Holdet 2022 MA-A.4 - Undervisningsbeskrivelse

Undervisningsbeskrivelse

Stamoplysninger til brug ved prøver til gymnasiale uddannelser
Termin(er) 2022/23 - 2024/25
Institution HTX Roskilde
Fag og niveau Matematik A
Lærer(e) Jacob Selchau, Julie Stjerne Vestergaard, Peter Fristrup
Hold 2022 MA-A.4 (1.4 MA-A, 2.4 MA-A, 3.4 MA-A)
Oversigt over gennemførte undervisningsforløb
Titel 1 Geometri og trigonometri
Titel 2 Andengradsligningen
Titel 3 Analytisk geometri
Titel 4 Areal og Rumgeometri
Titel 5 Forløb - P2: Ballonprojekt (SO2)
Titel 6 SO - ballonprojekt
Titel 7 Deskriptiv statistik
Titel 8 Funktioner
Titel 9 Opsamling/repetition
Titel 10 Vektorer i planen
Titel 11 Studietursprojekt
Titel 12 Funktioner fortsat
Titel 13 Differentialregning
Titel 14 Trigonometriske funktioner og repetition
Titel 15 Integralregning
Titel 16 Rep., eksamenstræning og udvidet integralregning
Titel 17 SRC
Titel 18 Repetition og eksamenstræning
Titel 19 3D vektorer
Titel 20 Numeriske metoder og Rekursion
Titel 21 Avanceret integralregning
Titel 22 Differentialligninger
Titel 23 Matricer
Titel 24 X Marks The Spot (trigonometri)
Titel 25 Vektorfunktioner

Beskrivelse af de enkelte undervisningsforløb (1 skema for hvert forløb)
Titel 1 Geometri og trigonometri

Geometri og Trigonometri

Eleverne præsenteres for grundlæggende trigonometri og geometri. Trigonometrien omfatter de trigonometriske funktioner. Geometrien omfatter grundlæggende geometri i planen med trekanter og cirkler.

Der lægges vægt på at introduktionen skal omfatte matematisk bevisførelse.

Med udgangspunkt i ensvinklede trekanter og enhedscirklen introduceres sinus, cosinus og tangens for retvinklede trekanter.
Desuden udledning af og regning med sinusrelationen og cosinusrelationen for vilkårlige trekanter. Der arbejde med beregning af areal for vilkårlige trekanter.

Cirkelgeometrien vil omfatte center- og periferivinkler, tangenter til cirklen, korde, pilhøjde og cirkeludsnit, cirkelafsnit og cirkelbuer.

Forløbet afsluttes med en aflevering, der skal dække bredt i det gennemgåede stof.



Model til løsning af problemopgaver:
Tegn skitse, marker vigtige punkter, dan trekanter, undersøg om du har tre oplysninger og beregn resten.

CAS:
anvendelse af Maple/GeoGebra til beregninger og visualiseringer.

Kernestof:
Grundlæggende klassisk geometri og trigonometri. Bevis for Pythagoras' læresætning, forholdsberegninger i ligedannede trekanter, beregninger i retvinklede og vilkårlige trekanter. Cirkelgeometri med vinkler og arealer i cirklen.

Bog:
Afsnit 3.1 - 3.6 i MatB HTX, Systime on-line bog
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 12 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 2 Andengradsligningen

Opsamling fra grundforløbet
Løsning af andengradsligninger

PARABLER OG ANDENGRADSLIGNINGER

Arbejde med løsning af andengradsligninger og uligheder, samt udledning af formler til nulpunktsbestemmelse.

Der lægges vægt på at fremhæve forbindelserne til geometri og analytisk geometri.

Sidste modul bruges til en aflevering, der skal indprente det lærte.

Kernestof:
ligningsløsning både analytisk, grafisk og ved hjælp af it

Litteratur:
Afsnit 2.6 i MatB htx Online, Systime
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 2 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 3 Analytisk geometri

Analytisk geometri

• Koordsyst., afstandsformel
• Midtpunkt af linjestykke
• Linjens ligning og vinkel mellem linjer
• Parallelle og ortogonale linjer
• Cirklens ligning

• Afstand fra punkt til linje
• Cirkel og skæring med linje
• Cirkel ud fra tre punkter
• Cirklens ligning og omformning til ny form
• Cirkeltangent

Der lægges i forløbet vægt på anvendelse af andengradsligningen for at koble til sidste forløb og illustrere andengradsligningers anvendelighed.

Forløbet skal indeholde en aflevering til opsamling af stof.

Kernestof
analytisk plangeometri; punkt, linje, parabel og cirkel, skæringer og afstande

Litteratur:
Afsnit 4.1 - 4.6 i Mat B HTX, Systime online-bog
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: 3,00 moduler
Dækker over: 4 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 4 Areal og Rumgeometri

Cirklen og overfladeareal og rumfang på rumlige figurer

Omkreds og buelængden i en cirkel, samt udledning af areal af cirkel, cirkelring, cirkeludsnit.
Desuden udledning af areal, korde og pilhøjde i et cirkelafsnit.
Regning på overfladearealer og udfoldninger af kasser, tagkonstruktioner, cylinderer, pyramider, pyramidestubbe, kugler, kugleudsnit og kugleafsnit
Derefter udledning af overfladeareal af kegle og keglestub.

Anvendelse af begreber som centervinkler, grundflader, sideflader, sidekanter, grundfladekanter, højde af sideflader og højde af pyramider/kegler

Beregning af rumfang af retvinklede prismer, cylinderer, pyramider, pyramidestubbe, kegler, keglestubbe, kugler, kugleudsnit og kugleafsnit

Repetition af tangenter til cirkler.



BALLONPROJEKT (se ballonprojekt) - forløbet vil orienteres sådan at der peges frem til det kommende ballonprojekt.


Model til løsning af problemopgaver:
Tegn skitse, marker vigtige punkter, dan trekanter, undersøg om du har tre oplysninger og beregn resten.

CAS:
anvendelse af Maple og GeoGebra til beregninger og visualiseringer

Kernestof
̶ grundlæggende klassisk geometri og trigonometri; forholdsberegninger i ligedannede trekanter, beregninger i retvinklede og
vilkårlige trekanter, bestemmelse af areal af plane figurer samt volumen og overfladeareal af rumlige figurer

Bog:
Afsnit 6.4 - 6.12 i kapitlet om Rumgeometri i bogen MatB HTX, Systime on-line bog, desuden afsnit 3.6 om cirklen.

Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: 10,00 moduler
Dækker over: 11 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 5 Forløb - P2: Ballonprojekt (SO2)

Forløbene:

- Geometri og trigonometri
- cirklen og den rette linje
- rumgeometri

danner baggrund for dette forløb.

Emne:

- Vinkler (topvinkel, spidsvinke, stumpvinkel, vinkelsum
- Trekanter (ligedannede/ensvinklede, ligesidet)
- skalafaktor
- Ortogonale linjer

- bevis for vinkelsum i en trekant og grafisk bevis for ortogonale linjer (a*c = -1 hvis og kun hvis linje l og linje m er ortogonale)

Kernestof:

https://matbhtx.systime.dk/?id=p273 (3.1.1 Trekantens stykker)
https://matbhtx.systime.dk/?id=p276 (3.1.3 Ensvinklede trekanter)

https://matbhtx.systime.dk/?id=p265 (4.3.5 Ortogonale linjer)

Supplerende stof:

Eksperimentelt arbejde + arbejdsark:

Noter/Tavlenoter:

"1.1 Projekt ballonflyvning 2022.docx"
"Ballonprojekt_matkrav.docx"


SO-tema: Videnskab og teknologi

På HTX Roskilde er der tradition for at alle førsteårselever i forårsperioden fremstiller en varmluftsballon, og en dag hvor vejret er godt, bliver alle ballonerne sendt i luften én ad gangen og bliver beundret for deres flotte farver og flyveegenskaber.


FORMÅL
Formålet med dette projekt er ved hjælp af samspillet mellem forskellige fagligheder, metoder og færdigheder at opnå ét fælles mål, nemlig at opnå den fornødne viden og dokumentere arbejdsprocessen, der leder frem til en flyvefærdig ballon.

Målene understøttes af arbejdet med:
• Planlægningsværktøjer i form af tidsplaner og daglig logbogsskrivning
• Videnskabelig metode inden for naturvidenskab, hvor der skal arbejdes med eksperimenter med ballon og brænder
• Videnskabelig dokumentation i form af logbog og rapport
• Analyser og eksperimenter i matematik, fysik, kemi og teknologi
• Refleksion over egen indsats fagligt og i gruppearbejdet.

SO-FAGLIGE MÅL (fra bekendtgørelsen)

Der er fokus på samspillet mellem fagene, så der arbejdes med målene, hvor man:

• Kombinerer viden og metoder fra fagene til indsamling og analyse af empiri og bearbejdning af problemstillingen– så fysik, matematik, kemi og teknologi bidrager med deres fagligheder til det store billede
• Demonstrerer evne til faglig skriftlig formidling – der skal udarbejdes en rapport over arbejdet, (der også kan benyttes som matematikprojekt)
• Vurderer forskellige fags og metoders muligheder og begrænsninger i arbejdet med problemstillingen – hvad bidrager de forskellige fag med til løsningen for denne opgave?
• Anvender relevante studiemetoder og forholder sig refleksivt til egen læreproces og eget arbejde. I dette projekt skal I lægge særlig vægt på læsestrategi i naturvidenskab
• Opnår viden om og træning i gruppearbejde som læringsmetode.

SO-Fagligt INDHOLD OG KERNESTOF
• Videnskab og teknologi

SO-STUDIEMETODER
• Metoder til planlægning, problemformulering og gennemførelse af problembaseret projektarbejde på tværs af fag
• Skrivehandlinger, fremstillingsformer og genrer i fagene og på tværs af fag, herunder sprogrigtighed og argumentation
• Metoder til procesorienteret evaluering og fremadrettet feedback, herunder udbytte af faglig vejledning og evaluering af eget arbejde.

FAGENE BIDRAGER MED

Matematik bidrager med:
• Design og dimensionering af ballonen
• Viden om og beregning af rumfang og overfladeareal af ballonen til brug i fysik
• Beregning af ballonskabeloner til anvendelse ved bygning af ballonen
• Anvendelse af it-værktøjer til visualiseringer og undersøgelser, samt til dokumentation
• Anvendelse af it ved gentagne beregninger.


Fysik bidrager med:
• Viden om opdrift, effekttab, brændværdi og luftens densitet ved forskellige temperaturer
• Konkrete beregninger på ballonen
• Viden om og anvendelse af den naturvidenskabelige metode
• Dokumentation af eksperimenter.

Kemi bidrager med:
• Viden om og anvendelse af den naturvidenskabelige metode
• Viden om forbrændingsprocesser
• Optimering af forbrændingsprocessen, herunder justering af brænder
• Dokumentation af eksperimenter.

Teknologi bidrager med:
• Planlægning og styring af processen
• Idé- og produktudvikling af brænder. Brandtiden må maksimalt være 1 minut
• Opbygning af en flerfaglig rapport
• Opbygning af SO-ballonrapport, herunder formalia vedrørende brug af kilder (APA-standarden)
• Produktion af ballon og brænder.

PRODUKTER
• Dokumentation i form af rapport
• Konkret ballon til opsendelse
• Selvrefleksion
• Grupperefleksion.

EVALUERING
• Formativ feedback fra de involverede fag
• Ballonfremstilling med efterfølgende opsendelse.

UNDERVISNINGSTID OG FORDYBELSESTID
Matematik: 18 timer (12 moduler) og 6 timer
Fysik: 9 timer (6 moduler) og 4 timer
Kemi: 9 time (6 moduler) og 2 timer
Teknologi: 12 timer (8 moduler) og 2 timer.
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: 12,00 moduler
Dækker over: 12 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 7 Deskriptiv statistik

Grundlæggende beskrivende statistik

FØRSTE FORLØB DER IKKE ER ORIENTERET MOD GEOMETRI OG BALLONPROJEKT

For ugrupperede dataset
Observationssæt, hyppighed, frekvens, pindediagram/stolpediagram og søjlediagram
Typetal, variationsbredde, kumuleret hyppighed og kumuleret frekvens
Trappdiagram, kvartilsæt, mindsteværdi, størsteværdi, boxplot

For grupperede dataset
Observationssæt, intervalhyppighed, intervalfrekvens, histogram, typeinterval
Kumuleret hyppighed, kumuleret frekvens, sumkurve
Fraktiler, mindsteværdi, størsteværdi, boxplot
Variationsbredde og middeltal/gennemsnit

Desuden
Beregning af
Middelværdi og spredning

Som udgangspunkt beregnet i hånden, samt for store dataset via CAS-værktøj, f.eks. Excell og GeoGebra


Kernestof
dataanalyse; beskrivende statistik, grafisk præsentation af data

Litteratur
Afsnit 7.1 og 7.2 i Mat B HTX, Systime online bog
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: 8,00 moduler
Dækker over: 3 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 8 Funktioner

Funktioner

Motivation: sammenhænge i virkeligheden, modeller og udviklinger, samt forudsigelser.


Arbejdet med koordinatsystemet, punkter og linjer. Linearitet, omvendt og ligefrem proportionalitet, stykkevis linearitet.
Definition af funktion, definitionsmængde og værdimængde, afhængig og uafhængig variabel, samt monotoniforhold (voksende, aftagende og konstant, maksimum/minimum, lokalt/globalt).
Intervaller, regneforskrift, regning med funktioner. Fortegnsvariation grafisk og analytisk.

Arbejde med forskellige funktionstyper:
numerisk værdi, kvadratrodsfunktion, reciprokfunktion, lige og ulige funktioner, potensfunktioner, gaffelfunktioner.


Derefter repetition af andengradspolynimet: parallelforskydning (vandret og lodret), samt udledning af toppunkt og rødder
Sammensatte funktioner (Tarsia: dominoudfordring), omvendte funktioner, polynomier.

Eksponentialfunktionen og eksponentielle udviklinger, inkl. renteformlen og modelleringsopgaver.
Repetition af modelleringsopgaver: punkter i koordinatsystem, lav modeller (regressionslinjer), vurder modellen

Sideløbende var der repetition af et emne/sætning/bevis på skift ved et 10 min oplæg fra en gruppe pr modul. Dette overlapper næste forløb.

Til sidst i perioden- næste forløb:
Arbejde selvstændigt med et emne, som forberedelse til den interne 5-timers prøve i juni: vektorer i 2D.

Regning af opgaver med træningsøjemed og på virkelighedsnære situationer.

Test af begreber vha IT-online-funktionen: kahoot.it

CAS:
anvendelse af  Maple og GeoGebra til beregninger og visualiseringer,
desuden anvendelse af Graph til visualiseringer

Bog:
Kapitel 8 i bogen MatB htx online, Systime
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: 16,00 moduler
Dækker over: 12 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 9 Opsamling/repetition

Opsamling og repetition fra 1.g
Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 2 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 10 Vektorer i planen

Geometrisk og analytisk vektorregning i planen; vektorrepræsentation både med kartesiske og polære koordinater, komposanter, længder og vinkler.

Kap. 5 (foruden 5.11) i Mat B htx bogen på systime.
Indhold
Kernestof:

Skriftligt arbejde:
Titel Afleveringsdato
Projekt: Sommerhuset 08-09-2023
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 9 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 11 Studietursprojekt

I projektet opstilles en matematisk model til beskrivelse af Atomiums unikke struktur. Der skal anvendes viden omkring rumlige figurer, samt om koordinatsystemet, som i dette projekt vil udvides til at kunne anvendes til 3D strukturer.
Herunder introduktion til det 3-dimensionelle koordinatsystem og kuglens ligning.
Indhold
Kernestof:

Skriftligt arbejde:
Titel Afleveringsdato
Studietursprojekt 04-10-2023
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 10 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 12 Funktioner fortsat

Funktionsbegrebet; repræsentationsformer, definitions- og værdimængde, beskrivelse ud fra en grafisk repræsentation.

Karakteristiske egenskaber ved funktioner; polynomier, eksponentiel udvikling, logaritmefunktioner, samt sammensatte og stykkevist definerede funktioner, omvendte funktioner, bestemmelse af forskrift

Anvendelse af regression til bestemmelse af funktionsforskrifter, der beskriver et givet datasæt.

Kap 8.6 (foruden 8.6.2 til 8.6.4) + 8.7 + 8.8 + 8.9 + 8.11 + 8.13 i Mat b htx bogen på systime
Indhold
Kernestof:

Skriftligt arbejde:
Titel Afleveringsdato
Projekt: Funktioner 27-10-2023
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 4 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 13 Differentialregning

Differentialkvotient; differenskvotient, overgang fra sekant til tangent, tangentligning, væksthastighed, differentialkvotientens sammenhæng med monotoniforhold, ekstrema og optimering.

Kap. 9 (foruden 9.9) i Mat B htx bogen på systime.
Indhold
Kernestof:

Skriftligt arbejde:
Titel Afleveringsdato
Projekt: Lamper 01-12-2023
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 12 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 14 Trigonometriske funktioner og repetition

Trigonometriske funktioner, herunder om radianbegrebet og løsning af simple trigonometriske ligninger

Kap. 8.14 i MAT B htx bogen på systime foruden kapitel 8.14.15 og 8.14.16
Indhold
Kernestof:

Skriftligt arbejde:
Titel Afleveringsdato
Gammelt eksamenssæt 1 22-12-2023
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 9 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 15 Integralregning

Integralregning; integrationsprøven, anvendelse af stamfunktion til bestemmelser af arealer under grafen for positive funktioner.

Omdrejningslegemer: Volumenberegninger, Overfladeareal og kurvelængde

Kap. 10.1 til og med 10.5 i Mat B htx bogen på systime.
Kap. 3.3 (foruden 3.3.5) i Mat A htx bogen på systime.
Indhold
Kernestof:

Skriftligt arbejde:
Titel Afleveringsdato
Projekt: Diget 02-02-2024
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 11 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 16 Rep., eksamenstræning og udvidet integralregning

Træning af beviser (ligninger, geometri, differentialregning og integralregning)

Repetition af integralregning samt udvidelse i form af Integration ved substitution og partiel integration

Kap. 3.1 + 3.2 i Mat A htx bogen på systime.
Indhold
Kernestof:

Skriftligt arbejde:
Titel Afleveringsdato
Gammelt eksamenssæt 2 12-04-2024
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 11 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 17 SRC

Numeriske metoder til nulpunktsbestemmelse.
Rekursionsligninger og Newtons metode.

Forberedelsesmaterialet fra 2016, udvalg af s. 1-19 øverst, dvs. kap 1, 2 og 4.1

Indhold
Kernestof:

Skriftligt arbejde:
Titel Afleveringsdato
SRC-forberedelsesmateriale 19-04-2024
SRC - Problemformulering 21-04-2024
SRC - Aflevering 15-05-2024
Omfang Estimeret: 12,00 moduler
Dækker over: 11 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 23 Matricer

Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 5 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer
Titel 24 X Marks The Spot (trigonometri)

Indhold
Kernestof:
Omfang Estimeret: Ikke angivet
Dækker over: 2 moduler
Særlige fokuspunkter
Væsentligste arbejdsformer