Potensfunktioner: Skillnad mellan sidversioner

Från Wikiskola
Hoppa till navigering Hoppa till sök
Ingen redigeringssammanfattning
(38 mellanliggande sidversioner av samma användare visas inte)
Rad 1: Rad 1:
{|
= Teori =
 
{{malruta | Potensfunktioner
 
Här undersöker vi potensfunktioner.
}}
 
{{#ev:youtube| 4bnLYpo8UG8 |400|right|Mikael Bondestam om potensfunktionen, 2.47 min.}}
 
[[File:Potenssi 1 3 5.png|mini|upright=1.1|Potensfunktioner med ''a'' = 1, 3 och 5]]
En '''potensfunktion''' är en funktion av typen <math>f(x) = x^a</math>, där ''a'' är en konstant.
 
Några exempel på potensfunktioner:
 
* <math>f(x) = x^2</math>
* <math>f(x) = x^{3,5}</math>
* <math>f(x) = x = x^{1}</math>
* <math>f(x) = \frac{1}{x} = x^{-1}</math>
* <math>f(x) = \sqrt{x} = x^{0,5}</math>
 
Det förekommer att även funktioner av typen <math>f(x) = k \cdot x^a</math> kallas potensfunktioner.
 
Några '''egenskaper för potensfunktioner''':
 
* Om exponenten ''a'' är ett jämnt tal är funktionens värde noll eller positivt (förutsatt att definitionsmängden är reell). Detta följer av att även negativa ''x''-värden blir positiva när de kvadreras.
* Om exponenten ''a'' är positiv är ''f''(0) = 0.
* Om exponenten ''a'' är negativ divergerar funktionen vid ''x'' = 0, det vill säga att funktionens värde blir obegränsat stort/litet när ''x'' närmar sig noll.
* Om exponenten ''a'' inte är ett heltal finns inga reella värden för potensfunktionen då ''x'' är mindre än noll och man brukar därför vanligtvis använda definitionsmängden ''x'' ≥ 0 i dessa lägen.
 
{{defruta|
: <math>f(x) = x^a</math> är en '''potensfunktion'''}}<br />
 
''Texten från Wikipedia''
{{clear}}
 
<html>
<iframe scrolling="no" title="" src="https://www.geogebra.org/material/iframe/id/N7aSYa8f/width/461/height/551/border/888888/smb/false/stb/false/stbh/false/ai/false/asb/false/sri/false/rc/false/ld/false/sdz/false/ctl/false" width="461px" height="551px" style="border:0px;"> </iframe>
</html>
 
= Exempel =
 
{{exruta| '''Grafisk ekvationslösning'''
 
Lös ekvationen <math> x^2 - 3 = 6 </math> grafiskt
 
Lösning består i att rita funktionerna <math> y = x^2 - 3 </math> och <math> y = 6 </math> och finna skärningspunkterna.<br>
 
 
[[Fil:Potensexempel.JPG|400px|vänster]]
 
Lösningarna är <math> x = \pm 3 </math>
}}
 
= Aktivitet =
 
=== Rita funktioner i GeoGebra ===
 
{{uppgruta|
Undersök några potensfunktioner i GeoGebra.
 
Testa funktionerna från teoriavsnittet:
 
* <math>f(x) = x^2</math>
* <math>f(x) = x^{3,5}</math>
* <math>f(x) = x = x^{1}</math>
* <math>f(x) = \frac{1}{x} = x^{-1}</math>
* <math>f(x) = \sqrt{x} = x^{0,5}</math>
* <math>f(x) = - x^2 + 3x - 2</math>
 
}}
 
=== Lös ett klassiskt fysikproblem med GeoGebra ===
[[File:Azhikkode 22.jpg|thumbnail|Coconut tree in Kannur Beach, India]]
 
{{uppgruta | '''Rörelseenergi'''
 
Rörelseenergin, <math>E</math>, hos ett föremål ökar med kvadraten på hastigheten enligt formeln:
 
: <math> E_r\,=\,m\frac{v^2}{2} </math>
 
där <math>m</math> är massan och <math>v</math> hastigheten.
 
Använd GeoGebra för att ta reda på vid vilken hastighet ett föremål som väger 15 kg har rörelseenergin 2500 J.
 
Lägg in en linje för <math>y = 2500</math> så ser du skärningspunkten.
 
Lägg nu in en glidare för m och undersök vilken hastighet som ger energin 2500 J om massan är 1 kg, 5 kg respektive 55 kg.
<br />
 
'''Lägesenergi''' (Fördjupning)
 
Lägesenergin ges av
 
: <math> E_l\,=\,m\,g\,h </math>
 
där tyngdaccelerationen <math>g = 9.82</math> och <math> h</math> är höjden.
 
''Använd GeoGebra:'' Vilken hastighet har en kokosnöt just innan den når marken om den fallit från en 30 m hög palm?
 
''Använd algebra:'' Sätt energierna lika och skriv om formeln så att du löser ut <math> v</math>. Beräkna sedan hastigheten.
 
Plotta din nya funktion.
 
Vilka värden på <math>a</math> i funktionen <math>f(x) = x^a</math> har du begagnat dig av i denna uppgift?
}}
 
= Python =
 
=== Gissa talet ===
[[Kategori:Python]] [[Kategori:Ma1c]] [[Kategori:Aritmetik]]  [[Kategori:Årskurs 7-9]]
{{python|[[Python|Python-hjälp]] [https://wikiskola.se/index.php?title{{=}}Kategori:Python Fler uppgifter]}}
{{malruta| '''Kom igång med programmering i matematiken.'''
 
Målet är att du ska köra ditt första program för att utföra matematiska beräkningar.
Du bör testa att modifiera algoritmen så att dina beräkningar blir mer effektiva.
 
Målet är inte att du ska lära dig programmering på matematiklektionen men det är oundvikligt att du ändå lär dig lite Python-kod.
}}
 
{{uppgruta| '''Gissa ett tal'''
 
# Kör programmet tillsammans med en kompis.
# Kör det flera gånger.
# Vilken strategi ger minst antal gissningar?
# Finns det ett maximalt antal gissningar om man följer strategin?
# Hur kan du uttrycka maximala antalet gissningar som en funktion av intervallet talet ligger i?
}}
 
== Python-koden ==
<pre>
# förklarar syftet med spelet
print("Detta spel handlar om att gissa det tal som din kamrat matar in. Du kan alltid avbryta programmet genom att skriva 'exit'.")
 
# Ange ett tal
number = input("Ange ett tal mellan 1 - 100. ")
 
# använd heltal
number = int(number)
 
# räknare
guess = 0
count = 0
 
# räknare
while guess != number:
 
# gissa talet
    guess = input ("Gissa talet som din kamrat har angett: ")
    if guess == "exit":
        break
# räkna gissningar
    guess = int(guess)
    count += 1
     
# jämför gissning med tal
    if guess < number:
        print("Talet du angav ar mindre an det sokta talet.")
    elif guess > number:
        print("Talet du angav ar storre an det sokta talet.")
    else:
        print("Grattis! Du har gissat talet som din kamrat har angett.")
        print("Talet är:",number,)       
        print("Och det har tagit dig",count,"gissningar.")
       
# visar resultatet så länge vi vill
input("Tryck Enter för att avsluta programmet")
 
</pre>
 
 
Uppgiften är inspirerad av Attila Szabo, Utbildningsförvaltningen Stockholm.
 
= Uppgifter =
 
Dagens Canvas-uppgifter heter: '''Öva potensfunktioner mm'''
= Lär mer =
 
{| wikitable align=right
|-
|-
| {{malruta | Definitioner, satser och bevis
Här repeterar vi de definitioner, begrepp och procedurer som du behöver för att räkna uppgifter och lösa problem med procent.
}} |
| {{sway | [https://sway.com/HuGQLBkXlH1HCcT1?ref{{=}}Link Potensfunktioner]}}<br />
| {{sway | [https://sway.com/HuGQLBkXlH1HCcT1?ref{{=}}Link Potensfunktioner]}}<br />
{{gleerups| [https://gleerupsportal.se/laromedel/exponent-1c/article/2885925f-70af-4217-864e-5f8399200139 Potensfunktioner] }}<br />
{{gleerups| [https://gleerupsportal.se/laromedel/exponent-1c/article/2885925f-70af-4217-864e-5f8399200139 Potensfunktioner] }}<br />
Rad 10: Rad 183:
|}
|}


{{#ev:youtube| 4bnLYpo8UG8 |400|right|Mikael Bondestam om potensfunktionen, 2.47 min.}}
<html>
{{Lm1c|Potensfunktionen|, 216-217 }}
<iframe scrolling="no" title="" src="https://www.geogebra.org/material/iframe/id/dUuQvnMY/width/668/height/490/border/888888/smb/false/stb/false/stbh/false/ai/false/asb/false/sri/false/rc/false/ld/false/sdz/false/ctl/false" width="668px" height="490px" style="border:0px;"> </iframe>
{{clear}}
</html>
 
{{Uppgruta| '''Vad visar GeoGebran ovan?'''


== Aktivitet ==
Vad finns det för likheter och skillnader mellan kurvorna och vad beror dessa på?


== Lär mer ==
Vad gör glidaren? Ange minst två sakr och förklara matematiskt.
}}


== Exit ticket ==
== Exit ticket ==
Quiz i canvas: Hur går det?
<headertabs />

Versionen från 19 november 2018 kl. 08.12

[redigera]
Mål för undervisningen Potensfunktioner

Här undersöker vi potensfunktioner.


Mikael Bondestam om potensfunktionen, 2.47 min.
Potensfunktioner med a = 1, 3 och 5

En potensfunktion är en funktion av typen [math]\displaystyle{ f(x) = x^a }[/math], där a är en konstant.

Några exempel på potensfunktioner:

  • [math]\displaystyle{ f(x) = x^2 }[/math]
  • [math]\displaystyle{ f(x) = x^{3,5} }[/math]
  • [math]\displaystyle{ f(x) = x = x^{1} }[/math]
  • [math]\displaystyle{ f(x) = \frac{1}{x} = x^{-1} }[/math]
  • [math]\displaystyle{ f(x) = \sqrt{x} = x^{0,5} }[/math]

Det förekommer att även funktioner av typen [math]\displaystyle{ f(x) = k \cdot x^a }[/math] kallas potensfunktioner.

Några egenskaper för potensfunktioner:

  • Om exponenten a är ett jämnt tal är funktionens värde noll eller positivt (förutsatt att definitionsmängden är reell). Detta följer av att även negativa x-värden blir positiva när de kvadreras.
  • Om exponenten a är positiv är f(0) = 0.
  • Om exponenten a är negativ divergerar funktionen vid x = 0, det vill säga att funktionens värde blir obegränsat stort/litet när x närmar sig noll.
  • Om exponenten a inte är ett heltal finns inga reella värden för potensfunktionen då x är mindre än noll och man brukar därför vanligtvis använda definitionsmängden x ≥ 0 i dessa lägen.
Definition
[math]\displaystyle{ f(x) = x^a }[/math] är en potensfunktion


Texten från Wikipedia

[redigera]
Exempel
Grafisk ekvationslösning

Lös ekvationen [math]\displaystyle{ x^2 - 3 = 6 }[/math] grafiskt

Lösning består i att rita funktionerna [math]\displaystyle{ y = x^2 - 3 }[/math] och [math]\displaystyle{ y = 6 }[/math] och finna skärningspunkterna.


Lösningarna är [math]\displaystyle{ x = \pm 3 }[/math]


[redigera]

Rita funktioner i GeoGebra

Uppgift

Undersök några potensfunktioner i GeoGebra.

Testa funktionerna från teoriavsnittet:

  • [math]\displaystyle{ f(x) = x^2 }[/math]
  • [math]\displaystyle{ f(x) = x^{3,5} }[/math]
  • [math]\displaystyle{ f(x) = x = x^{1} }[/math]
  • [math]\displaystyle{ f(x) = \frac{1}{x} = x^{-1} }[/math]
  • [math]\displaystyle{ f(x) = \sqrt{x} = x^{0,5} }[/math]
  • [math]\displaystyle{ f(x) = - x^2 + 3x - 2 }[/math]



Lös ett klassiskt fysikproblem med GeoGebra

Coconut tree in Kannur Beach, India
Uppgift
Rörelseenergi

Rörelseenergin, [math]\displaystyle{ E }[/math], hos ett föremål ökar med kvadraten på hastigheten enligt formeln:

[math]\displaystyle{ E_r\,=\,m\frac{v^2}{2} }[/math]

där [math]\displaystyle{ m }[/math] är massan och [math]\displaystyle{ v }[/math] hastigheten.

Använd GeoGebra för att ta reda på vid vilken hastighet ett föremål som väger 15 kg har rörelseenergin 2500 J.

Lägg in en linje för [math]\displaystyle{ y = 2500 }[/math] så ser du skärningspunkten.

Lägg nu in en glidare för m och undersök vilken hastighet som ger energin 2500 J om massan är 1 kg, 5 kg respektive 55 kg.

Lägesenergi (Fördjupning)

Lägesenergin ges av

[math]\displaystyle{ E_l\,=\,m\,g\,h }[/math]

där tyngdaccelerationen [math]\displaystyle{ g = 9.82 }[/math] och [math]\displaystyle{ h }[/math] är höjden.

Använd GeoGebra: Vilken hastighet har en kokosnöt just innan den når marken om den fallit från en 30 m hög palm?

Använd algebra: Sätt energierna lika och skriv om formeln så att du löser ut [math]\displaystyle{ v }[/math]. Beräkna sedan hastigheten.

Plotta din nya funktion.

Vilka värden på [math]\displaystyle{ a }[/math] i funktionen [math]\displaystyle{ f(x) = x^a }[/math] har du begagnat dig av i denna uppgift?


[redigera]

Gissa talet

Programmeringsuppgift

Python-hjälp Fler uppgifter

Mål för undervisningen Kom igång med programmering i matematiken.

Målet är att du ska köra ditt första program för att utföra matematiska beräkningar. Du bör testa att modifiera algoritmen så att dina beräkningar blir mer effektiva.

Målet är inte att du ska lära dig programmering på matematiklektionen men det är oundvikligt att du ändå lär dig lite Python-kod.


Uppgift
Gissa ett tal
  1. Kör programmet tillsammans med en kompis.
  2. Kör det flera gånger.
  3. Vilken strategi ger minst antal gissningar?
  4. Finns det ett maximalt antal gissningar om man följer strategin?
  5. Hur kan du uttrycka maximala antalet gissningar som en funktion av intervallet talet ligger i?


Python-koden

# förklarar syftet med spelet
print("Detta spel handlar om att gissa det tal som din kamrat matar in. Du kan alltid avbryta programmet genom att skriva 'exit'.")

# Ange ett tal
number = input("Ange ett tal mellan 1 - 100. ")

# använd heltal
number = int(number)

# räknare
guess = 0
count = 0

# räknare
while guess != number:

# gissa talet
    guess = input ("Gissa talet som din kamrat har angett: ")
    if guess == "exit":
        break
# räkna gissningar
    guess = int(guess)
    count += 1
       
# jämför gissning med tal
    if guess < number:
        print("Talet du angav ar mindre an det sokta talet.")
    elif guess > number:
        print("Talet du angav ar storre an det sokta talet.")
    else:
        print("Grattis! Du har gissat talet som din kamrat har angett.")
        print("Talet är:",number,)        
        print("Och det har tagit dig",count,"gissningar.")
        
# visar resultatet så länge vi vill 
input("Tryck Enter för att avsluta programmet")


Uppgiften är inspirerad av Attila Szabo, Utbildningsförvaltningen Stockholm.

[redigera]

Dagens Canvas-uppgifter heter: Öva potensfunktioner mm

[redigera]
Swayen till detta avsnitt: Potensfunktioner


läromedel: Potensfunktioner



Uppgift
Vad visar GeoGebran ovan?

Vad finns det för likheter och skillnader mellan kurvorna och vad beror dessa på?

Vad gör glidaren? Ange minst två sakr och förklara matematiskt.


Exit ticket

Quiz i canvas: Hur går det?