Matematik for lærerstuderende – Tal, algebra og funktioner – Hjælp og facitliste
Kapitel 1 – Genoplev kampen med at forstå positionssystemet
Algoritmer: de 4 regningsarter udført efter beskrevne metoder
Positionssystem: Et 10-talsystem.
Fordelen ved positionssystemer er, at det er let at lave symboler for titalspotenser og derved gøre systemet mere overskueligt.
Også regnealgoritmer er en styrke ved positionssystemet. Har regneren forstået princippet med 1´ere, 10´ere etc. kan regneren også regne med meget større tal. (fx 43+65= 40+60 er lig 100 og 3+5 er lig 8. I alt=108).
Konstruér selv et par regnestykker med addition og subtraktion, som lægger op til en strategi i stil med ovenstående eksempel.
Øvelse 2 – Oversæt fra totalssystemet til titalssystemet
Det binære talsystem – potens
7
6
5
4
3
2
1
0
128
64
32
16
8
4
2
1
I det binære system læser du fra højre mod venstre. Dvs. hvis du skal skrive 10X så er det i binære tal 1010II, eller 14X så er det 1110II, 15X er 1111II. Det næste tal svarer altid til det dobbelte af det førnævnte tal. Dvs. det første er enere, toere, firere, ottere osv. Et 1-tal betyder, at tallet skal tælles med, mens et 0 betyder, at det ikke skal. Man omregner det binære tal til et decimaltalved at lægge værdien af de repræsenterede tal sammen. Dvs. at 2X skrives således: 0010II, mens 7X skrives således: 0111II.
Forklaring. I bogen gives et eksempel, hvor man viser 8 ledninger. Blot for at gøre det helt klart, så er det ikke angivet i 8’ne potens, men i 7’ne potens ved den 8’ne ledning. Tænkte, at det måske kunne forvirre.
Øvelse 3 – Omskriv fra de forskellige baser
Base X – Potenser
Først lige et overblik over det, som du sikker allerede ved om titalssystemet, men sikkert har automatiseret. Det kan måske hjælpe, at huske på, at 10 talssystemet jo er sat i et system af 10 i potens. Fra højre mod venstre er det således 100 = 1, 101 = 10, 102=100 osv. På 1’ernes plads skriver man så, hvor mange 1’ere der er og fortsætter på 10’ernes plads osv. 140 er således 1*102 + 4*101 + 0*100.
På samme måde er de andre talsystemer sat op i et system af grundtallet i potens.
6
5
4
3
2
1
0
1000000
100000
10000
1000
100
10
1
Base V
Herunder giver jeg et eksempel på, hvordan man kan gå fra base X til base V. Bemærk, at man først skal bestemme den største femmerpotens, der kan hentes ud af 9823. Først har jeg angivet de relevante potenser af 5 i base V. Derefter udregning.
Base V – Potenser
6
5
4
3
2
1
0
15625
3125
625
125
25
5
1
Udregning
Den største potens, som ikke går over er tallet 9823x er 55 = 3125.
Rest (i base X)
Potens (i base X)
Ciffer/kvotient
Forbrug
9823
3125
3
9375
448
625
0
0
448
125
3
375
73
25
2
50
23
5
4
20
3
1
3
3
0
Svar: 303243V
Ekstraopgaver
Dobbeltklik i parenteserne for at se løsningen, når du har omregnet.
Skriv 1234x i base V. Løsning ( 14414V)
Skriv 500x i base V. Løsning (4000V)
Skriv 7564x i base VII. Løsning (31024VII)
Skriv 464VII i base II. Løsning (11110010II)
Øvelse 4 – Baser med grundtal større end 10.
Hex-systemet/16-talssystemet
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
1
2
3
4
5
6
7
8
9
A
B
C
D
E
F
10
Potens
6
5
4
3
2
1
0
16777216
1048576
65536
4096
256
16
1
At ABE+BAD>FED kan ses vha. nedenstående regnestykke, som kan ses ved at markere tabellen med musen.
1
1
1
A
B
E
+
B
A
D
1
6
6
B
Opgave
Omskriv løsningen og FED til base X.
Øvelse 5 – Opstil den lille tabel for addition i femtalssystemet. (Markér tabellen for at se løsningen)
Se evt. videohjælpen længere ned på siden her.
+
0
1
2
3
4
0
0
1
2
3
4
1
1
2
3
4
10
2
2
3
4
10
11
3
3
4
10
11
12
4
4
10
11
12
13
Det kan være en rigtig god ting at kunne lære sig den lille tabel i talssystemet, hvilket kan ses i nedenstående eksempel.
Lad os sige, at de to tal 243V og 124V skal adderes.
Enerne: 3V + 4V giver 12V, hvilket kan ses i tabellen ovenfor. Femerne: 4V + 2V giver 11V. Femogtyverne: 2V + 1V giver 3V.
Derefter kan man begynde at “flytte” værdierne.
Enerne: 12V, er 2 enere og 1 femmer. “Femmeren” sender vi videre til næste position.
Femerne: 11V + 1 femmer er 2 femmere og 1 femogtyver. “Femogtyveren” sender vi videre til næste position.
Femogtyverne: 3V + 1 femogtyver er 4 femogtyvere.
Øvelse 13 – Den lille additions- og multiplikationstabel i totalsystemet.
Kapitel 2 – At gange og dividere flercifrede tal
Overvej/diskutér 5
s.32-33 + 36
Mikkel benytter sig af at tælle op og indramme, når han er nået til en 10´er for på denne måde at visualisere.
Freja og Sarah brugte at skiptælle med subtraktion eller addition.
Mads brugte addition.
Overvej/diskutér 6
Tabel-bowling(s.41)
I spillet er det forholdsvis nemt at tilgodese elever differentieret. Elever, der ikke kan multiplicere, har mulighed for at tegne x antal streger på papir og så addere.
Det kommer mest an på, hvordan læreren har lavet mulighed for at tælle. Altså er der mulighed på papiret for at skrive andet end efter hovedregning at skrive resultat eller er der plads til udregninger?
Overvej/diskutér 7
Udsagn:
Nogle elever kan hjælpes med udenadslære, såsom fx at lære den lille tabel udenad, lære addition med tal op til 20.
Andre elever, der har svært ved at lære udenad, bør støtte sig til hjælpemidler, såsom fx lommeregner og oversigtstabel.
Øvelse 1
Med opmærksomhed på divisionsresten.
Måledivision: 81:6 = 13 rest 3. Dvs. at der er nød til at være et bord mere 14 borde.
Ligedeling: 81 personer fordeles mellem 6 borde , hvilket betyder, at der ved 3 af bordene sidder 13 og ved de resterende 3 borde sidder 14.
Måledivision: Deling af 81 m i dele af 6 m, hvor mange stykker= 81:6 = 13 stykker a 6 m (med rest på 3 m, der ikke kan bruges)
Ligedeling: Del 81 m i 6 dele = 81:6 = 13,5
Ligedeling: Deling af 81 stk. kager mellem 6 børn = 13 stk. til hver (med 3 i rest)
Måledivision: 81 kager fordelt i 6 poser giver = 13 poser (med 3 kager i overskud)
Hvor lang kan siden være, når rektangel 6 m x ? m er 81 fliser = 13,5 m.
Fordi tallene er sat i en meningsfyldt kontekst, giver det mening at forholde sig til resten i hver enkelt situation.
Ved at sætte opgaverne i undervisningen i en meningsfyldt kontekst, må det kunne støtte eleven i at se betydningen af resten.
Som der flere gange beskrives i kap.2 har undersøgelser vist at multiplikative situationer kan opdeles i både symmetriske og asymmetriske situationer, hvilket er forholdsvis vanskeligt og ikke mindst ofte abstrakt for eleven. I den danske skole læres traditionelt tabeller som udenadslære og ikke med fokus på en meningsfyldt kontekst. Derved vil elever ikke sjældent opleve tvivl, om hvorvidt der i en given situation skal ganges eller divideres – hvad skal der reelt foretages i opgaven?
En måde at støtte eleven kan være at benytte arealmodellen(rektangel) som udgangspunkt for at arbejde sig frem mod mere skriftlige former. I linket herover arbejdes netop med en visualisering af matematikken. Her kan den enkelte elev udfordres på dennes niveau og få en klar idé om, hvordan tallene forholder sig til hinanden i en arealmodel.
Generelt står lærebogssystemerne med den udfordring, at de ikke er tilpasset de nye FFM. Det betyder, at systemerne er opbygget ud fra en anden målsætning, end den vi skal arbejde med i dagligdagen.
Kapitel 3 –
Kapitel 4 –
Kapitel 5 – De positive rationale tal
Herunder kan I finde en række af mine forklaringer på, hvordan man kan arbejde med brøker. Det skal ikke så selv, men blot ses, som en måde at gøre det på. Måske kan det hjælpe jer, hvis I sidder lidt fast.
Bogens fortolkning af brøker kan kort formuleres således:
En brøk er en ligelig opdeling af en enhed. Vi deler en enhed i b lige store dele. Fx kan vi dele 20 æg i 4 lige store dele, hvilket er 5 æg til hver fjerdedel.
Hver af disse dele kalder vi en b’endedel, hvilket skrives som .
a bliver da en angivelse af, hvor mange af de .’endedele, vi tager. Vi tager , hvilket skrives som . Fx tager vi 3 af , hvor hver fjerdedel svarer til 5 æg. Det giver samlet 15 æg. Så af 20 æg er lig med 15 æg.
Sætning 1 – At forkorte og forlænge brøker
Brøker kan multipliceres med samme hele tal i tæller og nævner, uden at brøken derved ændrer størrelse. Dette kan udtrykkes symbolsk som:
Forlængning: Forkortning:
, hvor er en vilkårlig brøk, og n er et vilkårligt positivt, helt tal.
Visuelt bevis
Visuelt kan dette begrundes ved blot at se på følgende:
Algebraisk argument (omformuleret version)
Da der i princippet står det samme ved både forlængning og forkortning, så kan man nøjes med at bevise det ene.
Ved forkortning står der således: .
Reelt står der på venstre side, at vi opdeler en enhed i lige store stykker, hvor der skal af dem for at danne en enhed på 1.
Tager man n af – skrevet som , så skal der altså b af disse stykker til at danne enheden 1.
I argumentet i bogen står der omformuleret i pkt 3, at kan tolkes som en angivelse af et stykke der består af a stykker af .
Det er sammenligneligt med, at der skal b stykker af . (Fordi der kan reduceres med n i )
Derfor er således det samme som .
Så = .
Dog skal der a stykker af jf. venstre side af forkortningens ligning.
Men da = , så kan vi tage a stykker af , hvilket derfor giver os .
Ergo er
Addition af brøker
Her bruger vi det, at vi kan forlænge brøker. Ved at forlænge den første brøk med d og den anden med b, så skaber vi en fællesnævner. Dermed kan vi blot lægge tællerne sammen og beholder fællesnævneren.
Subtraktion af brøker
Videregående regning med brøker
Multiplikation og division af brøker
Generelt kan man sige, at der netop ved disse to regnearter mangler hverdagserfaringer, hvor det giver mening at multiplicere brøker med hinanden. Det giver fx ikke mening at gange pizza med pizza. Vi finder dog opgaver, som kan give mening, i det brøkspil ‘Brøker i hverdagen’, som I prøvede sidste gang.
Multiplikation af brøker
Når man multiplicerer brøker med hinanden, så svarer det til at man finder en brøkdel af noget, som allerede er en (brøk)del. Fx en af en sodavand.
Vi deler jf definitionen på en brøk således den anden brøk i b’endedele først. De dele er nu ‘endedele. Af dem tager vi så a stykker. I eksemplet med sodavanden ovenfor er det derfor at forstå sådan, at sodavand deles i 2 dele. Det bliver derfor delt i 2 gange så mange stykker. Det er altså nu 6-dele og af dem tager vi 1. Vi har taget .
Division af brøker
Her skal I tænke måledivision. I skal således finde ud af, hvor mange gange en given brøk kan “være/gå op i en brøk”. Fx hvor mange kvarte liter fløde, der går på tre kvarte liter fløde. Altså : .
Man dividerer ved at gange med den omvendte brøk af . Dermed får man, at = .
Det kan ses herunder:
= (Vi forlænger begge brøker)
= (Stiller det korrekt)
Da vi nu har samme nævner (kaldet fællesnævner), så står der egenligt blot.
= ad : bc
=
Hvilket er
=
og altså
=
Ergo er
=
Tals delelighed
Det er en god idé at kende til tallenes delelighed, når man forkorter og forlænger brøker. Nedenunder har jeg derfor skrevet en række regler, der gør sig gældende nedenfor. De bygger på 3 sætninger for tallendes delelighed (delelighedssætning 1-3). Dem vil jeg ikke komme ind på her, men det gør vi muligvis senere.
Man siger, at et tal (divisor/faktor) går op (ved division) i et andet tal (dividenden), når der ikke er en rest. Tallet 12 har fx 1, 2, 3, 4, 6 og 12 (samt -12, -6, -4, -3, -2 og -1, men det er ofte underforstået at man kun medtager positive divisorer), som divisorer.
2 går op i et tal, når – og kun når – tallet ender på 0, 2, 4, 6 eller 8.
3 går op i et tal, når – og kun når – 3 går op i tallets tværsum.
4 går op i et tal, når – og kun når – 4 går op i det tal, der dannes af det oprindelige tals to sidste cifre.
5 går op i et tal, når – og kun når – tallet ender på 0 eller 5.
6 går op i et naturligt tal, når – og kun når – både 2 som 3 går op i tallet.
8 går op i et tal, når – og kun når – 8 går op i det tal, der dannes af det oprindelige tals tre sidste cifre.
9 går op i et tal, når – og kun når – 9 går op i tallets tværsum.
10 går op i et tal, når – og kun når – tallet ender på 0.
12 går op i et tal, når – og kun når – både 3 og 4 går op i tallet.
13 går op i et tal, når man kan tage tallet uden det sidste ciffer og derfra trække det ni-dobbelte af sidste ciffer. (Eksempel: 858 er deleligt med 13 fordi 85-9×8 = 13 er deleligt med 13)
14 går op i et tal, når – og kun når – både 2 og 7 går op i tallet.
15 går op i et tal, når – og kun når – både 3 og 5 går op i tallet.
Man kan finde et tals divisorer i Geogebra ved at anvende følgende funktioner:
Formuler selv et tilsvarende antal opgaver for samme område og med samme sværhedsgrad.
Øvelse 3
Omskriv mellem brøker, decimaltal og procent. Formuler opgaver
Øvelse 4
Procentopgaver fra FP9.
Øvelse 5
Øvelse 6
Øvelse 7
Øvelse 8
Øvelse 9
– =
a<2
Ved at gange den anden brøk (2) med den første brøks (1) nævner, så finder man, hvor stor tælleren ved den første brøk (1) maksimalt må være. Hvis værdien af den anden (2) brøk multipliceret med den første brøks (1) nævner giver et mindre tal end tælleren hos den første brøk (1), så er den første brøk (1) størst.
Det kan vises ved at sætte tal ind i stedet for a,b,c og d, men det kan også vises algebraisk. Husk at man kan forlænge eller forkorte med samme tal i både tæller og nævner – uden at brøken ændres. Det udnytter vi herunder:
(forlænger)
Det kan vises ved at sætte tal ind i stedet for a,b,c og d, men det kan også vises algebraisk.
Det sidste var givet at være sandt, så derfor er også det ensbetydende udsagn sandt.
Tilsvarende bevises
Brug fx formlen fra øvelse 9, pkt. 6 til at finde en brøk mellem 1/7 og 1/8.
Øvelse 10
Øvelsen kunne også løses i CAS.
Øvelse 11
Forklaringsøvelse.
Hvilken repræsentation af stykket vil du foretrække? Brug nedenstående til at forklare ud fra.
Her bruger vi det, at vi kan forlænge brøker. Ved at forlænge den første brøk med d og den anden med b, så skaber vi en fællesnævner. Dermed kan vi blot lægge tællerne sammen og beholder fællesnævneren.
Subtraktion af brøker
Øvelse 13
Jeg ville forsøge at bruge billeder/situationer, som eleven kender fra hverdagen. Det kunne være sodavand, kager, chokolade. Når man multiplicerer brøker med hinanden, så svarer det til at man finder en brøkdel af noget, som allerede er en (brøk)del. Fx en af en sodavand. Jeg ville bede eleven tegne det og spørge til, hvad fællesnævneren er blevet til.
af det halve af en kage/cirkel. Det er .
Det kan være en god idé at forlænge brøkerne, så de får samme fællesnævner. Dermed kan det blive tydeligere for eleven, hvad der reelt regnes på, når man regner med division af brøker. Se herunder:
Brøkerne i regnestykket forlænges til . De går således kun op i .
Øvelse 14
1
4
5
Øvelse 15
Personlig argumentation: Jeg ville bruge repræsentationerne fra sidste gang (rektangel, pizza, lakridsstang) samt links til ‘brøker i Geogebra’. Det handler om måledivision. Altså, hvor mange gange noget “går op i”.
Øvelse 16
eller
Øvelse 17
Opgaven kan forklares på 2 måder (sikkert flere).
25 liter delt med findes ved at gange med den omvendte, hvilket er . Det er 33 flasker og til rest, hvilket er nok til en smagsprøve, da af en flaske på liter er liter.
Det tages først liter fra til en smagsprøve af de 25. Tilbage er der . Flaskerne kan indeholder liter. Jeg ville lave vinballonen om til uægte brøk først og derefter dividere den med de liter. Regnestykket er således .
Øvelse 18
Tre tekstopgaver med multiplikation af brøker og tre med division af brøker.
Multiplikation
Hvad er af en kvart melon?
Troels vil gerne lave en kage. Han har 3/4 kg sukker, men han skal kun bruge af det. Hvor meget sukker skal han bruge?
Louies far vil lave Pizza. Han skal bruge af en pakke smør på 250g. Hvor meget smør skal han bruge?
Division
Mads’ mor vil lave jordbærmarmelade. Hun laver 9 liter. Hvor mange krukker skal hun bruge, hvis der i hver krukke kan være liter?
–
–
Øvelse 19
Vi at svaret på er en brøk:
At division og brøkstreg ikke er det samme kan vises med nedenstående 3 udregninger af .
Øvelse 20
Decimaltal og procent
Øvelse 21
Jeg forklarer det med et andet eksempel. Jeg anvender mindre tal end eksemplet i bogen. 5,05 – 2,5. Det synes at være klart, at differencen gerne skulle give 2,55. Hvis jeg følger bogens eksempel, så skal jeg altså gøre tallene 100 gange større. Så jeg i stedet har tallene 505 og 250. Trækker de to tal sammen, så får man 255. Dog er tallet 100 gange for stort. Derfor skal man gøre det 100 gange mindre. Det gøres ved at dividere med 100 og derved flytte kommaet to pladser til venstre. Resultatet er altså 2,55.
Hvis vi ser på positionssystemet, så står der jo reelt, at der er 5 hundrededele – 0 hundrededele. Altså 5 hundrededele. Der er 0 tiendedele – 5 tiendedele. Her låner jeg fra 1’erne. Dermed har jeg 10 tiendedele – 5 tiendedele. Det er 5 tiendedele. Til sidst har jeg Der er er 4 enere – 2 enere. Altså 2 enere. Altså er der sammenlagt ialt 2 enere, 5 tiendedele og 5 hundrededele. Det skrives som 2,55.
Man kunne også stille det op vha. en lodret opstilling.
Øvelse 22
Det ses måske tydeligere, når man bruger mindre tal, at samme metode virker.
Tager vi fx 2,5 : 0,25, så noterer vi, at forskellen mellem antallet af de 2 tals decimaler er 1. Derefter regner vi uden decimaler 25 : 25. Det giver 1. Hvis divisor indeholder flest decimaler, så rykkes til højre – ellers rykkes til venstre. I dette tilfælde rykker vi derfor 1 plads til højre, da forskellen i decimaler var 1. Dermed fås resultatet 10.
Her er samtidig en anden måde at argumentere på ved division. Tager vi igen 2,5 : 0,25. Gør begge tal 10 gange større, så kan vi se, at det samme gælder ved 25 : 2,5 = 10. Og igen ved 250 : 25 = 10. Hver gang har vi gjort tallene 10 gange større. Ialt 100 gange ved det sidste stykke. Men tallene går op det samme antal gange. Man skal således blot blive ved med at gange begge med 10, indtil man kun har naturlige tal.
Øvelse 23
Talværdierne fordeles i disse to grupper
Gruppe 1: 1500 promille – 1,5 – 1 ½ – 1,5 – 1,500 – – – – 6 : 4
Perioder angives med streger over den periode, som “går igen”. Fx
Øvelse 24
Her udnytter vi en regel, som gør sig gældende ved brøker. Nemlig at
den uforkortelige brøk kan skrives som et endeligt decimaltal i netop de tilfælde, hvor n’s primfaktoropløsning kun indeholder 2 og 5.
Det vil jeg uddybe på et andet tidspunkt.
Decimaltals omdannelse til brøker
Øvelse 25
Opgave: Vis at kan skrives som en brøk.
.
(Vi ganger x med 10 opløftet til længden af perioden. Her 103, hvilket er 1000.)
.
.
(Vi trækker perioden x fra på begge sider. På venstre side skrives det som x og på højre som .)
.
(Husk at på venstre sider er lig med . )
.
(Vi isolerer x på venstre side ved at dividere med tallet foran x på begge sider)
.
(forkorter brøken)
.
Opgave: Find for andre tal, hvor perioden ikke starter lige efter kommaet.
Fx .
(Vi ganger x med 10 opløftet til længden af den del, som står foran perioden. Her 101, hvilket er 10.)
.
.
.
.
(Vi trækker perioden x fra på begge sider.)
.
.
(Vi isolerer x på venstre side ved at dividere med tallet foran x på begge sider)
.
Kapitel 6 –
Kapitel 7 –
Kapitel 8 –
Kapitel 9 –
Primtal
Definition af primtal
Et primtal er et naturligt tal, som ikke kan skrives, som et produkt af to mindre naturlige tal.
Primtal er beskrevet af Euklid allerede 300 f.v.t. i sine bøger Elementerne. Han beskrev, at mængden af primtal er uendelig, men han angav ikke, hvordan man kunne finde frem til primtal. Det gjorde Eratosthenes fra Kyrene (276-194 f.v.t.) opfandt sin berømte si – kaldet Eratosthenes’ si.
Hans si kan beskrives vha. følgende definition:
Eratosthenes’ si
Hvis man vil finde alle primtal op til og med n2, skriver man alle tal op fra 2 til n2. For hvert primtal p mindre end eller lig med n slettes alle multipla af tallet (på nær p selv). Resten består af alle primtallene op til n2.
Forklaringen på side 169 i bogen viser, hvordan man fjerner alle sammensatte tal op til 16, nemlig 2,3,5,7,11 og 13.
Hvis vi har et sammensat tal a ⋅ b, som er mindre end eller lig med 16, så må enten a eller b være mindre end eller lig med 4.
Begge kan ikke være mere end 4, da det ville give mere end 16. Hvis den ene er 4, så må det andet altså være mindre end eller lig med 4. Det betyder, at ethvert tal op til og med 16 har 2, 3 eller 4 som faktor. Da 4 ikke er et primtal, men kan beskrives som 2 ⋅ 2, så kan vi nøjes med at beskrive alle tal op til og med 16 vha. primtallene 2 og 3.
Man kalder denne primfaktoropløsning.
Eksempel
Ethvert tal større end 1 er enten et primtal eller et sammensat tal. Et sammensat tal kan dog altid beskrives, som to tal multipliceret med hinanden. Fx kan tallet 6 beskrives som 2 ⋅ 3, og tallet 8 kan beskrives som 2 ⋅ 4.
Ved primfaktorisering/primfaktoropløsning bliver man dog ved, indtil man ikke har flere sammensatte tal i regneudtrykket. Det betyder, at 8 kan beskrives, som 2 ⋅ 4. Men da 4 også er et sammensat tal, som kan beskrives ved 2 ⋅ 2, så kan 8 beskrives som 2 ⋅ 2 ⋅ 2. Dette kan også skrives som 23.
Man kan anvende et tælletræ til at forenkle processen, som vist her til venstre.
Hvis d og D er naturlige tal, så siger vi, at d går op i D, hvis der findes et naturligt tal q, således at D = d ⋅ q.
Dermed kan vi sige, at
91 = 7 ⋅ 13, så 7 går op i 91; kvotienten er 13.
D = d ⋅ q
143 = 13 ⋅ 11, så 13 går op i 143; kvotienten er 11.
D = d ⋅ q
– Alternativ version –
Øvelse 2
Sætning 1
Hvis d går op i både D1 og D2, så går d op i D1 + D2.
Sætning 2
Hvis d går op i både D1 og D2, så går d op i D1 – D2.
Direkte bevis
D1 + D2.
Først kigger vi på d går op i D1 og D2. Dermed må det jf. definition 1 betyde D1 = d ⋅ q1 og D2 = d ⋅ q2, hvor q1 og q2 er naturlige tal.
Vi lægger sammen og får D1 + D2 = d ⋅ q1 + d ⋅ q2. = d ⋅ (q1 + q2)
Men da (q1 + q2) er et naturligt tal (det er jo 2 naturlige tal lagt sammen), så kan man kalde det q. Så dermed kan vi sige, at der nu står D1 + D2 = d ⋅ q, hvilket jf. definition 1 betyder, at d går op i D1 + D2. Hvilket skulle bevises.
D1 – D2 for D1 > D2
Først kigger vi på d går op i D1 og D2. Dermed må det jf. definition 1 betyde D1 = d ⋅ q1 og D2 = d ⋅ q2, hvor q1 og q2 er naturlige tal.
Dermed trækker vi dem fra hinanden og får D1 – D2 = d ⋅ q1 – d ⋅ q2. = d ⋅ (q1 – q2)
Men da (q1 – q2) er et naturligt tal (det er jo 2 naturlige tal trukket fra hinanden), så kan man kalde det q. Så dermed kan vi sige, at der nu står D1 – D2 = d ⋅ q, hvilket jf. definition 1 betyder, at d går op i D1 – D2. Hvilket skulle bevises.
Øvelse 3
Find alle primtal op til 100 vha. Erastothenes’ si:
Det ene af tallene (p, p + 1) er lige. Det eneste lige primtal der findes er 2. Derfor kan der kun
findes ét sæt primtalsnaboer, nemlig (2,3).
Når p er ulige, vil der blandt tallene (p, p + 2, p + 4) altid være ét, der ligger i 3-tabellen, fordi det er
åbenlyst, at et af de tre på hinanden følgende tal (p, p + 1, p + 2) må ramme 3-tabellen, og hvis det
er p + 1, så vil p + 4 også gøre det. Da det eneste primtal i tretabellen er selve 3, kan der kun være
det ene sæt primtalstrillinger (3, 5, 7).
f(n) = n2 – n + 41 ser ud til at give lutter primtal. Dog får man et sammensat tal, når man indsætter 41.
Prøv evt at bruge regnearket til at lave værdierne.
Euklids algoritme kan bruges til at finde den største fælles divisor til to tal. Altså det største tal, som går op i to forskellige naturlige tal. Jeg viser det med to andre tal end dem, som er givet i bogen. Han benyttede de to sætninger nedenfor. De er også brugt i øvelse 2.
Sætning 1
Hvis d går op i både D1 og D2, så går d op i D1 + D2.
Sætning 2
Hvis d går op i både D1 og D2, så går d op i D1 – D2.
Eksempel 1 – Find Største Fælles Divisor
Lad os sige, at vi tager tallene 112 og 36. Så finder man den største fælles divisor ved at trække det mindste tal fra det største tal. 112-36 = 76. Igen 76-36 = 40. Igen 40-36 = 4. Man skal dog blive ved at trække tallene fra hinanden indtil begge tal bliver lige store. Da man ikke kan trække 36 fra 4 uden at få et negativt tal og dermed ikke et naturligt tal, så bytter man blot om på tallene, så man trækker det mindste fra det største. Man fortsætter 36-4 = 32, 32-4 … 8-4 = 4. 4 er dermed den største fælles divisor.
Eksempel 2 – Find Største Fælles Divisor
Den største fælles divisor til 446 og 248 er 446-248 = 198. 248-198 = 50, 198-50 = 148, 148-50 = 98, 98-50 = 48. 50-48 = 2. 4-2= 2 Dermed er den største fælles divisor altså 2.
Eksempel 2 – Find Største Fælles Divisor
Den største fælles divisor til 850 og 250 er 850-250 = 600, 600-250 = 350, 350 – 250 = 100, 250 – 100 = 150, 150-100 = 50, 100-50 = 50. Den største fælles divisor er dermed 50.
Det er dog en temmelig vanskelig og omstændelig måde, hvis man har store tal. Derfor kan man benytte metoden division med rest.
Værktøj
Du kan også bruge følgende regneark til at finde Største Fælles Divisor og Mindste Fælles Multiplum.
Prøv denne metode på tallene: 279 og 117 (Se svaret ved at markere teksten)
Rest
279
117
45
117
45
27
45
27
18
27
18
9
18
9
0
Den største fælles divisor er derfor 9.
——————————————————————————-
Vi springer denne del over i denne omgang. Vi kigger på det i modul 3. Se det derfor ikke som endelige svar eller forklaringer. Jeg går derfor ikke i dybden med det denne gang.
Sætning 3 – Følgesætning til Euklids algoritme
Følgesætning til Euklids algoritme kan bruges til at finde løsninger til såkaldte diophantiske ligninger, som er ligninger, hvor alle indgående tal er hele.
Følgesætningen kan beskrives som
sfd(D,d) = x ⋅ D + y ⋅ d, hvor x og y er hele tal (Talmængde Z).
Hvis man vil finde ud af, om der findes heltallige løsninger a og b til en ligning, så kan man bruge Euklids følgesætning.
Øvelse 7
Hvis man derfor har to tal 25 og 17, som har fælles divisor 1, så kan man sætte dem ind i Euklids følgesætning, så man får x ⋅ 25 + y ⋅ 17 = 1. Eller skrevet som 25 ⋅ x + 17 ⋅ y = 1. Tallet 1 kan altså skrives som 25 ⋅ x + 17 ⋅ y, hvor x og y er hele tal. Nu er det blot at finde løsningen. Den er 25 · (-2) + 17 · 3 = 1.
Undersøgelse 1
Afgør, om der findes løsninger til ligningerne:
17x + 25y = 1
Sfd(25,17) = 1 Løsninger JA.
15x + 25y = 6
Da sfd(25,15) = 5 findes der jf. følgesætningen løsninger til ligningen 15a + 25b = 5, men 15(x – a) + 25(y – b) = 1. Løsninger NEJ.
42x + 33y = 6
Da sfd (42,33) = 3 findes der løsninger til ligningen 42a + 33b = 3.
Dermed er x= 2a og y = 2b løsning til ligningen 42x + 33y = 6. Løsninger JA.
65x + 91y = 6
Da sfd (91,65) = 13 findes der jf følgesætningen løsninger til ligningen 65a + 91b = 13.
Men da
—
—
—
—
Sætning 4
Hvis et primtal går op i et produkt, går det op i en af faktorerne.
Bevis
Hvis et primtal p går op i et produkt ab, må p gå op i mindst én af faktorerne a og b.
Hvis vi eksempelvis ser på, om primtallet 7 går op i 21, så ser vi, at 7 altså må gå op i enten 3 eller 7.
Det bevises indirekte ved at påvise, at såfremt p ikke går op i b, så må p gå op i a.
Vi siger altså, at p går op i ab, men ikke i b.
Hvis p ikke går op i b, så må sfn(p,b) være lig med 1, fordi p kun har faktorerne p og 1, da det jo er et primtal.
Bruger vi sætning 3, så ved vi, at der findes hele tal x og y, så x ⋅ p + y ⋅ b = 1.
Ganger vi igennem med a, så får vi, at x ⋅ p ⋅ a + y ⋅ b ⋅ a = 1 ⋅ a. Det kan også skrives som p ⋅ x ⋅ a + a ⋅ b ⋅ y = a.
Her kan vi se, at p faktisk går op i 1. og 2. led på venstre side, da p går op i p i første led og i ab i 2. led. Da venstre side er lig med højre side, så må p altså også gå op i a, hvilket skulle bevises.
Øvelse 8
—
Øvelse 9
18 = 2 ⋅ 32
750 = 2 ⋅ 3 ⋅ 53
143 =11 ⋅ 13
Øvelse 10
Man finder antallet af divisorer ved at se på, hvor mange potenser, det er muligt at bruge af det enkelte primtal.
Hvis et sammensat tal som 92 fx. skal beskrives vha. primtal (kaldet primfaktoropløsning), så kan det skrives som 92 = 2 · 2 · 23.
Dermed kan vi lave et tælletræ/procesdiagram, som starter med at have 3 mulige udfald til divisorer, nemlig 20, 21 og 22. I næste led i tælletræet er der 2 mulige udfald til divisorer, da det er 230 og 231.
Ialt er der således 3 · 2 = 6 mulige divisorer. Det er 1, 2, 4, 23, 46 og 92. Dette er forklaret på side 180 i bogen. Vi bruger det i øvelse 10.
12 = 3 ⋅ 22 og 75 = 3 ⋅ 52 Derfor er de begge på formen p ⋅ q2 og har divisorerne p, q , p ⋅ q og p ⋅ q2.
210 = 2 ⋅ 3 ⋅ 5 ⋅ 7
Divisorerne er derfor
20 ⋅ 30 ⋅ 50 ⋅ 70 = 1,
21 ⋅ 30 ⋅ 50 ⋅ 70 = 2
20 ⋅ 31 ⋅ 50 ⋅ 70 = 3,
20 ⋅ 30 ⋅ 51 ⋅ 70 = 5,
21 ⋅ 31 ⋅ 50 ⋅ 70 = 6,
20 ⋅ 30 ⋅ 50 ⋅ 71 = 7,
21 ⋅ 30 ⋅ 51 ⋅ 70 = 10,
21 ⋅ 30 ⋅ 50 ⋅ 71 = 14,
20 ⋅ 31 ⋅ 51 ⋅ 70 = 15,
20 ⋅ 31 ⋅ 50 ⋅ 71 = 21,
21 ⋅ 31 ⋅ 51 ⋅ 70 = 30,
20 ⋅ 30 ⋅ 51 ⋅ 71 = 35,
21 ⋅ 31 ⋅ 50 ⋅ 71 = 42,
21 ⋅ 30 ⋅ 51 ⋅ 71 = 70,
20 ⋅ 31 ⋅ 51 ⋅ 71 = 105,
21 ⋅ 31 ⋅ 51 ⋅ 71 = 210,
Hvilke(t) tal under 100 har fleste divisorer?
60 = 2 · 2 · 3 · 5 , 72 = 2 · 2 · 2 · 3 · 3 , 84 = 2 · 2 · 3 · 7, 90 = 2 · 3 · 3 · 5 og 96 = 2 · 2 · 2 · 2 · 2 · 3 har alle 12 divisorer.
Tal med netop 2 divisorer er primtal.
Hvad kan du fx sige om tal med præcis tre divisorer?
–
Øvelse 11
Så findes der 3 · 4 divisorer. Altså 12.
Hvis p · q · r er 3 forskellige primtal, så er der 8 divisorer
p0 · q0 · r0,
p1 · q0 · r0,
p0 · q1 · r0,
p1 · q1 · r0,
p0 · q0 · r1,
p1 · q0 · r1,
p0 · q1 · r1,
p1 · q1 · r1,
Hvis p er et primtal, så har pn netop (n+1) divisorer.
Divisorerne er 1, p1, p2, p3, p4, pn-1,pn. Altså n+1 divisorer.
–
Fra punkt 4 ved vi at der til ethvert tal findes px · qy · … · rz, har (x+1) · (y + 1) · … · ( r + 1) divisorer.
Det betyder, at alle faktorerne på nær én kun kan være 1 og den sidste må være 11. Det må være et primtal, som er opløftet i 10’ne potens. 210 er 1024. 310 er 59049, hvilket er mere end 2000.
Tallet under 2000, der har 11 divisorer er derfor 1024.
sfd(72,25)
Da 72 = 23 · 32 og 25 = 52 er sfd(72,25) = 1, idet de ikke har et fælles primtal, som således kan “gå op”.
I mfm(72,25) skal alle primfaktorerne derfor indgå med maksimal vægt. Dvs. 23 · 32 · 52 = 1800.
Fx 2 · 33 · 52 og 33 · 52.
Sfd af de to tal er 33 · 52 og mfm er 2 · 33 · 52.
Hvis man skal finde eksempler, hvor forskellen på sfd og mfm er lille, så skal de to tal indeholde de samme primfaktorer med fx kun et 2-tal som afvigelse.
At der for vilkårlige naturlige (positive hele tal) tal a og b gælder mfm(a,b) · sfd(a,b) = a · b kan holdes på mindre symbolkrævende plan, hvis man konstaterer, at a · b indeholder alle de forekommende primfaktorer i a og b, men det gør mfm(a,b) også, idet dog de primtal, der er fælles for a og b, ikke kommer med to gange, men de kommer med i sfd(a,b), hvor de netop kommer med i den lavere potens, der blev udeladt i mfm(a, b). Derfor kommer alle primfaktorer i a og b med i den rette potens, når man multiplicerer mfm(a,b) og sfd(a,b).Et eksempel
mfm(6,4) · sfd(6,4) = 6 · 4
( 22 · 3) · 2 = (2 · 3) · (2 · 2)
23 · 3 = 23 · 3
24 = 24
Øvelse 13
Vis, at er irrational.
Her laver jeg et indirekte bevis, som vist i bogen på side 183. Vi antager altså, at ikke er irrational, men rational. Det må betyde, at kan skrives som en brøk .
Vi vil kunne skrive
Det ville betyde, at
.
.
Men den eneste uforkortelig brøk, som er lig med 17 er .
Dermed er p2 = 17 og q2 = 1.
Men der er ikke et tal, som multipliceret med sig selv, giver 17, da 17 er et primtal.
Antagelsen om, at var altså forkert, og derfor er irrational.
De eneste tal, som kan beskrives som rationale, er kvadrattallene.
Øvelse 14
Et indirekte bevis vil igen være at antage, at er rationalt tal, så får vi .
Det betyder, at n = p2, da q altid må skulle være 1. Den eneste situation, hvor dette ikke giver anledning til en modstrid, er hvis n er et kvadrattal.
Altså er irrational på nær, når n er et kvadrattal.
Kapitel 10 – Algebras stofdidaktik
At udvikle forståelser af lighedstegn (s. 214-218)
Øvelse 8 + Øvelse 9
Grænsen for vægtrepræsentationen ligger ved de situationer, hvor man har negative værdier. Det giver jo i princippet ikke mening, at man skal lægge en værdi på skålen, som er negativ. I øvelsen henvises dog til link 3 (nedenfor). I dette link anvender man helium-balloner, som har negativ vægt. Se billedet nedenfor.
Repræsentationer og oversættelser af ligninger (s. 220-222)
To ligninger med to ubekendte (s. 264-271) – Øvelse 16+17 – Substitutionsmetoden
Øvelse 16
Isoler fx x i den ene ligning og sæt det ind i den anden ligning. Dermed fås en værdi for y, som igen kan indsættes i en af ligningerne, så man kan finde værdien for x.
Øvelse 17
Isoler fx x i den ene ligning og sæt det ind i den anden ligning. Dermed fås en værdi for y, som igen kan indsættes i en af ligningerne, så man kan finde værdien for x.
Ekstraopgave
Lav to videoer, hvor du forklarer hhv. lige store koefficienter og substitutionsmetoden.
CAS i Geogebra
CAS i Geogebra giver også mulighed for at løse ligninger med flere ubekendte.
Ligningsløsning – Løsning af ligninger med 2 eller flere ubekendte
CAS-delen har også en mulighed for at beregne løsningen til ligninger med 2 eller flere ubekendte. Hvis vi fx har følgende 2 ligninger med 2 ubekendte x og y.
x+y=3
4x+3y=1
Så findes løsningen ved at gøres således:
Skriv følgende Beregn[{x+y=3, 4x+3y=1},{x,y}]
Tryk Enter på tastaturet.
Hvis der er fx er 3 ubekendte x, y og z, så skal de skrives mellem {}. Dvs. {x,y,z}.
Allison, T. B., Shipp, J. C., Bruttig, S. P., & Eliot, R. S. (1975). Reduced myocardial ATP and creatine phosphate in diabetes: role of 2,3-diphosphoglycerate. Recent Advances in Studies on Cardiac Structure and Metabolism, 7, 193–197.
Ambeck, K. D., & Beyer, P. (2002). Veje til fornyelsen: Business Process Reenginering. Frederiksberg; [Kbh.]: Samfundslitteratur ; [eksp. DBK].
Andersen, M. (2002). Modellerne virker ikke altid. Motor, 2002(5), 1.
Andersen, M.W., Gormsen, S., Haase, K., Hagbo, C., Høegh, J., Larsen, S. G., … Sørensen, T. B. (2003). Undervisning af tosprogede elever i matematik (p. 63). København: CVU København & Nordsjælland og Københavns Kommune.
Anderson, T. (2008). Towards a theory of online learning. Theory and Practice of Online Learning, 2, 15–44.
Anderson, T. (Ed.). (2008). The theory and practice of online learning (2nd ed). Edmonton: AU Press.
Anderson, T., & Elloumi, F. (2004). Theory and practice of online learning. Athabasca, Alta.: Athabasca University.
Andreasen, L. B., & Nielsen, J. L. (2013). Dimensions of problem based learning – dialogue and online collaboration in projects. Journal of Problem Based Learning in Higher Education; Vol 1, No 1 (2013). Retrieved from http://amalthea.aub.aau.dk/index.php/pbl/article/view/283
Arnheim, R. (1969). Visual thinking (Nachdr.). Berkeley: Univ. of California Press.
Barthes, R. (1996). Det lyse kammer: bemærkninger om fotografiet. Kbh.: Politisk Revy.
Begole, J., & SIGCHI (Group : U.S.) (Eds.). (2007). CHI 2007: reach beyond: conference proceedings: Conference on Human Factors in Computing Systems, San Jose, California, USA, April 28-May 3, 2007. New York, N.Y: Association for Computing Machinery.
Bertelsen, O. W., Bødker, S., Kuutti, K., NordiCHI, & Association for Computing Machinery (Eds.). (2002). NordiCHI 2002: proceedings of the Second Nordic Conference on Human-Computer Interaction, October 19 - 23, 2002, Aarhus, Denmark ; tradition and transcendence. New York, NY: Association for Computing Machinery.
Biegeleisen, J. I. (1995). Classic type faces and how to use them: including 91 complete fonts. New York: Dover Publications.
Birch Andreasen, L., Meyer, B., & Rattleff, P. (2008). Digitale medier og didaktisk design: brug, erfaringer og forskning. Kbh.: Danmarks Pædagogiske Universitetsforlag : kan købes ved henvendelse til: Danmarks Pædagogiske Bibliotek.
Blomberg, J., Burrell, M., & Guest, G. (2003). The Human-computer Interaction Handbook. In J. A. Jacko & A. Sears (Eds.) (pp. 964–986). Hillsdale, NJ, USA: L. Erlbaum Associates Inc. Retrieved from http://dl.acm.org/citation.cfm?id=772072.772133
Blomberg, J., Giacomi, J., Mosher, A., & Swenton-wall, P. (1993). Ethnographic field methods and their relation to design. In Participatory design: principles and practices (pp. 123–155). Hillsdale, N.J: L. Erlbaum Associates.
Blomhøj, M. (2003). Modellering som undervisningsform. In O. Skovsmose & M. Blomhøj (Eds.), Kan det virkelig passe? L&R Uddannelse.
Blomhøj, M. (2005). Matematisk modellering som didaktisk teori. Fagdidaktik - Mellem Fag Og Didaktik, 13–32.
Blomhøj, M. (1993). Modellerings betydning for tilegnelsen af matematiske begreber. Nordisk Matematikdidaktik, 1993(1), 11.
Blomhøj, M., & Skånstrøm, M. (2006). Matematik Morgener - matematisk modellering i praksis. In O. Skovsmose & M. Blomhøj (Eds.), Kunne det tænkes? (1., pp. 7–23). Malling Beck.
Bo Pedersen. (n.d.). Fælles Mål i folkeskolen. In KvaN 72 - Målet med Fællesmål (Vol. 2005, pp. 17–26). KvaN.
Steffensen, B. (2010). Fagdidaktisk kompetence: kapitel 1 i Fælles Mål i folkeskolen. Place of publication not identified: Samfundslitteratur.
Bodily, K. C., Mowlem, A., & Hoffman, J. E. (1976). Multiple gastric polyps and parathyroid adenomas. Report of two cases. American Journal of Surgery, 132(1), 118–120.
Bråten, I. (2010). Vygotsky i pædagogikken. Frydenlund : [sælges på internettet].
Brinkmann, S. (2007). Motivation gennem handling og gøremål - et pragmatisk perspektiv. Kvan - et Tidsskrift for Læreruddannelsen Og Folkeskolen, 26(78), 91–101.
Brinkmann, S., & Tanggaard, L. (2015). Kvalitative metoder: en grundbog (2nd ed.). Kbh.: Hans Reitzel.
Bruner, J. S. (2003). Making stories: law, literature, life (1. Harvard Univ. Press paperback ed). Cambridge, Mass.: Harvard Univ. Press.
Bruner, J. S. (1991). The Narrative Construction of Reality. Critical Inquiry, 18(1), 1–21. https://doi.org/10.1086/448619
Bundgaard, C. (2001, April 17). Den usynlige skrift. Politiken, p. 7.
Bundsgaard, J. (2013). Redaktionen - it-støttet udfordringsdifferentiering. In Undervisningsdifferentiering og teknologi (pp. 22–38). Aarhus: Kvan.
Bundsgaard, J., Illum Hansen, T., & Brahe-Orlandi, R. (2016). It-didaktik i teori og praksis: elevpositioner og digitale kompetencer i et dannelsesperspektiv. Frederikshavn: Dafolo.
Canger, T., & Kaas, L. A. (2016). Praktikbogen: Didaktik, klasseledelse og relationsarbejde. Kbh.: Hans Reitzel.
Canger, T., & Kaas, L. A. (2016). Praktikbogen: Didaktik, klasseledelse og relationsarbejde. Kbh.: Hans Reitzel.
Canger, T., & Kaas, L. A. (2016). Praktikbogen: Didaktik, klasseledelse og relationsarbejde. Kbh.: Hans Reitzel.
Jessen, C. (2008). Læringsspil og leg. In Digitale medier og didaktisk design: brug, erfaringer og forskning. Kbh.: Danmarks Pædagogiske Universitetsforlag.