Holdet 2022 MA/y - Undervisningsbeskrivelse

Undervisningsbeskrivelse

Stamoplysninger til brug ved prøver til gymnasiale uddannelser
Termin(er) 2022/23 - 2024/25
Institution Nærum Gymnasium
Fag og niveau Matematik A
Lærer(e) Ishak Gürleyik
Hold 2022 MA/y (1y MA, 2y MA, 3y MA)
Oversigt over gennemførte undervisningsforløb
Titel 1 Grundlæggende færdigheder
Titel 2 Lineær regression og residualplot
Titel 3 Stykkevis lineære funktioner
Titel 4 Andengradspolynomiet
Titel 5 Eksponentielle udviklinger
Titel 6 Vektorer i planen (2D)
Titel 7 Potensudviklinger
Titel 8 Differentialregning del 1
Titel 9 Det Gyldne snit og perspektivtegning
Titel 10 Differentialregning del 2
Titel 11 SRO - mindste kvadraters metode
Titel 12 Differentialregning del 3
Titel 13 Deskriptiv statistik
Titel 14 Analytisk Geometri og Harmoniske funktioner
Titel 15 Sandsynlighedsregning
Titel 16 Integralregning
Titel 17 Konfidensintervaller
Titel 18 Vektorfunktioner
Titel 19 Differentialligninger
Titel 20 Funktioner af to variable
Titel 21 Normalfordelingen
Titel 22 Betinget sandsynligheder

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

Vi startede med at repetere følgende emner fra grundforløbet:
* Grundlæggende færdigheder:
Regningsarternes hierarki, kvadratsætningerne og ligningsløsning herunder nulreglen.
* Løsning af en andengredsligning
* Bestemmelse af a og b i en lineær funktion f(x)=ax+b ud fra to punkter (x1 ; y1) og (x2 ; y2) på grafen for f.  

Efterfølgende gik vi i gang med potensregnereglerne, der er arbejdet med følgende regneregler:
a^0 = 1
a^n*a^m
a^m/a^n
(a^n)^m
(a*b)^n
(a/b)^n
a^(-n)=1/a^n
a^(p/q)

Til sidst blev der arbejdet med to ligninger med to ubekendte, her er der anvendt substitutionsmetoden.
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 6 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 2 Lineær regression og residualplot

Lineær regression i CAS programmet herunder:

Indport af stort datasæt, også datasæt indeholde decimaltal (er et problem i N-spire).

Bestemmelse af residualer, lave et residualplot.

Bestemmelse af residualspredning.

Anvende residualplot, residualspredning og r^2 sammen med punktplottet til at vurdere en models anvendelighed. Herunder har vi beregnet forholdet mellem residualspredningen og den gennemsnitlige y-værdi (data) for at vurdere om "residualerne er små i forhold til "y-værdierne_data".
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 6 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 3 Stykkevis lineære funktioner

Tegne grafen for en stykkevis lineære funktion, både i hånden og på CAS.

Bestemmelse af regneforskriften ud fra en graf.

Begreberne definitionsmængde og værdimængde for en funktion er også berørt.
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 2 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 5 Eksponentielle udviklinger

Pensum er gennemgået ud fra egne noter.
Udregning af a og b, formlerne for a og b er udledt.
Regression, eksponentiel vækst og T2 (udledt ud fra f(x+T2)=2f(x)) og T1/2.
Eksponentiel vækst - Fy=a^deltax er gennemgået men ej udledt.

Kapitalformlen

Logaritmeregneregler og logaritmefunktionen.

Den naturlige eksponentiel funktion, herunder øvre/nedre begrænset funktioner.

Indextal.
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 16 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 6 Vektorer i planen (2D)



Begrebet en vektor, regning med vektorer og vektorers koordinater. Definition af skalarprodukt herunder regneregler for skalarprodukt. Ortogonalitet. Tværvektor og determinant af et vektorpar, parallelle vektorer og vinkel mellem vektorer.  Areal af det udspændte parallelogram. Projektion af en vektor på en vektor.

Rette linjer beskrevet som parameterfremstilling, vinkel mellem linjer.

Definitionen på sinus, cosinus og tangens.
Ensvinklede trekanter.
Formler gældende i en retvinklede trekant - kursorisk gennemgang.
Kursorisk gennemgang af sinus- og cosinusrelationerne.

Vi beviser i 1.g projektionsformelen. Formlen for forbindelsesvektorer og endelig linjens parameterfremstilling.
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 14 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 7 Potensudviklinger

Sammenhængen mellem a og b samt grafen for potensudviklinger.
Udregning af a og b ud fra to punkter på grafen (ingen bevis).
Potensregression.
Potensvækst er gennemgået kursorisk.
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 2 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 8 Differentialregning del 1

Differentiation af simple funktioner, tangentens ligning, monotoniundersøgelser herunder ekstrema angivelse og optimering.

Sammenhængen mellem grafen for f og f'.

Væksthastighed herunder fortolkning af   f '(xo).

Produktdifferentiation og differentiation af sammensatte funktioner.


Beviser:
Grænseværdi begrebet og kontinuitets begrebet er gennemgået kursorisk.

Definitionen af differenskvotienten og differentialkvotienten

Differentiation af simple funktioner: ax^2, ax+b og sqr(x) er differentieret vha. tretrins reglen. Nogen grupper har også fået udledt ax^2+bx+c.
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 7 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 9 Det Gyldne snit og perspektivtegning

For at klæde eleverne på til studieturen til Firenze, har klassen fået arbejdet med følgende:

Det Gyldne snit:
Definitionen, konstruktion af det Gyldne snit med passer og lineal, Pentagrammet og billedanalyse ved brug af det "Gyldne gitter".
Fibonacci tal og Binets formel.

Perspektivtegning, herunder øjepunkt, horisontlinje, parallelle linjer og forsvindingspunkt.

Fibonaccital, Binets formel og perspektivtegning er gennemgået kursorisk.

Vi har udledt to sætninger inden for det gyldne snit:

Sætning 1. Et Linjestykke AB er delt i det Gyldne snit i punktet C <=>
(Største stykke a)/(mindste stykke b) = Store Phi

Sætning 2. Her udleder man at den konstruktion (passer og lineal) man foretager sig for at bestemme det gyldne snit vitterlig passer.
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 17 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 10 Differentialregning del 2

Vi har arbejdet med matematisk modellering herunder optimeringsopgaver samt teoretiske udledninger er f ' (x0)


Beviser:
Grænseværdi begrebet og kontinuitets begrebet er gennemgået kursorisk.

Definitionen af differenskvotienten og differentialkvotienten

Differentiation af simple funktioner: ax^2, ax+b og sqr(x) er differentieret vha. tretrins reglen. Nogen grupper har også fået udledt ax^2+bx+c.

Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 7 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 11 SRO - mindste kvadraters metode

I samarbejde med samfundsfag har vi arbejdet med at beskrive et lands økonomi og vækst. Hver elev skulle finde et land de ville analysere og nogle parametre/variabler de ville undersøge via regression.

Matematik delen i SRO opgaven var følgende:

Giv en kort introduktion til regression og mindste kvadraters metode. Udled hældningstallet for en ligefrem proportionalitet (lineær funktion med b=0) beregnet vha. mindste kvadraters metode.
Brug regression til at lave en model, der undersøger sammenhænge i X, Y og Z (f.eks.BNP, Co2 udslip og befolkningstilvækst) ud fra selvvalgte data.
·    Brug forskellige metoder så som residualplot og residualspredning til at diskutere modellens anvendelighed.

Diskuter på baggrund af din redegørelse og analyse de forbindelser der evt. måtte være mellem landets økonomiske situation, og så de udvalgte økonomiske parametre. Kom også ind på mulige problemstillinger, der kan være i jeres valgte land, m.h.t økonomisk vækst.   
Vurder også til sidst hvor brugbar regressionsanalysens metoder er til modellering af økonomiske vækst parametre og lave prognoser.

Vi har repeteret begreberne residualplot og residualspredning.

Eleverne har arbejdet med regneregler for summer og herefter bestemt:
1. f(x) = b , der passer bedst mulig til 4 datapunkter.
2. f(x)=a, der passer bedst til 4 givne datapunkter.
3. Endelig har de så selv sat sig ind i beviset for a for den bedste proportionalitet f(x)=ax givet n datapunkter.

Afslutningsvis har jeg gennemgået konfidensintervaller for a ved en lineær regression, for at teste for sammenhæng.
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 6 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 12 Differentialregning del 3

Vi beviser produktreglen for differentiation.

Vi beviser ikke regnereglerne for sum (f+k), differens (f-k) og (k*f).
På samme måde beviser vi heller ikke kædereglen (sammensatte funktioner).

Vi udleder den afledede funktion af e^x
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 4 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 13 Deskriptiv statistik

Ugrupperede observationer

- Observationer
- Hyppigheder
- Frekvenser
- Kumuleret frekvens
- Prikdiagram
- Pindediagram
- Kvartilsæt (Q1, M, Q3)
- Boksplot
- Middetal
- Spredning
- Venstreskæv, ikke-skæv, højreskæv
- Outlier


Grupperede observationer

- Observations-intervaller
- Hyppigheds-intervaller
- Frekvensin-tervaller
- Kumulerede interval-frekvenser
- Histogram
- Sumkurve
- Kvartilsæt (Q1, M, Q3)
- Boksplot
- Middetal
- Spredning
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 5 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 14 Analytisk Geometri og Harmoniske funktioner

Cirklens ligning, completing the square, linjens ligning på normalform og cirkeltangenter.

Vinkler mellem linjer.

Skæring mellem linjer f.eks. når en linje er givet som en parameterfremstilling og en anden på normalform.

Afstandsformlen mellem to punkter.

Afstandsformlen for punkt til linje.

Skæringer mellem linjer og cirkler mm.

Vi har udledt følgene:

Fra MAT A2 bogen:

1. Linjens ligning på normalform side 133-134

2. l: y=ax+b   og  m: y=cx+d står vinkelret på hinanden <=>  a*c = -1   : side 150-151

3. Udledning af linjens parameterfremstilling: side 136-137

4. (Afstandsformlen for punkt til linje: side 161-163

5. Cirklens ligning: side 164

Harmoniske funktioner.
Sammenhængen mellem Radiantal og gradtal
A, b, c og d's betydning for den harmoniske funktion.
Bestemmelse af perioden både grafisk og ved brug af formel.
Funktionsundersøgelse herunder monotonoundersøgelse af harmoniske funktioner.
Bestemmelse af værdimængden.
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 9 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 16 Integralregning

Bestemt og ubestemt integral
Integration ved substitution
Regneregler for det bestemte integral, det er udledt sammen med reglen for integration ved substitution udledt for det bestemte integral.
Arealfunktionen bevis
Areal af områder mellem grafer (udledt)
Kurvelængden, udledt
Indskudssætningen
Volumenintegraler af rotationssymmetriske legemer
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 14,5 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 17 Konfidensintervaller

Stikprøver, repræsentativt, stikprøvesandsynlighed, bestemmelse af konfidensintervaller. Bruge konfidensintervaller til at afgøre om en parti er gået signifikant frem eller tilbage siden sidste folketingsvalg ud fra en stikprøve.
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 2 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 19 Differentialligninger

Differentialligninger.
Hvad er en differentialligning, 1. ordens differentialligning, hvad forstås der ved en løsning til en differentialligning, linieelementer, løsningskurve.

Bevis for y'=k*y og y'=b-ay.


Logistiske ligninger, her har vi udledt at der er maksimalt væksthastighed når y=M/2, hvor M er den øvre bærekapacitet. Vi har desuden også udledt at y -> M for x gående mod uendelig. Den fuldstændige løsning til den logistiske ligning er ikke udledt.

Opstilling af modeller ud fra tekst (væksthastigheds oplysninger).

De andre typer arbejdes der med i opgaver.

Seperation af de variable og panserformlen er behandlet kursorisk uden bevis - de er anvendt til perspektivering.
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 10 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 21 Normalfordelingen

X stokastisk variabel, kontinuerlig fordeling
X-N(my,sigma) sammenhængen mellem
Tæthedsfunktionen og  Fordelingsfunktionen .

Sammenhængen mellem N(my,sigma) og standarsnormalfordelingen.

QQ plot og konfidensintervaller for a i y=ax+b er gennemgået som "black box".
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 3 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer