matematik-2c-vt22:detaljplan

1.1 1.2 1.3 2.1 2.2 2.3 2.4 3.1 3.2 3.3 3.X 4.1 4.2 4.3 4.4

1.1 Repetition av algebra och funktioner

Räkna med algebraiska uttryck, ekvationer och omskrivning av formler (sid 8-13)

Detta ska vara känt i princip men viss uppfriskning kanske kan behövas. Det tar man ansvar för själv.

Lös b- och c-uppgifterna. Skulle detta gå obra backar man till a-uppgifterna och gör efter behov. Kan vara bra att ögna igenom a-uppgifterna och se att man känner igen sig.

Funktionsbegreppet (14-17)

Funktionsnotation kan kännas abstrakt vid första anblick. Nu är det väl er andra anblick så lite känsla har ni nog, fördjupa den.

Notationen $f(x)=2x$ är mycket praktisk men också möjlig att missförstå. Väsentligt är att notera att x är en "dummy". Man kan presentera samma funktion som

(1)
\begin{align} f(t)=2t \textrm{ eller } f(\square)=2 \cdot \square \end{align}

där man i det sistnämnda fallet kan peta in vad som helst i rutan. Alltså får man t.ex.

(2)
\begin{align} & f(w)=2w\\ & f(x^2)=2x^2\\ & f(x+1)=2(x+1)=2x+2\\ & f(f(x))=2f(x)=2(2x)=4x, \textrm{ här "kör" man alltså f två gånger efter varandra} \end{align}

Lös uppgifter efter behov. Man kan börja med b- och c-uppgifterna och om dessa går bra känna sig nöjd, och annars "backa".

1.2 Räta linjens ekvation

Detta avsnitt ingår inte längre explicit i Ma2c och vi har behandlat det i 1c. Dock ingår det implicit i avsnitt 1.3 om ekvationssystem. Så man behöver alltså känna till det hyfsat. Jag har lagt in samma planering som vi använde i 1c, så får ni själva skumma igenom och repetera upp efter behov.

Inledning (20-22)

En rät linje (som inte är vertikal!) kan skrivas på formen

(3)
\begin{equation} y=kx+m \end{equation}

för givna tal k och m. Kolla själv in graferna i boken eller (ännu hellre) ladda ner GeoGebra här GeoGebra och undersök själva.

Lös 1203, 1204, 1206, 1208, 1209, 1210, 1211.

En formel för linjens lutning (sid 23-26)

Givet två punkter finns exakt en rät linje som går genom dessa. För att bestämma linjens ekvation på formen

(4)
\begin{equation} y=kx+m \end{equation}

är det oftast enklast att börja med k-värdet, genom

(5)
\begin{align} k=\frac{\Delta y}{\Delta x} = \frac{\textrm{ändring i y-led}}{\textrm{ändring i x-led}} \end{align}

När väl k är bestämt sätter man in en punkt (vilken som helst) i linjen ekvation och räknar ut m.

Anders Karlsson (mattelärare vi Ållebergsgymnasiet i Falköping) har lagt upp en radda YouTubeklipp om olika delar av gymnasiematematiken. Kolla gärna in!

Matteskolan: Rita linje från ekv. y=kx+m, "trappstegsmetoden"

Lös 1218, 1219, 1222d, 1225, 1226, 1227a, 1231 och eventuellt 1232.

Parallella och vinkelräta linjer (sid 28)

Att två linjer är parallella precis om de har samma lutning och dämed samma k-värde är närmast självklart. Sambandet mellan lutningarna hos två vinkelräta linjer kräver lite eftertanke. Som ni ser i boken så kan man illustrera det genom att rotera en lämplig triangel 90 grader och hålla koll på vad som händer med sidlängderna.
"Extraläraren" Anders har några instruktiva YouTube-klipp

Matteskolan: Vinkelräta linjer, "k-form", ex 1
Matteskolan: Vinkelräta linjer, "k-form", ex 2
Matteskolan: Parallella linjer på allmän form, härledning och exempel

Lös 1235, 1236, 1237.

k-form och enpunktsform (sid 29-31)

Boken presenterar två metoder för att bestämma linjens ekvation utifrån k-värdet och en punkt på linjen. Det räcker att behärska den ena. I själva verket kan man säga att metoderna är två sidor av samma mynt.

Lös 1247, 1249, 1250, 1254, 1255, 1256.

Linjära modeller (sid 33-35)

Ingen ny matematik här. Det handlar om att koppla sin kunskap om räta linjer och deras ekvationer till tillämpade problem.

Lös 1262, 1263, 1266, 1268, 1270, 1271, 1273.

Mer om räta linjer (sid 38-40)

Man kan ju tycka att det kan räcka med att presentera linjers ekvation på s.k. k-form:

(6)
\begin{equation} y=kx+m. \end{equation}

Särskilt lämplig är denna form då man ska rita grafen i ett koordinatsystem. I andra sammanhang kan det dock vara bättre med den så kallade allmänna formen:

(7)
\begin{equation} Ax+By+C=0. \end{equation}

Ett skäl är att man också kan uttrycka vertikala linjer på denna form (tag B=0). Senare i livet kanske ni stöter på problem i högre dimensioner (t.ex. plan i 3 dimensioner). Även då är ofta den allmänna formen att föredra eftersom den är "symmetrisk".

Matteskolan: Räta linjens ekv. allmän form

Lös 1279ab, 1280, 1281cd, 1284, 1285ab och eventuellt 1287, 1291, 1293.

Linjär anpassning (sid 41-42)

Här handlar det om att, på bästa sätt (vilket det nu är), anpassa en rät linje efter ett antal punkter. Ni kommer att stöta på detta "problem" i tillämpade ämnen då ni gjort en massa mätningar i en som ni misstänker linjär modell.

På sida 41 ser ni hur man "väljer" sin bästa linje. Man mäter avståndet från linjen till punkterna i y-led, kvadrerar dessa avstånd och väljer linje så att summan av dessa kvadrater blir minimal. Varför man gör på detta sätt och hur sedan räkningarna går till ligger utanför kursens ramar (ni får reda på hur det funkar i en kurs i Linjär algebra t.ex.). Vi nöjer oss istället med att utföra den linjära anpassningen med GeoGebra. På lektionen får ni reda på hur det går till. Ni kan också kolla in Youtube-klippet nedan, som iofs är till en äldre GeoGebraversion.

Youtube: regressions

Lös 1297, 1298 och eventuellt 1299 med GeoGebra.

1.3 Linjära ekvationssystem

Grafisk lösning (sid 43-45)

Linjära ekvationssystem är vad det låter som, ett antal (två här) linjära ekvationer med ett antal obekanta variabler (som ofta ska bestämmas). Systemen kan lösas såväl grafiskt som algebraiskt, och i första avsnittet är det fråga om just grafisk lösning. Var och en av de linjära ekvationerna i systemet svarar grafisk mot en linje, som man ritar. Att sedan lösa ekvationssystemet betyder att man ska hitta x- och y-värden (ofta heter variablerna just x och y men det går så klart bra med andra) som uppfyller ekvationerna i systemet och grafiskt motsvarar detta punkter som ligger på båda linjerna, dvs. skärningspunkter. Man läser helt enkelt av denna/dessa.

Lös uppgifter efter behov, tills ni har koll. Det är fritt fram med GeoGebra men se till att ni kan rita för hand om ni måste.

Substitutionsmetod (sid 46-47), additionsmetod (48-49)

Detta är två olika metoder för att lösa ekvationssystem algebraiskt (och exakt). I princip räcker det att ni behärskar den ena. Om man stöter på större ekvationssystem är nog additionsmetoden att föredra men för mindre system är substitutionsmetoden lika bra och kanske begripligare. Lös någon uppgift med vardera sort, men välj sedan den metod ni tycker är bäst.

Kolla gärna in Anders Karlsson. Det han kallar elimination är det som boken kallar additionsmetod.

Matteskolan: Linjära ekvationssystem, substitution, exempel
Matteskolan: Linjära ekvationssystem, elimination, exempel

Lös på sida 47: (med substitutionsmetod), 1317cd, 1318, 1321b, 1323, 1325, 1326.
Lös på sida 49: (med additionsmetod), 1330b, 1333b, 1335, 1336c, 1338, 1340.

Några speciella ekvationssystem (sid 50-51)

Vad boken menar med ett speciellt ekvationssystem verkar oklart, men själva presentationen av de olika fall som kan inträffa (på sid 50) är bra. Tänk efter så att ni förstår "sambandet" mellan den algebraiska lösningen och den grafiska tolkningen.

Lös 1341, 1343, 1344, 1346 och eventuellt 1347 och 1348 (rita gärna lite i GeoGebra också).

Ekvationssystem med tre obekanta (sid 52-53)

Avsnittet är inte så upphetsande, man lägger till en ekvation och en obekant i ekvationssystemet. Lösningsmetoden är dock densamma. Man löser ut en "bokstav"/obekant i en rad, substituerar i de båda andra och vips har man ett system med två ekvationer och två obekanta. Detta löses som innan. Det alltså inte så svårt i princip men det blir ganska mycket räkningar så man får vara lite noggrann.

Det går utmärkt att göra geometriska tolkningar också av dessa större ekvationssystem, men det ligger utanför denna kursens ramar. I en framtida kurs i Linjär algebra kommer ni att se hur det hänger ihop.

Lös 1351c, 1352c, 1353, 1354, 1355.

Tillämpningar och problemlösning (sid 54-56)

Ingen ny matematik här. Däremot gäller det oftast att översätta svenska till matematiska (här snickra och lösa ekvationssystem). Några tips/måsten

  • om ni själva inför beteckningar/variabler så måste dessa förklaras.
  • även om ni i vissa fall kan göra en snabb och fiffig huvudräkningslösning, undvik det här eftersom poängen är att träna just organiserad och metodisk lösningsteknik. Och ibland blir fiffiga lösningar korrekta men svåra att begripa/följa.

Lös 1361, 1363, 1366, 1367, 1369, 1371 och eventuellt 1374, 1375.

2.1 Polynom

Vad är ett polynom, räkna med polynom (sid 72-74)

Varför bör man veta vad ett polynom är? Det är såklart praktiskt om man i ett ord kan fånga vissa typiska och intressanta egenskaper, och dessutom använda ett ord som alla (i hela världen) förstår. Det underlättar och effektiviserar kommunikation. Ni kommer också att stöta på metoder för t.ex. ekvationslösning och derivering. För polynom gäller vissa "regler" och texten inleds ofta med "Om p(x) är ett polynom så gäller att …". Om man inte har ett polynom är det inte säkert "regeln" fungerar så det är säkrast att ha full koll på polynombegreppet. Här kommer det!

Potenser av x, med icke-negativa heltal i exponenten, är

$$x^0=1, x,x^2, x^3, x^4, \ldots$$

Om man bildar summor och differenser av sådana x-potenser får man polynom. T.ex. $x+1, 2x^2-3x+7, x^8-6x^7+x^5-x^3+2x-8.$

Graden på den "högsta" förekommande x-potensen anger polynomets grad. I raden ovan är det alltså frågan om polynom av grad ett, två och åtta. Observera att polynomet $$x-2x^2+1$$ är av grad två. Man måste alltså lokalisera högsta x-potensen.

Talen framför x-potenserna kallas koefficienter. I polynomet $2x^2-3x+7$ är koefficienten för $x^2$-termen 2, koefficienten för x-termen -3 och konstanten 7.

Man kallar ofta polynomen för p(x), så t.ex. $p(x)= 2x^2-3x+7$. Om vi vill beräkna värdet av polynomet för t.ex. x=2 ersätter vi helt enkelt x med 2 i uttrycket och skriver

$$p(2)=2 \cdot 2^2-3 \cdot 2 +7 =9.$$

Själva räknandet med polynom är inget nytt.

Lös b- och c-uppgifterna. En del känns nog igen från tidigare.

Konjugat och kvadreringsregler (sid 76-78), Faktorisera (sid 79-80)

Vissa speciella ''parentesmultiplikationer" kan man snabba upp med reglerna i rubriken. Det är inget konstigt och råkar man glömma är det bara att utföra "ihopmultiplikationen". Vi har t.ex.

$$(a+b)(a-b)=a^2-ab+ba-b^2 = a^2-b^2$$

Sambandet

$$(a+b)(a-b)= a^2-b^2$$

kallas konjugatregeln och är värt att lägga på minnet. Kvadreringsregeln (finns egentligen bara en!) säger att

$$(a+b)^2=a^2+2ab+b^2 $$

Om b väljs negativt får man bokens andra kvadreringsregel.

Att använda reglerna åt ena hållet är lätt. Lite svårare blir det om man vill rekonstruera parenteserna. T.ex är faktorisering av

$$4x^2-12xy+9y^2$$

inte så lätt. Med lite eftertanke och vana inser man kanske att

$$4x^2-12xy+9y^2 = (2x-3y)^2.$$

Att gå åt vänster i likheten ovan är ganska lätt, att gå åt höger är svårare.

Lös 2124a, 2128a, 2129cd, 2130a och c-uppgifterna på sid 77-78 (går detta dåligt, byt in några a-uppgifter).
Lös 2144cd, 2146cd, 2147bd, 2148b och c-uppgifterna på sid 80.

2.2 Andragradsekvationer

Enkla andragradsekvationer (sid 82-83)

Ni har sett liknande i Ma1c, i det avsnitt som hette "Enkla x^2-ekvationer" så en del bör kännas igen, men kanske behöver friskas upp. Kom ihåg att

  • när man löser ekvationer vill man bara se x på ett ställe. Förstör inte "ett sådant läge".
  • om en produkt är noll måste minst en av faktorerna vara noll. Förstör inte en produkt som är lika med noll.
  • ekvationen $x^2 = 4$ har lösningen $x=\pm \sqrt 4 = \pm 2$ och minns att alltså $\sqrt{4} = 2$ och INTE $-2$.

Lös 2202c, 2203c, 2204b, 2206d och eventuellt 2207d och 2209.

Kvadratkomplettering (sid 84-85)

Taktiken för att lösa allmänna andragradsekvationer är att utföra kvadratkomplettering, som i princip innebär att man ser till så det obekanta (ofta x) endast finns på ett ställe. När ni löser ekvationen $5x-3x=4$ är första steget att samla ihop x:en och få $2x=4$. I den sista ekvationen finns bara x på ett ställe och det är dags att "städa" runt x:et.

Betrakta nu andragradsekvationen

$$x^2+4x-5=0$$

Hur få x på ett ställe enbart? Jo, vi "kör" kvadreringsregeln baklänges och fixar till så konstanten stämmer:

$$x^2+4x-5 = (x+2)^2-4-5= (x+2)^2-9=0$$

Denna omskrivning kallas kvadratkomplettering (se bok sid 84 för en geometrisk tolkning och här för en artikel i Wikipedia). När x bara finns på ett ställe "städar vi":

$$(x+2)^2-9=0 \Leftrightarrow (x+2)^2=9 \Leftrightarrow x+2=\pm \sqrt{9} = \pm 3 \Leftrightarrow x=-2 \pm 3$$

Tydligen har ekvationen lösningarna x=1 och x=-5.

Vill du ser mer kvadratkompletteringar, kolla i Anders Karlsson. I det andra klippet visar han lite svårare exempel.

Matteskolan: Kvadratkomplettering av andragradsekvationer
Matteskolan: Andragradsekvationer med kvadratkomplettering

Även Norman Wildberger har ett par klipp om kvadratkomplettering. De ingår i hans serie Math Foundations. I denna finns mycket annat intressant så botanisera gärna.

Wildberger: Solving a quadratic equation, part a
Wildberger: Solving a quadratic equation, part b

Lös 2212, 2215, 2216, 2218b, 2219, 2220 och 2221b.

En lösningsformel (sid 86-88)

Man orkar inte kvadratkomplettera varje gång (eller det gör man kanske?). Istället kan man säga att man gör det en gång för alla och presenterar slutresultatet som en färdig formel. Resultatet (lösningsformeln) dyker upp på sida 86. Den står också på formelbladet som man får ha med på alla prov. Alltså är det inte jätteviktigt att lära utantill. Däremot måste man känna igen problem där den kan användas och kunna utföra aktuella räkningar (bråkräkning, kvadratrötter etc.). Om man siktar mot de högre betygen bör man så småningom kunna utföra och förstå härledningen på sida 86.

Lös 2225ac, 2226, 2231, 2232, 2233c, 2234, 2235a, 2236 och 2238.

Tillämpningar och problemlösning (sid 90-91)

Här gäller det att tolka eller översätta en text eller en figur till "matematiska". Det kommer oftast att leda till en andragradsekvation, som man löser med tekniker som man lärt sig tidigare. Till sist (som man alltid gör i textuppgifter) bedömer man rimligheten hos sitt svar, läser frågan i texten och skriver ett svar på frågan. Det är lätt hänt att man räknar rätt men glömmer att svara på den fråga som ställdes.

Lös eller ha koll på samtliga a-uppgifter. Lös dessutom 2246, 2247 och 2248. Uppgift 2249 är iofs mycket intressant men kan hoppas över. Särskilt intressant blir det om man kan lista ut samtliga heltal som "fungerar" i Pythagoras sats.

Mer om ekvationer (sid 94-97)

På dessa sidor förekommer några "varianter" av ekvationer, huvudsakligen rotekvationer och ekvationer som man löser med fiffig substitution.

Vid lösning av rotekvation behöver man nästan alltid "kvadrera" bort roten vid lämpligt tillfälle. Då måste man ha klart för sig att det samtidigt kan dyka upp falska lösningar (dock kan inga lösningar försvinna). För att se om man fått några falska lösningar kontrollerar man helt enkelt de lösningar man får genom insättning i den ursprungliga ekvationen. De lösningar som stämmer är korrekta, de andra förkastas.

Genom substitution kan man återföra ekvationer som kanske ser lite halvläskiga ut på sådana som man känner igen. Betrakta t.ex.

(8)
\begin{equation} (x^2+5)^2-15(x^2+5)+54 =0 \end{equation}

Det är iofs en fjärdegradsekvation men man noterar att varje gång x:et förekommer så förekommer det i "paketet" $x^2+5$. Aha, vi ersätter $x^2+5$ med t och får då

(9)
\begin{equation} t^2-15t+54 =0 \end{equation}

Här är det en smal sak att bestämma t. Sedan använder man sambandet $t=x^2+5$ för att till sist bestämma x:en.

Lös 2252b, 2257 (b med GeoGebra), 2258c, 2260bc och eventuellt 2262c, 2263a, 2264b och 2265b.

Komplexa tal - en introduktion (98-100) Detta avsnitt ingår inte längre i kursen

2.3 Andragradsfunktioner

Andragradsfunktionens graf, största och minsta värde (sid 102-109)

Här handlar det om att begripa sig på grafen till andragradsfunktionen $y=f(x)=ax^2+bx+c$ och vad detta har att göra med t.ex. tidigare lösning av andragradsekvationer.

Här kan man leka med parametrarna https://www.geogebra.org/classic/gpjgszbp

Vill man ha en extra "tavelgenomgång" rekommenderas nedanstående YouTubeklipp med Anders Karlsson.

Matteskolan: Andragradsfunktionens graf, inledning
Matteskolan: Andragradsfunktioner, kvadratkomplettering
Matteskolan: Andragradsfunktioner: symmetrilinje och max eller min
Matteskolan: Andragradsfunktionens graf, forts.

Lös på a-nivå (görs av alla): 2303, 2304, 2306, 2307, 2316, 2317, 2320, på b/c-nivå (görs av de som önskar, vilket bör vara alla :-)): 2309b, 2311, 2313, 2322, 2324, 2327, 2330, 2331, 2332

Tillämpningar (sid 110-112)

Ingen ny matematik, istället läsa text, "matematisera" densamma och använda tidigare kunskaper för lösning.

Lös 2334, 2335, 2337 och (eller) 2338, 2340, 2342.

2.4 Exponentialfunktioner och logaritmer

Potenser och potensekvationer (sid 114-115)

Det mesta bör vara känt från Ma1c, även om problemen kanske är lite svårare.

Lös uppgifter efter behov. Ni är klara när ni känner er lika säkra på potenslagarna som ni var när ni var som bäst under Ma1c.

Potens- och exponentialfunktion (sid 116-117)

Också detta ni till stor del känna igen från höstens kurs. Det är viktigt att ni kan skilja på

(10)
\begin{align} \textrm{Potensfunktion: } f(x) = C \cdot x^a \end{align}

där variabeln sitter i basen och

(11)
\begin{align} \textrm{Exponentialfunktion: } f(x)= C \cdot a^x \end{align}

där variabeln sitter i exponenten.

Någon uppgift ska lösas grafiskt. Det görs bäst med GeoGebra eller räknedosa.

Lös b-uppgifterna. 2426 och 2429 (löses med GeoGebra (eller räknare)).

Exponentialekvationer och logaritmer (sid 118-120)

Om man kan/förstår defintionen av logaritm så blir det mesta enkelt (mindre svårt) och logiskt.

Definition: $\lg x$ är det tal som 10 ska upphöjas med för att man ska få x. Man har de synonyma uttrycken: $\lg x = \log x = ^{10}\log x = \log_{10} x$.

Att man ibland behöver skriva ut 10:an i logaritmen beror på att man kan ha logaritmer i olika baser. Mer om detta senare.

Vi har t.ex. $\lg 100 = 2$ ty $10^2 =100$ och $\lg 0,1=-1$ ty $10^{-1} = 0,1$. Man kan också tänka sig $\lg 20$ som är det tal som 10 ska upphöjas med för att bli 20. Att det finns ett sådant tal (mellan 1 och 2) känns tämligen klart, men det är inte så lätt att bestämma. Räknaren är "programmerad" för att räkna ut detta (hur är överkurs), så några knapptryckningar ger $\lg 20 \approx 1,30$ ty $10^{1,30} \approx 20$.

Matteskolan: Logaritmer, introduktion
En logaritmtabell

Lös samtliga a-uppgifter och 2444, 2445cd, 2446cd och eventuelt 2447.

Logaritmlagar (sid 121-122)

Eftersom logaritmer har att gör med expontenter/potenser så kommer det att finnas en logaritmlag för varje potenslag. Följande gäller

(12)
\begin{array} {l} \lg (A \cdot B) = \lg A + \lg B\\ \lg \frac{A}{B} = \lg A - \lg B\\ \lg A^y=y \cdot \lg A \end{array}

Observera att det INTE är så att $\lg(A+B)$ är lika med $\lg A+ \lg B$ eller $\lg A \cdot \lg B$. Glöm aldrig att komma ihåg det!

Matteskolan: Logaritmer, räkneregler del 2
Matteskolan: Logaritmer, tre enkla exempel

Lös a-uppgifter efter behov (kanske en deluppgift på varje) och sedan b- (kanske en deluppgift på varje) och c-uppgifter. Eventuellt kan 2463 skippas.

Logaritmer med olika baser (sid 123)

Inte så viktigt avsnitt, men man kan göra några uppgifter för att förstärka förståelsen för logaritmens definition och för att få extra träning på logaritmlagarna. Dessa lagar är samma i varje bas.

Lös a-uppgifterna, skippa resten.

Tillämpningar på exponentialekvationer (sid 125-129)

Ökning och minskning som sker med samma procent (andel) per tidsenhet beskrivs med exponentialfunktioner. T.ex beskriver

(13)
\begin{align} H(t) = H_0 \cdot (1/2)^{\frac{t}{5780}} \end{align}

halten av kol14, t år efter det att halten var $H_0$ (ursprungshalten).

I uttrycket ovan är alltså halten exponentiellt avtagande med tiden och halveringstiden är 5780 år. Det ser man genom att sätta in t=5780 vilket ger en faktor 1/2. Anm. man kan tänka sig att använda en annan bas än 1/2, men när det handlar om halveringstider är denna bas mest praktisk.

Om man vill räkna ut halten vid en viss tidpunkt är det bara att stoppa in den aktuella tiden i formeln och slå på räknaren. Om man istället har halten given stoppar man in denna vid $H(t)$ och löser ekvationen (löser ut t). Detta inblandar bland annat logaritmräkningar.

Matteskolan: Exponentialekvationer, tre exempel

Lös 2480, 2481, 2483, 2486 som uppvärmning, samt gärna C-uppgifterna (2491 brukar uppfattas som särskilt knepig). Om det hänger upp sig direkt, ta några a-uppgifter först.

Mer om grafer (sid 132-133)

Precis som rubriken anger så ska man utgå från grafer och snickra uttryck. Det handlar om linjära funktioner, andragradsfunktioner och exponentialfunktioner. I vissa fall är sambandet mellan faktorer till polynom och dess nollställe användbart.

I uppgift 2497 noterar man att grafen tangerar x-axeln (där y alltså är 0). Vad kan man då säga om funktionens nollställen?

Lös b- och c-uppgifterna.

3.1 Vinklar

Inledning, yttervinkelsatsen (sid 148-151)

Läs inledningen själva, det dyker upp ett antal begrepp/definitioner som man får lära sig utantill. För att sedan lösa uppgifterna på sida 149 räcker det att känna till vinkelsumman i en triangel och ha lite sunt förnuft.

Yttervinkelsatsen är inte mycket till sats, men ni kan nu spana in beviset på sida 150.

Lös uppgifter efter behov, rimligen inte så många. 3120 är lite "rolig". Kolla inte i facit för snabbt.

Randvinklar och medelpunktsvinklar (sid 153-156)

Det inleds med några begrepp på sida 153. Dessa gör man bäst i att lära sig. Man kan ju tänka ut bevis av satser och lösningar på uppgifter men begrepp och definitioner får man memorera.

Randvinkelsatsen är, till skillnad från yttervinkelsatsen, inte helt trivial. Man behöver rita en kritisk hjälplinje (och sedan är det enklare). Det är ganska typiskt för geometriska problem, rita "fiffiga" hjälplinjer - svårt, slutföra bevis efter att man ritat lämpliga hjälplinjer - lättare. Se fall 2 och 3 på sida 154 för "fiffiga" hjälplinjer.

Lös 3123-3126, 3130, 3131 och eventuellt 3136 och 3137.

3.2 Likformighet

Topptriangel och transversalsatsen (sid 158-161)

Jag misstänker att detta är till stor del kända saker från Ma1c. Topptriangelsatsen är närmast självklar och bygger på att trianglar är likformiga om de har överensstämmande vinklar.

Transversalsatsen är egentligen bara en omskrivning av topptriangelsatsen, men kan vara smidigare i vissa fall.

Lös a-uppgifter efter behov, 3209, 3211, 3213 och eventuellt 3215.

Area- och volymskala (sid 162-164)

Det gäller att

(14)
\begin{equation} areaskala = längdskala^2, volymskala=längdskala^3 \end{equation}

Argumentet är att areor fås genom att två längdmått multipliceras och volymer genom att tre längdmått multipliceras. Observera att det fungerar på alla typer av likformiga plana områden och tredimensionella kroppar.

Lös a-uppgifter efter behov, 3223, 3225 och eventuellt 3227, 3229.

Extraproblem (som det är mer krut i): Ett glas har formen av en stympad rät kon, där bottenradien är hälften så stor som toppradien (glaset är alltså bredast upptill och smalnar av neråt). Om man önskar fylla detta glas till två tredjedelar sin volym, till vilken höjd ska man i så fall fylla?

Några bevis med likformighet (sid 166-167)

Här finns några trevliga problem men inte så enkla. Som oftast i geometriska problem gäller det att se ''rätt saker''. Ibland är det fråga om att rita in en lämplig hjälplinje, ibland att fokusera på en del av figuren. Hur blir man bra på detta? Jo man tränar och låter sig inte nedslås om man kör fast (ett tag).

Lös åtminstone två uppgifter, antingen 3233 och 3236 eller 3236 och 3237 (välj efter ambition) och eventuellt 3238 om man får tid över. Men lös ordentligt, dvs. skriv ner kompletta och prydliga lösningar.

Kongruens (sid 168-169)

Med kongruens "fångar" man trianglar som har samma form och storlek. Lite löst kan man säga att två trianglar är kongruenta om man kan få dem att överlappa varandra genom att man flyttar, roterar eller vänder den ena.

Den gamle greken Euklides ställde upp tre s.k. kongruensfall, med vilka man också kan avgöra om två trianglar är kongruenta (utan att hålla på att flytta). Se boken.

Lös två uppgifter, antingen 3240 och 3241 eller 3242 och 3244.

3.3 Koordinatgeometri

Avståndsformeln (sid 172-173)

Om man har koll på hur koordinatssystem fungerar och Pythagoras sats så är avståndsformeln tämligen självklar. Det bästa är alltså att ha/skaffa sig denna koll och inte lära sig formeln utantill.

Lös b-uppgifterna utom 3306. Formuleringen i 3306 kan missuppfattas så strunta alltså i denna.

Mittpunktsformeln (sid 174-175)

Slutsatsen här är samma som ovan. Lär er inte formeln utantill utan förstå den. Det är inte konstigare än att mittpunktens koordinater är medelvärdena av ursprungspunkternas koordinaterna var för sig. En mittpunkt ligger ju såklart mitt emellan i såväl x- som y-led. Rita figur om ni inte förstår.

Lös b- och c-uppgifterna.

3.X Logiska begrepp och beteckningar

Enligt nya ämnesplanen ska vi, utöver att genomföra bevis, också känna till lite terminologi och notation, nämligen

  • Begreppen definition, sats, bevis.
  • Begreppen implikation och ekvivalens.

Vi tragglar oss igenom detta.

Definition: En beskrivning av ett (matematiskt) begrepp eller objekt. Till exempel; rätvinklig triangel (en triangel som har en vinkel som är 90 grader), talet pi (förhållandet mellan omkretsen och diametern i en cirkel). En definition har inget bevis, det är en överenskommelse.

Sats: Ett sant påstående (inom matematiken). Till exempel; Pythagoras sats, topptriangelsatsen, transversalsatsen.

Bevis: Ett argument, eller en följd av argument, som förklarar/visar varför ett påstående/en sats är sann. Hur detaljerat beviset behöver vara beror på vem man skriver för. Om ni ska genomföra ett bevis, ska det skrivas så en klasskamrat begriper det.

Implikation: Implikation är ett finare ord för ''medför'', eller "om … så'', och används mellan två påståenden (och bildar ett nytt ''sammantaget'' påstående). T.ex. är

  • Om en triangel är liksidigt så är den likbent.
  • Att en triangel är liksidig medför att den är likbent.
  • En triangel är liksidig $\Rightarrow$ Triangeln är likbent.

samma sanna implikation formulerad på tre sätt. Notera att $\Rightarrow$ är en symbol för ''medför''.

Implikationer är enkelriktade så det t.ex. INTE SANT att

  • Triangeln är liksidig $\Leftarrow$ En triangel är likbent.

eftersom det finns likbenta trianglar som inte är liksidiga.

Däremot kan man vända på hela ''steken'' och få det sanna påståendet

  • Triangeln är likbent $\Leftarrow$ En triangel är liksidig.

Ett annat fall där implikation dyker upp även om det inte alltid framgår uttryckligen är när man löser rotekvation. Det gäller t.ex. att

  • $\sqrt{x+1}=x-1 \Rightarrow x+1=(x-1)^2$

men implikationen går inte åt vänster eftersom $x=0$ gör så att högerledet är sant, men inte vänsterledet. Det är just förekomsten av denna implikation/''enkelriktning'' som gör att det kan dyka upp s.k. falska lösningar i slutet.

Ekvivalens

Om två påståenden är sanna samtidigt, eller innehåller precis samma information säger man att de är ekvivalenta. Symbolen för detta är $\Leftrightarrow$. Ekvivalens är alltså implikation åt båda hållen och ibland formulerar man det som ''om och endast om''. T.ex. gäller följande ekvivalenser

  • Triangel ABC är liksidig $\Leftrightarrow$ Alla vinklar i triangel ABC är lika stora.
  • Triangel ABC är liksidig om och endast om alla vinklar i triangel ABC är lika stora.
  • $2x+1=5 \Leftrightarrow 2x=4 \Leftrightarrow x=2$

Att det är ekvivalenser i alla leden i ekvationslösningen ovan innebär att det kan inte dyka upp några falska lösningar. Men det är ju bra att kontrollera sina lösningar ändå (för man kan ju räkna fel).

Lös uppgifterna 1,2,3,4,6,7,8,11, här men hoppa resten. Facit kostar men finns nedan.

.

4.1 Statistiska metoder

Sammanställning och presentation av data (sid 188-190)

Se till så ni känner till de olika diagramtyperna, kan läsa av i och konstruera egna vid behov. Med frekvens avses antal och med relativ frekvens den procentuella andelen.

Lös 4103 om ni känner er osäkra på cirkeldiagram och 4105 om ni känner er osäkra på histogram.

Population, stickprov och urvalsmetoder (sid 191-193)

Här gäller det att lära sig ett antal begrepp, det är bara att "hamra in". Man använder också sunt förnuft.

Lös i första hand 4109, 4110 (diskutera med kompis), 4112, 4113 (diskutera med kompis). Lös i andra hand 4114.

Några felkällor vid statistiska undersökningar (sid 194-196)

Om en undersökning har ett stort bortfall (många låter bli att svara) finns det anledning att vara försiktig innan man drar slutsatser. Det säger sig ju nästan självt.

Felmarginalformel på sida 194 behöver man inte lära sig utantill. Skulle den dyka upp på ett prov kommer den att introduceras i uppgiften.

Lös i första hand 4117, 4119. Lös i andra hand 4121.

4.2 Läges- och spridningsmått

Lägesmätt, några spridningsmått (sid 196-206)

Ganska enkelt avsnitt. Man repeterar begreppen medelvärde, median och typvärde och försöker få lite känsla för dessa.

Lös i första hand 4207, 4209, 4211, 4215, 4223, 4225. Lös i andra hand 4217, 4218, 4228, 4230, 4231.

Standardavvikelse (sid 208-211)

Utöver medelvärde, median och typvärde är man intresserad av hur utspritt det statistiska materialet är. Kvartiler och kvartilavstånd är några enkla mått på detta, man får ju koll på var fjärdedelarna av materialet är. Ett bättre, och mer använt, mått är standardavvikelsen. Denna räknas ut som följer;

  • bestäm materialets (stickprovets) medelvärde
  • beräkna "avståndet" från var och en av mätdatan till medelvärdet och kvadrera dessa "avstånd"
  • addera alla dessa "kvadrater"
  • dela med antalet mätdata minus ett, n-1 (talet som fås här kallas varians)
  • ta roten ur denna kvot

Formel finns i formelblad eller bok. Observera att man ska dela med n-1 och inte n (för stora stickprov kvittar det i princip). Skälet till detta är inte helt enkelt att förstå och man ska strunta i det för nu. Boken ger heller ingen bra förklaring! Vill man ändå veta mer om detta kan man kika här och här.

Lös i första hand 4234 och 4240. Använd GeoGebras (eller räknarens) statistikfunktioner vid behov. Lös i andra hand 4235 och 4239 (med hjälpmedel).

4.3 Normalfördelning

Om man gör ett stort antal observationer av oberoende slumpmässiga försök kommer "summan" av dessa att bli normalfördelad. Detta är därmed den kanske viktigaste fördelningsfunktionen. Vill man varför det blir som det blir hamnar man långt utanför kursens, t.ex. här Central_limit_theorem för "teorin" och här
http://195.134.76.37/applets/AppletCentralLimit/Appl_CentralLimit2.html
för exempel.

Ni behöver bara känna till hur man läser av i en given graf/tabell som också finns på formelbladet. Lite (med betoning på lite) mer kött på benen blir det i Ma4.

Lös i första hand 4302, 4303, 4304 och 4305. Lös i andra hand 4307, 4309. STRUNTA definitivt i 4306, 4310 (konstiga).

4.4 Modellering/funktionsanpassning

Här handlar det om att till ett antal mätdata/punkter finna den räta linje som bästa "stämmer in". Ett finare namn för denna procedur är regression.

Det enklaste sättet, om det rör sig om linjär anpassning, är att göra det på är att pricka in punkterna i ett koordinatsystem och måtta in den bästa linjen med linjal. Sedan tar man ut formeln $y=kx+m$ grafiskt. Ett annat sätt är att använda räknaren/GeoGebra för att göra regressionen. Om man t.ex. vill anpassa med en andragradsfunktion eller exponentialfunktion är elektroniskt hjälpmedel att föredra. Hur räknaren/GeoGebra gör får ni reda på längre fram i ert "matematikliv".

Lös 4402, 4403, 4405 och eventuellt 4408, samtliga med GeoGebra/räknedosa.

Unless otherwise stated, the content of this page is licensed under Creative Commons Attribution-ShareAlike 3.0 License