbejdet med at bestemme 95%-konfidensinterval for en populations sandsynlighedsparameter estimeret ud fra en stikprøveandel.
Stikord: multiplikations- og additionsprincip, fakultet, kombinationer, sandsynlighedsfelt, udfaldsrum, sandsynlighedstabel, antal gunstige og antal mulige, sandsynlighedsfordeling, stokastisk variabel, middelværdi, varians, spredning, binomialkoefficient, binomialfordeling, binomialtest, konfidensinterval for andel p mm.

Anvendt materiale:
- Sandsynlighedsregning og statistik - Erik Vestergaard. Kap. 1 + 2 - Kombinatorik og endeligt sandsynlighedsfelt
(www.matematikfysik.dk)
- Mike Auerbach. Sandsynlighedsregning, version 1.0. Kap 3 - Binomialfordelingen og binomialtest. (www.mathematicus.dk)
- Udleverede Maplefiler: Nr. 1 - 8
Indhold


Skriftligt arbejde:
Titel Afleveringsdato
Afl. 16 28-02-2024
Afl. 17 22-03-2024
Omfang Estimeret: 23,00 moduler
Dækker over: 23 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 7 9 - Plangeometri

Fortolkning af regneregler med vektorer for: addition, subtraktion, ’gange med en konstant’.
Derudover behandles: Nulvektor, enhedsvektor, stedvektor og forbindelsesvektor, længden af vektor, tværvektor, skalarprodukt, determinant, vinkel mellem to vektorer (herunder ortogonalitet og parallelitet), simple trigonometriske overgangsformler, projektion af vektor på vektor, areal vha determinant. Afstand fra punkt til linje. Ligning og parameterfremstilling for en ret linje. Skæringspunkter og vinkler mellem linjer.

For forståelse af begreberne veksles mellem tegning og beregning og mellem aktiviteter med papir/blyant og matematiske værktøjsprogrammer.

- definition af en vektor og dens længde
– definition af stedvektor
– vektorer koordinater ved brug af basisvektorer
– regning med vektorer ved brug af koordinater: addition, subtraktion, konstant gange vektor og længden af en vektor
– vektor fra punktet A til punktet B (forbindelsesvektor) og længden af denne (afstandsformel)
– vinkel mellem to vektorer
– definition af skalarprodukt ud fra koordinater
– argumentation for sammenhæng mellem vinkel mellem vektorer og skalarproduktets størrelse
– beviser for "regneregler for skalarprodukt"
– definition af tværvektor og udregning af koordinater for tværvektor
– definition af determinant samt brugen til at bestemme om to vektorer er parallelle
– bevis for projektion af vektor og for sammenhæng mellem determinant og areal
– linjens parameterfremstilling ved retningsvektor
– linjens ligning ved normalvektor
– bevis for afstand fra punkt til linje
– udregning af vinkel mellem linjer

Materialer: Plangeometri - Mike Vandal Auerbach - 26. juni 2022 (version 1.0)

Maplefiler 1 - 10
Indhold


Skriftligt arbejde:
Titel Afleveringsdato
Afl. 18 01-05-2024
Omfang Estimeret: 16,00 moduler
Dækker over: 17 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 8 10 - Teori og anvendelse - Årsprøven

Forløbet kombinerer matematisk bevisførelse med opgaveregningen indenfor årets forløb.
Elevgennemgang af teoristof. Her fokuseres på mundtlig fremstilling, matematisk ræsonnement og argumentation.
Desuden opgaveregning - med fokus på afrundet skriftlig fremstilling.
Begge dele som afrunding på 2.g og som forberedelse til den mundtlige årsprøve.
Indhold
Omfang Estimeret: 5,00 moduler
Dækker over: 5 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 9 11 - Plangeometri:Cirklen

KERNESTOF:
• Plangeometri, version 1.0, 26/06-2022, Auerbach, Mike Vandal, side 43-49
• Maplefilen: MAPLE og plangeometri

OMFANG:
8 moduler à 70-75 minutter – heraf 1 intromodul
(moduler placeret før frokost er på 75 minutter og moduler placeret efter frokost er på 70 minutter)

SÆRLIGE FOKUSPUNKTER:
Forløbet er en afslutning af plangeometrien, som der blev arbejdet med i slutning af 2g (med en anden lærer).

Indhold:
• Cirklens ligning (herunder kvadratkomplementering)
• Skæringspunkter mellem cirkel og linie (antal skæringspunkter samt koordi-natsæt for skæringspunkter)
• Cirkeltangenter og røringspunkt
• Cirklens parameterfremstilling

VÆSENTLIGSTE ARBEJDSFORMER:
Klasseundervisning, pararbejde, gruppearbejde.
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: 8,00 moduler
Dækker over: 8 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 10 12 - Vektorfunktioner

KERNESTOF:
• Lærebog i matematik A2 STX, (Læreplan 2017), Systime, ibog, Brydensholt, Morten og Ebbesen, Grete Ridder, Kapitel 10. Vektorfunktioner
• Maplefilen: MAPLE og vektorfunktioner

OMFANG:
9 moduler à 70-75 minutter
(moduler placeret før frokost er på 75 minutter og moduler placeret efter frokost er på 70 minutter)

SÆRLIGE FOKUSPUNKTER:
Forløbet bygger videre på cirklens parameterfremstilling forstået som et eksempel på en vektorfunktion.
Forløbet afsluttes med et modul, hvor der parvis arbejdes med blandede opgaver fra hele forløbet samt et modul med en prøve (både opgaver uden og med hjælpemid-ler).

Indhold:
• Definition af vektorfunktioner og koordinatfunktioner
• Definition af banekurve og parameterfremstilling for banekurve
• Cirklens parameterfremstilling
• Differentiation af vektorfunktion
• Banekurvens tangent
• Fortolkning af partikels bevægelse vha. vektorfunktion inkl. Partiklens ha-stighed, fart og acceleration
• Kurveundersøgelse (skæring med koordinatakserne, dobbelt eller multiple punkter, akseparallelle tangenter)

VÆSENTLIGSTE ARBEJDSFORMER:
Klasseundervisning, pararbejde, gruppearbejde.
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: 9,00 moduler
Dækker over: 9 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 11 13 - Trigonometriske funktioner

KERNESTOF:
• Lærebog i matematik A2 STX, (Læreplan 2017), Systime, ibog, Brydensholt, Morten og Ebbesen, Grete Ridder, Kapitel 6. De trigonometriske funktioner

OMFANG:
7 moduler à 70-75 minutter
(moduler placeret før frokost er på 75 minutter og moduler placeret efter frokost er på 70 minutter)

SÆRLIGE FOKUSPUNKTER:
Forløbet fungerer dels som repetition i forhold til enhedscirklen og definitionen af cosinus og sinus, dels som undervisningsforløb omkring den harmoniske svingning.
Forløbet afsluttes med et modul, hvor eleverne laver videobevis differentiation af tan(x) samt hjælpebevis for kvotientreglen (f(x)/g(x))’.

Indhold:
• Gader og radianer
• Definition af cosinus og sinus
• Den trigonometriske grundrelation (”idiotformlen”)
• Periodicitet og periodiske funktioner
• Overgangsformler
• Sinusfunktionen (Dm(sin), Vm(sin), graf, parallelforskydning, ligningsløs-ning)
• Cosinusfunktionen (Dm(cos), Vm(cos), graf, parallelforskydning, lignings-løsning)
• Tangensfunktionen (Dm(tan), Vm(tan), graf, ligningsløsning)
• Harmonisk svingning (betydning af konstanterne)

VÆSENTLIGSTE ARBEJDSFORMER:
Klasseundervisning, pararbejde, gruppearbejde.
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: 7,00 moduler
Dækker over: 7 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 12 14 - Differentialligninger

KERNESTOF:
Kernestof:
• Lærebog i matematik A3 STX, (Læreplan 2017), Systime, ibog, Brydensholt, Morten og Ebbesen, Grete Ridder, Kapitel 2. Differentialligninger, afsnit 2.1-2.8 samt Eulers metode fra afsnit 2.10
• Maplefil: MAPLE og differentialligninger

OMFANG:
16 moduler à 70-75 minutter heraf 1 modul anvendt på Georg Mohr-konkurrencen)
(moduler placeret før frokost er på 75 minutter og moduler placeret efter frokost er på 70 minutter)

SÆRLIGE FOKUSPUNKTER:
3 af modulerne i forløbet varetaget af praktikant fra Aarhus Universitet. Forløbet afsluttes med et modul, hvor eleverne laver videobevis for Panserformlen herefter et modul, hvor der parvis arbejdes med blandede opgaver fra hele forløbet samt et modul med en prøve (både opgaver uden og med hjælpemidler).

Indhold:
• Grundlæggende begreber (differentialligning, fuldstændig løsning, partikulær løsning, integralkurve, orden)
• Retningsfelter
• Løsning ved kvadratur
• Differentialligningerne y’+a(x)y=b(x), y’=ky samt y’=b-ay og Panserformlen
• Løsning ved separation af variable
• Den logistiske differentialligning y’=(b-ay)y og den omformede logistiske differentialligning y’=ay(M-y)
• Eulers metode

VÆSENTLIGSTE ARBEJDSFORMER:
Klasseundervisning, pararbejde, gruppearbejde.
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: 15,00 moduler
Dækker over: 17 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 13 15 - Funktioner i 2 variable

KERNESTOF:
• Lærebog i matematik A3 STX, (Læreplan 2017), Systime, ibog, Brydensholt, Morten og Ebbesen, Grete Ridder, Kapitel 3. Funktioner i 2 variable
• Maplefil: MAPLE og funktioner i 2 variable

OMFANG:
10 moduler à 70-75 minutter
(moduler placeret før frokost er på 75 minutter og moduler placeret efter frokost er på 70 minutter)

SÆRLIGE FOKUSPUNKTER:
Forløbet afsluttes med et modul, hvor der parvis arbejdes med blandede opgaver fra hele forløbet samt et modul med en prøve (både opgaver uden og med hjælpemid-ler).

Indhold:
• Definition af funktion i 2 variable
• Graf (tegning vha. Maple)
• Snitfunktioner
• Niveaudiagram (konturplot)
• Partielt afledede (af 1. og 2. orden)
• Tangentplan
• Gradient
• Stationære punkter og artsbestemmelse af disse

VÆSENTLIGSTE ARBEJDSFORMER:
Klasseundervisning, pararbejde, gruppearbejde.
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: 10,00 moduler
Dækker over: 10 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 14 16 - Kontinuerte fordelinger

KERNESTOF:
• Lærebog i matematik A3 STX, (Læreplan 2017), Systime, ibog, Brydensholt, Morten og Ebbesen, Grete Ridder, Kapitel 4. Kontinuerte fordelinger
• Maplefil: MAPLE og normalfordelingen

OMFANG:
13 moduler à 70-75 minutter
(moduler placeret før frokost er på 75 minutter og moduler placeret efter frokost er på 70 minutter)

SÆRLIGE FOKUSPUNKTER:
Forløbet afsluttes med et modul, hvor der parvis arbejdes med blandede opgaver fra hele forløbet samt et modul med en prøve (både opgaver uden og med hjælpemidler).

Indhold:
• Normalfordelingen, herunder forskellen mellem diskret til kontinuert forde-ling
• Frekvensfunktionen/tæthedsfunktionen
• Fordelingsfunktion
• Standardnormalfordelingen
• Middelværdi og spredning
• Normale- og exceptionelle udfald
• Undersøgelse om data er normalfordelte
• 95%-konfidensintervallet for hældningskoefficienten

VÆSENTLIGSTE ARBEJDSFORMER:
Klasseundervisning, pararbejde, gruppearbejde.
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: 13,00 moduler
Dækker over: 13 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 15 17 - Forberedelsesmateriale

KERNESTOF:
• Matematik A, Forberedelsesmateriale, STX, UVM, 15. januar 2024

OMFANG:
7 moduler à 70-75 minutter
(moduler placeret før frokost er på 75 minutter og moduler placeret efter frokost er på 70 minutter)

SÆRLIGE FOKUSPUNKTER:
Der arbejdes med forberedelsesmaterialet om sandsynlighedsregning selvstændigt (individuelt og i par/grupper) under vejledning.
Øvelser og opgaver i materialet læses, løses og forstås.


VÆSENTLIGSTE ARBEJDSFORMER:
Klasseundervisning, pararbejde, gruppearbejde.
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: 7,00 moduler
Dækker over: 7 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 16 18 - Induktion

KERNESTOF:
• Lærebog i matematik A3 STX, (Læreplan 2017), Systime, ibog, Brydensholt, Morten og Ebbesen, Grete Ridder, Kapitel 6. Induktion

OMFANG:
1 moduler à 70-75 minutter
(moduler placeret før frokost er på 75 minutter og moduler placeret efter frokost er på 70 minutter)

SÆRLIGE FOKUSPUNKTER:
Indhold:
• Induktionsprincippet
• Induktionsstart, induktionsantagelsen og induktionsskridtet

VÆSENTLIGSTE ARBEJDSFORMER:
Klasseundervisning, pararbejde, gruppearbejde.
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: 1,00 modul
Dækker over: 1 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 17 19. Regression

KERNESTOF:
• Lærebog i matematik A3 STX, (Læreplan 2017), Systime, ibog, Brydensholt, Morten og Ebbesen, Grete Ridder, Kapitel 5. Regression (med undtagelse af 5.6 Polynomiel regression og 5.7 Udvalgte værdier for t-fordelingen)
• Maplefil: MAPLE og lineær regression


OMFANG:
7 moduler à 70-75 minutter
(moduler placeret før frokost er på 75 minutter og moduler placeret efter frokost er på 70 minutter)

SÆRLIGE FOKUSPUNKTER:
Indhold:
• Formler for koefficienter i lineær regression. Bevis behandles på begrænset datasæt (n=3).
• Egenskaber for regressionslinien
• Residualspredning
• Konfidensinterval for hældning i lineær regression.
• Lineær regression i Maple

VÆSENTLIGSTE ARBEJDSFORMER:
Klasseundervisning, pararbejde, gruppearbejde.
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: 7,00 moduler
Dækker over: 7 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 18 20 - Repetition

KERNESTOF:
• Foreløbig liste af eksamensspørgsmål indeholdende 13 spørgsmål
• Repetitionsopgaver til skr. eksamen


OMFANG:
12 moduler à 70-75 minutter
(moduler placeret før frokost er på 75 minutter og moduler placeret efter frokost er på 70 minutter)

SÆRLIGE FOKUSPUNKTER:
Indhold:
• Gennemgang af og arbejde med eksamensspørgsmål
• Aflevering af videobeviser (frivilligt)
• Repetitionsopgaver til skr. eksamen med vejledende besvarelser

VÆSENTLIGSTE ARBEJDSFORMER:
Klasseundervisning, pararbejde, gruppearbejde.
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: 12,00 moduler
Dækker over: 12 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer