KRITISK BLIKK PÅ NOEN SKOLEBØKER I MATEMATIKK.



Like dokumenter
TRIGONOMETRI KRISTIN LÅGEIDE OG THEA-KAROLINE NOMERSTAD

Oppfriskningskurs i matematikk 2008

Sammendrag R januar 2011

Sammendrag R1. Sandnes VGS 19. august 2009

Sensurveiledning Matematikk 1, 5-10, emne 1 Høsten 2013

Eksamen i matematikk. Hvordan har eksamen i R1 høsten 2011 endret all læreplantolkning?

Sandvold Øgrim Bakken Pettersen Skrindo Thorstensen Thorstensen. Digitalt verktøy for Sigma R2. Geogebra

Analysedrypp I: Bevis, mengder og funksjoner

2 = 4 x = x = 3000 x 5 = = 3125 x = = 5

Analysedrypp II: Kompletthet

Løsning av utvalgte øvingsoppgaver til Sigma R2 kapittel 1

Øgrim Bakken Pettersen Skrindo Dypbukt Mustaparta Thorstensen Thorstensen. Digitalt verktøy for Sigma R1. Geogebra

Løsningsforslag heldagsprøve våren T

Øgrim Bakken Pettersen Skrindo Thorstensen Thorstensen. Digitalt verktøy for Sigma 1T. Casio fx 9860

Analysedrypp III: ɛ-δ og alt det der

Notater fra forelesning i MAT1100 mandag

Tallregning og algebra

Øgrim Bakken Pettersen Skrindo Thorstensen Thorstensen. Digitalt verktøy for Sigma 1P. Casio fx 9860

Eksamen MAT1013 Matematikk 1T Høsten 2014

Løsningsforslag AA6516 Matematikk 2MX Privatister 10. desember eksamensoppgaver.org

Eksamen høsten Fag: MAT1006 Matematikk 1T-Y. Eksamensdato: 13. november Kunnskapsløftet. Videregående trinn 1.

Eksamen 1T våren 2016 løsning

Geometri. Mål. for opplæringen er at eleven skal kunne

Matematikk R,S og X. Nye læreplaner for programfag i matematikk i videregående skole.

1T eksamen våren 2018 løsningsforslag

Løsningsforslag for eksamen i MAT1003 Matematikk 2P Privatister eksamensoppgaver.org

Studentene skal kunne. gjøre rede for begrepene naturlige, hele, rasjonale og irrasjonale tall. skrive mengder på listeform

Læreplan, nivå 1. Innhold / tema. Hovedområde Kompetansemål Elevene skal kunne: Tall og algebra:

Analysedrypp I: Bevis, mengder og funksjoner

Øgrim Bakken Pettersen Skrindo Dypbukt Mustaparta Thorstensen Thorstensen. Digitalt verktøy for Sigma R1. TI-Nspire CAS

Innlevering FO929A - Matematikk forkurs HIOA Obligatorisk innlevering 2 Innleveringsfrist Torsdag 25. oktober 2012 kl. 14:30 Antall oppgaver: 16

Komplekse tall og Eulers formel

Enkel matematikk for økonomer 1. Innhold. Parenteser, brøk og potenser. Ekstranotat, februar 2015

Reelle tall på datamaskin

Heldagsprøve i matematikk. Svar og løsningsforslag

Emnekode: LGU Emnenavn: Matematikk 1 (5 10), emne 1. Semester: VÅR År: 2016 Eksamenstype: Skriftlig

Eksamen REA3024 Matematikk R2

Egenverdier for 2 2 matriser

Lese og skrive seg til forståelse. Svein H. Torkildsen

2.3 Delelighetsregler

Innlevering Matematikk forkurs HIOA Obligatorisk innlevering 3 Innleveringsfrist Onsdag 15. november 2017 kl 14:30 Antall oppgaver: 8

Oppgaveark Uke 37 (07/09-11/09) MAT111 - H09

FK208 Matematikk, tresemester Undervisningsplan 2017

GODE ALGORITMER. Mekanisk regneferdighet. Forskningens konklusjon. Hva kreves i læreplanen? Var alt bedre før?

12 Projeksjon TMA4110 høsten 2018

Nummer H. Aschehoug & Co Sehesteds gate 3, 0102 Oslo Tlf:

Løsningsforslag Eksamen R1 - REA

( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 2.9 Løsningsforslag til oppgavene i avsnitt Løsningsforslag. a. b.

Løsningsforslag AA6516 Matematikk 2MX desember eksamensoppgaver.org

MA2401 Geometri Vår 2018

1T eksamen våren 2018

Komplekse tall og komplekse funksjoner

6: Trigonometri. Formlikhet bør kanskje repeteres. Og Pytagoras læresetning. Se nettsidene! Oppgaver Innhold Dato

Løsningsforslag 1T Eksamen. Høst Nebuchadnezzar Matematikk.net Øistein Søvik

Eneboerspillet del 2. Håvard Johnsbråten, januar 2014

Eksamen MAT1013 Matematikk 1T Hausten 2014

Pytagoras, Pizza og PC

Øgrim Bakken Pettersen Skrindo Dypbukt Mustaparta Thorstensen Thorstensen. Digitalt verktøy for Sigma 2P. Microsoft Excel

1T 2014 høst LØSNING , 0005 = 2, = 12, = 1, x 2 = 2 4 x x = 8 x = 4

SAMMENDRAG OG FORMLER

Løsningsforslag. 3 x e. g(x) = 1 + x4 x 2

eksamensoppgaver.org 4 lg(x 3) = 2 10 lg(x 3) = 10 2 x 3=100 x = 103 tan x = 3 x [0, 360 x = arctan( 3) x = arctan(3)

Eksempel på løsning. Sentralt gitt skriftlig eksamen MAT1003 Matematikk 2P Eksamen Bokmål

Prøve i FO929A - Matematikk Dato: 15. november 2012 Hjelpemiddel: Kalkulator

9 Potenser. Logaritmer

Innlevering i FORK Matematikk forkurs OsloMet Obligatorisk innlevering 3 Innleveringsfrist Onsdag 14.november 2018 kl. 10:30 Antall oppgaver: 13

Løsningsforslag R2 Eksamen Nebuchadnezzar Matematikk.net Øistein Søvik

En (reell) funksjon f fra en (reell) mengde D er en regel som til hvert element x D tilordner en unik verdi y = f (x).

TALL. 1 De naturlige tallene. H. Fausk

Områder Kompetansemål Operasjonaliserte læringsmål Tema/opplegg (eksempler, forslag), ikke obligatorisk Tall og algebra

Eksamen våren Fag: MAT1006 Matematikk 1T-Y. Eksamensdato: 7. mai Kunnskapsløftet. Videregående trinn 1. Yrkesfag.

Innlevering FO929A - Matematikk forkurs HIOA Obligatorisk innlevering 3 Innleveringsfrist Fredag 14. november 2014 kl. 14 Antall oppgaver: 13

1 C z I G + + = + + 2) Multiplikasjon av et tall med en parentes foregår ved å multiplisere tallet med alle leddene i parentesen, slik at

Fagplan i matematikk for 9. trinn 2014/15. Faglærer: Terje Tønnessen

være en rasjonal funksjon med grad p < grad q. La oss skrive p(x) (x a)q(x) = A

Sammendrag R mai 2009

Løsningsforslag midtveiseksamen Mat 1100

Lese og skrive i matematikkfaget

MA1102 Grunnkurs i analyse II Vår 2019

Løsningsforslag eksamen høsten DEL 1: Uten hjelpemidler. Oppgave 1

Løsningsforslag Matematikk for ungdomstrinnet Del 1, Modul 1, 4MX130UM1-K

Oppgavesett med fasit

ADDISJON FRA A TIL Å

Løsningsforslag. Alle svar skal grunngis. Alle deloppgaver teller like mye.

Der oppgaveteksten ikke sier noe annet, kan du fritt velge framgangsmåte.

Forelesning 1 mandag den 18. august

Øgrim Bakken Pettersen Skrindo Dypbukt Mustaparta Thorstensen Thorstensen. Digitalt verktøy for Sigma R1. Casio fx-9860

Vi anbefaler at elevene blir introdusert for likninger via en praktisk problemstilling. Det kan for eksempel være:

Bevis i Geometri. 23. April, Kristian Ranestad Matematisk Institutt, Universitetet i Oslo

Løsningsforslag. 7(x + 1/2) 5 = 5/6. 7x = 5/ /2 = 5/6 + 3/2 = 14/6 = 7/3. Løsningen er x = 1/3. b) Finn alle x slik at 6x + 1 x = 5.

Kompetansemål Geometri, R Vektorer Regning med vektorer... 5 Addisjon av vektorer... 5 Vektordifferanse... 5

1 Geometri R2 Oppgaver

Løsningsforslag Matematikk 2MX - AA mai 2006

Prosent- og renteregning

Stomachion. Kristian Ranestad. 10. Mars 2005

Eksamen R2, Høst 2012, løsning

Geometri R1. Test, 1 Geometri

Løsningsforslag heldagsprøve våren T

MA2401 Geometri Vår 2018

Løsningsforslag 1T Eksamen. Høst Nebuchadnezzar Matematikk.net Øistein Søvik

Transkript:

KRITISK BLIKK PÅ NOEN SKOLEBØKER I MATEMATIKK. Som foreleser/øvingslærer for diverse grunnkurs i matematikk ved realfagstudiet på NTNU har jeg prøvd å skaffe meg en viss oversikt over de nye studentenes faglige bakgrunn. For å få en slags idé om hva de kan forventes å kunne ved starten av studiet har jeg blant annet brukt noe tid på å studere forskjellige lærebøker som er i bruk i den videregående skole. Jeg har ikke gått systematisk til verks, men nærmest tatt stikk-prøver der jeg ønsker å finne ut hva man kan bygge videre på i de kursene vi tilbyr. Spesielt har jeg hatt studentene som er opptatt på vårt 5-årige integrerte lektorutdanninsprogram i realfag i tankene. Denne studentgruppe skal jo bli neste generasjon av matematikk-lærere i den videregående skole. Derfor er det selvsagt viktig at disse studentene utvikler en bevisst holdning til faget - og blant annet ser på bøkene med kritiske øyne. Forståelse av sammenhenger og oppbygningen av faget generelt er helt sentralt hvis man skal bli en god matematikklærer. Derfor må presise definisjoner og logiske resonnementer stå sentralt i våre kurs - og grunnlaget fra videregående skole bør derfor være best mulig. Når det gjelder de ovenfor omtalte stikk-prøver har jeg gjort noen litt sjokkerende oppdagelser. For å illustrere dette skal jeg i det følgende gi noen eksempler. Voksende/avtagende funksjoner. I [2], R1, s. 243, finner man følgende definisjon: Funksjonen f er voksende dersom x 1 > x 2 f(x 1 ) > f(x 2 ).j På samme side står det: f (x) > 0 i et intervall f er voksende i intervallet. At er gal, ser man jo lettest ved å se på funksjonen f.eks. på intervallet ( 1, 1). Videre gir jo at funksjonen y = x 3 y = x 2 ikke er voksende i intervallet [0, ) fordi f (0) = 0 i dette tilfellet. Tilsvarende feil er gjort m.h.t. avtagende funksjon. 1

Jeg har mistanke om at ovenstående sammenblanding av begreper er gjort bevisst for å forenkle temaet for elevene - som da bare trenger å se på den derivertes fortegn - og ikke behøver å bekymre seg om den naturlige (opprinnelige) definisjon av voksende/avtagende funksjon. Skalar-produktet. I [2], R1, s 205, finner man følgende uten nærmere begrunnelse: ı... a ( b + c) = a b + a c Dette er den distributive lov for skalarproduktet. I samme verk, s. 199, finner vi: I kapittel 6.6 beviser vi denne koordinatformelen for skalarproduktet: [x 1, y 1 ] [x 2, y 2 ] = x 1 x 2 + y 1 y 2.j På s. 208 presenteres så et bevis for denne sammenheng, uten å nevne at man trenger et bevis for den distributive lov for å gjennomføre argumentet! I [2], R2, s. 159, dukker den distributive lov for skalarprodukt av vektorer, nå i rommet, opp på ny. Igjen mangler bevis. Merkelig nok dukker koordinatformelen opp allerede på s. 156, med henvisning til det som står på s. 164. Også her tar man den distributive lov for opplagt - fordi vi har en slik regel når det gjelder addisjon og multiplikasjon av reelle tall! I [3], R1, s.88, finner man følgende: Definisjonen av skalarproduktet gir a b = b a. Det er vanskeligere å se at a ( b + c) = a b + a c, det vil si at vi kan multiplisere ut paranteser. Uten at vi skal gå inn på beviset her, viser det seg at dette er riktig. I [1], R2, s. 18, finner vi også regneregelen u ( v + w) = u v + u w uten noen antydning til bevis eller referanse. Jeg synes presentasjonen i [3] er langt å foretrekke framfor de øvrige! Det må være mer redelig og riktigere pedagogisk å erklære at dette skal vi ikke bevise her, men vi kommer allikevel til å benytte det i det etterfølgende. 2

Men er det så vanskelig å gjennomføre et bevis for den distributive lov og utlede koordinatformelen at man må utelate det i skolebøkene i videregående skole? Vi skal her gjengi et bevis som skulle være gjennomførbart på dette nivået. Vi minner først om at man i 1T, [2], s. 178, har bevis for Cosinussetningen (eller den utvidete Pytagoras-setningen): Vi innfører vektorbetegnelser: c 2 = a 2 + b 2 2ab cos θ a = BC, b = CA og c = AB, og får: ( ) c 2 = a 2 + b 2 2 a b cos θ I planet har vi allerede innført vektor-koordinater: v = (v 1, v 2 ) og utledet at v = v1 2 + v2 2 v.h.a. Pytagoras. Videre ser vi av figuren at: c = b a og får da: c = (b 1 a 1, b 2 a 2 ). Likheten ( ) ovenfor kan da skrives: (b 1 a 1 ) 2 + (b 2 a 2 ) 2 = (a 2 1 + a 2 2) + (b 2 1 + b 2 2) 2( a b) eller b 2 1 2a 1 b 1 + a 2 1 + b 2 2 2a 2 b 2 + a 2 2 = a 2 1 + a 2 2 + b 2 1 + b 2 2 2( a b). Forenkling gir da: a 1 b 1 + a 2 b 2 = a b 3

Altså har vi bevist koordinatformelen for skalarproduktet. Videre har vi da: a ( b+ c) = a 1 (b 1 +c 1 )+a 2 (b 2 +c 2 ) = (a 1 b 1 +a 2 b 2 )+(a 1 c 1 +a 2 c 2 ) = a b+ a c, den omtalte distributive lov. Dette argument lar seg selvsagt gjennomføre på samme måte for vektorer i rommet ( i R 3 ). Den generelle distributive lov for: ( a 1 + a 2 + + a n ) ( b 1 + b 2 + + b m ) bevises lett ut fra det ovenstående. Et relativt enkelt geometrisk bevis finner man f.eks. i [4], s. 42. Det motsatte av Pytagoras setning. I 1T, [2], s. 25 finner man følgende: Noen ganger bruker vi pytagorassetningen til å kontrollere om en trekant er rettvinklet. La a, b og c være sidene i en trekant. La c være den lengste siden. Vi kan bevise at hvis sidene passer i a 2 + b 2 = c 2, så er trekanten rettvinklet. Hvis sidene ikke passer, er trekanten ikke rettvinklet. Så følger et eksempel der det motsatte av pytagorassetningen anvendes. Heldigvis har man med vi kan bevise. Men hvorfor ikke gjennomføre beviset etter at cosinussetningen er bevist i avsnitt 6.8? Har man at c 2 = a 2 + b 2 i utgangspunktet, gir cosinussetningen: c 2 = a 2 + b 2 2ab cos ν der ν er vinkelen mellom sidene a og b. Følgelig har vi: a 2 + b 2 = a 2 + b 2 2a b cos ν Siden a og b begge er positive tall, må cos ν = 0. M.a.o. ν = π 2. I [2], R2, s. 123-124, finner man et ganske elegant bevis for formelen: cos(u v) = cos u cos v + sin u sin v Svakheten med dette er at det bygger på koordinatformelen for skalarproduktet - som altså ikke er skikkelig bevist tidligere i kurset. Siden kompetansemål bl.a. omfatter å gjøre rede for implikasjon og ekvivalens og bevisførsel, skulle ovenstående problemstilling være et punkt der denne type kompetanse kunne innarbeides! Logaritmer I 1T, [2], s. 138-139, defineres Briggske Logaritmer: lg 10.000 = 4, lg 10 = 1, lg 0, 01 = 2. Så dukker et virkelig problem opp. Hva er lg 7? Det er det 4

samme som å finne det tallet vi må opphøye 10 i for å få 7. Svaret kan ikke være et helt tall. Det må være et desimaltall. LØSNING : Vi finner det ved å bruke [log]-tasten på lommeregneren........ lg 7 = 0.84509804. Dette er nesten utrolig i mine øyne! I forsøk på å gi en mening til noe som åpenbart er vanskelig, løser man problemet ved å trykke på en tast på lommeregneren!!! [1]: MATEMATIKK (Aschehoug); Heir, Erstad, Borgan, Moe. [2]: SINUS (Cappelen/Damm); Oldervoll, Orskaug, Vaaje, Hanisch, Hals. [3]: SIGMA (Gyldendal); Sandvold, Øgrim, Bakken, Pettersen, Skrindo, Dypbukt, Mustaparta, A. Thorstensen, R. Thorstensen. [4]: R. Tambs Lyche: Matematisk analyse, Bd. 2, (Gyldendal 1962) 5