DERIVE in het Wiskundeonderwijs
Toepassingen en computerinitiaties
voor de tweede en de derde graad
van het secundair onderwijs
uitgewerkt in DERIVE (versie XM).
Project uitgevoerd door : Prof. Dr. A. Hoogewijs
Sandy Van Wonterghem
Pieter Van Daele
Indien men enkele van de onderstaande files wil
opslaan, klik dan op de onderstaande links van de dvi-, tex-, pdf- en mth-bestanden
en maak hierbij gebruik van de rechtermuisknop.
Deze website bevat een aantal pdf-files. Om deze
files te kunnen bekijken, is minimaal Acrobat Reader 2.0 vereist. Men kan
dit programma gratis verkrijgen op het volgende adres : http://www.adobe.com
Tweede Graad
(door Pieter Van Daele)
1.Veeltermfuncties
1.
Grafiek van een veeltermfunctie
2.
Optellen van veeltermfuncties : definitie
3.
Optellen van veeltermfuncties : eigenschappen
4.
Optellen van veeltermfuncties : oefening
5.
Scalaire vermenigvuldiging van veeltermfuncties : definitie
6.
Scalaire vermenigvuldigng van veeltermfuncties : eign.
7.
Eerstegraadsfunctie : functieonderzoek
8.
Eerstegraadsfuncties : toepassingen op evenredigheden
9.
Tekenonderzoek van producten van eerstegraadsfactoren
10.
Tweedegraadsfuncties : functieonderzoek
2. Vergelijkingen van rechten
11.
Tekenen van rechten
3. Stelsels van de eerste
graad
12.
Grafisch oplossen van stelsels : de methode
13.
Grafisch oplossen van stelsels : oefeningen
14.
Elemntaire operaties op een stelsel
15.
Methode van Gauss : oefening
4. Grafisch oplossen van
vergelijkingen, ongelijkheden en stelsels
16.
Grafisch oplossen van ongelijkheden in 1 onbekende
17.
Grafisch oplossen van ongelijkheden in 2 onbekenden
18.
Grafisch oplossen van stelsels ongelijkheden
|
Derde Graad
(door Sandy Van Wonterghem)
1. Reële functies
19.
Grafieken van homografische functies
20.
Exponentiële functies en machtsfuncties
21.
De grafiek van de algemene sinusfunctie
22.
Bepalen van het voorschrift van de algemene sinusfunctie
2. Analyse
23.
Limieten en asymptoten van een functie
24.
Continuïteitsonderzoek met basisomgevingen
25.
Continuïteitsonderzoek door het berekenen van limieten
26.
De methode van het midden voor continue functies
27.
Regula Falsi
28.
Toepassingen op het begrip 'afgeleide van een functie'
29.
Bepalen van het functievoorschrift a.d.h.v. afgeleiden
30.
Benaderen van een functiewaarde m.b.v. afgeleiden
31.
De methode van Newton
32.
Extremumvraagstukken
33.
Holle en bolle zijde van een kromme - Buigpunten
34.
Het begrip 'bepaalde integraal'
35.
Oppervlakte tussen twee krommen
36.
Numerieke integratie
37.
Toepassingen op de integraalrekening
38.
Eigenschappen omtrent oppervlaktes
39.
Veeltermbenaderisngen van functies volgens Taylor
3. Ruimtemeetkunde
40.
Coördinaten in de ruimte
41.
Bepalen van de vergelijking en de ligging van rechten
42.
Bepalen van de vergelijking van vlakken
43.
Bepalen van de doorsnede van twee vlakken
44.
De onderlinge ligging van rechten en vlakken
45.
De doorsnede van een bol en een vlak
46.
De onderlinge ligging van twee bollen |
(uitgewerkt door Pieter Vandaele)
1. Veeltermfuncties
1. Grafiek van een veeltermfunctie
SESSIE 1 Grafiek van een veeltermfunctie
-
In deze eerste sessie wordt de grafiek van een veeltermfunctie f
opgebouwd door een groot aantal punten (a,f(a)) uit
te tekenen. Er wordt eveneens aandacht besteed aan de grafische betekenis
van het begrip 'nulpunt van een functie'.
-
Opgaveblad : sessie1.dvi
/ sessie1.tex
/ sessie1.pdf
-
Uitgewerkt in DERIVE : sessie1.mth
2. Optellen van veeltermfuncties
SESSIE 2 Optellen van veeltermfuncties
: definitie
-
In deze sessie worden de grafieken van de veeltermfunties f, g
en f+g en hun onderlinge verbanden bestudeerd. Vervolgens
moeten de leerlingen van hun bevindingen gebruik maken om het verloop van
de functie i+j te voorspellen, indien de voorschriften van
de veeltermfuncties i en j gegeven zijn.
-
Opgaveblad : sessie2.dvi
/ sessie2.tex
/ sessie2.pdf
-
Uitgewerkt in DERIVE : sessie2.mth
SESSIE 3 Optellen van veeltermfuncties
: eigenschappen
-
In deze sessie gaan we onderzoeken aan welke eigenschappen de optelling
van veeltermfuncties, zoals we die in SESSIE 2 gedefinieerd hebben,
voldoet. We maken hier opnieuw uitgebreid gebruik van de grafische capaciteiten
van DERIVE.
-
Opgaveblad : sessie3.dvi
/ sessie3.tex
/ sessie3.pdf
-
Uitgewerkt in DERIVE : sessie3.mth
SESSIE 4 Optellen van
veeltermfuncties : oefening
-
Deze opgave is bedoeld als een oefening op de definitie van de optelling
van veeltermfuncties en de betekenis daarvan voor de grafieken van de afzonderlijke
functies en de "somfunctie". Ook de eigenschappen van de optelling van
veeltermfuncties komen aan bod.
-
Opgaveblad : sessie4.dvi
/ sessie4.tex
/ sessie4.pdf
-
Uitgewerkt in DERIVE : sessie4.mth
3. Scalaire vermenigvuldiging van veeltermfuncties
SESSIE 5 Scalaire vermenigvuldiging
van veeltermfuncties : definitie
-
In deze sessie wordt de definitie van de scalaire vermenigvuldiging van
veeltermfuncties afgeleid en worden de grafieken van enkele veeltermfuncties
en scalaire veelvouden ervan bestudeerd.
-
Opgaveblad : sessie5.dvi
/ sessie5.tex
/ sessie5.pdf
-
Uitgewerkt in DERIVE : sessie5.mth
SESSIE 6 Scalaire vermenigvuldiging
van veeltermfuncties : eigenschappen
-
In deze sessie gaan we onderzoeken aan welke eigenschappen de scalaire
vermenigvuldiging van veeltermfuncties, zoals we die in SESSIE 5
gedefinieerd hebben, voldoet. We maken hier opnieuw uitgebreid gebruik
van de grafische mogelijken van DERIVE.
-
Opgaveblad : sessie6.dvi
/ sessie6.tex
/ sessie6.pdf
-
Uitgewerkt in DERIVE : sessie6.mth
4. Eerstegraadsfuncties
SESSIE 7 Eerstegraadsfuncties :
functieonderzoek
-
In deze sessie veronderstellen we dat de leerlingen al weten wat we onder
een eerstegraadsfunctie
verstaan en dat ze de begripppen stijgen en dalen van een functie al kennen.
We onderzoeken welke grafiek eerstegraadsfuncties hebben, welke invloed
de constante term b heeft, welk verband er bestaat tussen het stijgen
of dalen en de getallen a en b en welk verband er bestaat
tussen het tekenverloop van een eerstegrtaadsfunctie en de getallen a
en b.
-
Opgaveblad : sessie7.dvi
/ sessie7.tex
/ sessie7.pdf
-
Uitgewerkt in DERIVE : sessie7.mth
SESSIE 8 Eerstegraadsfuncties
: toepassingen op evenredigheden
-
In deze sessie wordt gebruik gemaakt van de standaardfunctie FIT
om enkele fysische toepassingen van eerstegraadsfuncties en evenredigheden
te illustreren.
-
Opgaveblad : sessie8.dvi
/ sessie8.tex
/ sessie8.pdf
-
Uitgewerkt in DERIVE : sessie8.mth
SESSIE 9 Tekenonderzoek van producten
van eerstegraadsfactoren
-
In deze sessie gaan we het tekenonderzoek van veeltermfuncties onderzoeken
waarvan het functievoorschrift een veelterm f(x) is die kan
ontbonden worden in eerstegraadsfactoren f1(x),
f2(x),
... Met DERIVE kunnen we aan dit onderwerp een meerwaarde geven door er
de grafieken van de functies f1,
f2,
... en de grafiek van de functie f bij te betrekken.
-
Opgaveblad : sessie9.dvi
/ sessie9.tex
/ sessie9.pdf
-
Uitgewerkt in DERIVE : sessie9.mth
5. Tweedegraadsfuncties
SESSIE 10 Tweedegraadsfuncties :
functieonderzoek
-
In SESSIE 10 gaan we met DERIVE de tweedegraadsfuncties of de kwadratische
functies onderzoeken. We voeren daarvoor eerst het begrip 'parabool' in
en gaan na welke invloed het functievoorschrift heeft op de parabool. We
zullen in deze sessie DERIVE dus vooral gebruiken om veel tekenwerk te
vermijnden.
-
Opgaveblad : sessie10.dvi
/ sessie10.tex
/ sessie10.pdf
-
uitgewerkt in DERIVE : sessie10.mth
2. Vergelijkingen
van rechten
SESSIE 11 Tekenen van rechten in
DERIVE
3. Stelsels van de
eerste graad
1. Stelsels grafisch oplossen
SESSIE 12 Grafisch oplossen van
stelsel : de methode
-
In de praktijk gaat er in de lessen door het maken van tekeningen veel
kostbare tijd verloren. Dit heeft tot gevolg dat de grafische methodes
te weinig aan bod komt in de traditionele wiskundelessen. In deze sessie
wordt dit probleem opgevangen door gebruik te maken van de grafische mogelijkheden
van DERIVE.
-
Opgaveblad : sessie12.dvi
/ sessie12.tex
/ sessie12.pdf
-
Uitgewerkt in DERIVE : sessie12.mth
SESSIE 13 Grafisch oplossen van stelsels
: oefeningen
-
Door gebruik te maken van de methode die in SESSIE 12 werd besproken,
kunnen de leerlingen in relatief korte tijd veel oefeningen maken in verband
met het grafisch oplossen van stelsels.
-
Opgaveblad : sessie13.dvi
/ sessie13.tex
/ sessie13.pdf
-
Utililty-file : utility1.mth
-
Uitgewerkt in DERIVE : sessie13.mth
2. Gelijkwaardigheid van stelsels
SESSIE 14 Elementaire operaties
op een stelsel
-
Als toepassing op het grafisch oplossen van stelsels gaan we in deze sessie
aantonen dat elke elementaire operatie op een (2,2)-stelsel het stelsel
omzet in een gelijkwaardig stelsel.
-
Opgaveblad : sessie14.dvi
/ sessie14.tex
/ sessie14.pdf
-
Utility-file : utility1.mth
-
Uitgewerkt in DERIVE : sessie14.mth
SESSIE 15 De methode van Gauss : oefening
4. Grafisch oplossen
van vergelijkingen, ongelijkheden en stelsels
1. Grafisch oplossen van vergelijkingen, ongelijkheden
en stelsels : de methode
2. Grafisch oplossen van ongelijkheden
SESSIE 16 Grafisch oplossen van
ongelijkheden in één onbekende
SESSIE 17 Grafisch oplossen van ongelijkheden
in twee onbekenden
3. Grafisch oplossen van stelsels ongelijkheden
in twee onbekenden
SESSIE 18 Grafisch oplossen van
stelsels ongelijkheden in twee onbekenden
(door Sandy Van Wonterghem)
1. Reële functies
1. Rationale functies
SESSIE 19 Grafieken afleidbaar uit
de grafiek van
2. Irrationale functies
3. Exponentiële en logaritmische
functies
SESSIE 20 Bepalen van de bestpassende
exponentiële functie of machtsfunctie
4. Goniometrische functies
Bepalen van de bestpassende kromme : het commando FIT
methode_fit.dvi
/ methode_fit.tex
/ methode_fit.pdf
SESSIE 21 De grafiek van de algemene
sinusfunctie
SESSIE 22 Bepalen
van de sinusfunctie die voldoet aan opgegeven data
2. Analyse
1. Reële getallen
2. Rijen
3. Limieten van functies
SESSIE 23 Limieten en asymptoten
van een functie
-
In deze sessie worden een aantal theoretische aspecten van de begrippen
'limiet van een functie' en 'asymptoot van een functie' geïllustreerd
in DERIVE.
-
Opgaveblad : sessie23.dvi
/ sessie23.tex
/ sessie23.pdf
-
Uitgewerkt in DERIVE : sessie23.mth
4. Continuïteit
SESSIE 24 Continuïteitsonderzoek
met basisomgevingen
SESSIE 25 Continuïteitsonderzoek
door het berekenen van limieten
-
Net zoals in SESSIE 24 willen we in deze sessie de leerlingen proefondervindelijk
laten kennis maken met de verschillende vormen van discontinue functies.
De continuïteit wordt in dit geval nagegaan door het berekenen van
een aantal limieten.
-
Opgaveblad : sessie25.dvi
/ sessie25.tex
/ sessie25.pdf
-
Uitgewerkt in DERIVE : sessie25.mth
SESSIE 26 De methode
van het midden voor continue functies
SESSIE 27 Regula Falsi
-
In deze sessie wordt vertrokken van dezelfde opgave als in SESSIE 26.
Opnieuw verlicht DERIVE opmerkelijk het rekenwerk, bovendien verkrijgen
we eveneens een mooi vergelijkingspunt tussen beide benaderingsmethodes.
-
Opgaveblad : sessie27.dvi
/ sessie27.tex
/ sessie27.pdf
-
Uitgewerkt in DERIVE : : sessie27.mth
5. Afgeleiden
SESSIE 28 Toepassingen op het begrip
'afgeleide van een functie'
-
In deze sessie wordt aan de hand van twee oefeningen het verband tussen
de afgeleide van een functie en haar verloop (m.b.t. het stijgen en dalen)
'aangetoond' en wordt door gebruik te maken van de meetkundige betekenis
van de afgeleide 'geverifieerd' dat bij afgeleiding van de exponentiële
functie opnieuw de exponentiële functie wordt verkregen.
-
Opgaveblad : sessie28.dvi
/ sessie28.tex
/ sessie28.pdf
-
Utility-files : No3.mth
en DIF_APPS.mth
-
Uitgewerkt in DERIVE : sessie28.mth
6. Toepassingen van afgeleiden
SESSIE 29 Bepalen van het functievoorschrift
door middel van afgeleiden
-
De leerlingen krijgen in deze sessie twee oefeningen waarin ze aan de hand
van een aantal gegevens omtrent het verloop van de functie de nodige voorwaarden
moeten opgestellen, zodanig dat ze het voorschrift van de functie expliciet
kunnen bepalen.
-
Opgaveblad : sessie29.dvi
/ sessie29.tex
/ sessie29.pdf
-
Uitgewerkt in DERIVE : sessie29.mth
SESSIE 30 Benaderen van een functiewaarde
met behulp van afgeleiden
-
In deze sessie wordt het probleem 'benaderen van een functiewaarde' behandeld
vanuit een concrete fysische situatie die nauw aansluit bij de leefwereld
van de (mannelijke) leerlingen.
-
Opgaveblad : sessie30.dvi
/ sessie30.tex
/ sessie30.pdf
-
Uitgewerkt in DERIVE : sessie30.mth
SESSIE 31 De methode
van Newton
-
In tegenstelling tot de voorgaande benaderingsmethodes (zie SESSIE 29
en SESSIE 30) gaan we in deze sessie niet enkel nagaan hoe we de
methode van Newton kunnen implementeren in DERIVE, maar gaan we ook de
leerlingen laten ontdekken in welke gevallen de methode van Newton faalt.
-
Opgaveblad : sessie31.dvi
/ sessie31.tex
/ sessie31.pdf
-
Utility-files : SOLVE.mth
en DIF_APPS.mth
-
Uitgewerkt in DERIVE : sessie31.mth
SESSIE 32 Extremumvraagstukken
-
In deze sessie wordt DERIVE ingeschakeld voor het oplossen van een aantal
extremumproblemen. Bovendien wordt er extra aandacht besteed aan een aantal
verschillende oplossingsmethodes.
-
Opgaveblad : sessie32.dvi
/ sessie32.tex
/ sessie32.pdf
-
Uitgewerkt in DERIVE : sessie32.mth
SESSIE 33 Holle en
bolle zijde van een kromme _ Buigpunten
-
Deze sessie omvat twee oefeningen. In de eerste oefening wordt nagegaan
of er een verband bestaat tussen de vorm van de grafiek van een functie
(m.b.t. het hol en bol zijn) en haar tweede afgeleide. Hiervoor zullen
we gebruik maken van de utility-file No4.mth. In een tweede oefening
wordt besproken hoe we de buigpunten van een grafiek kunnen bepalen in
DERIVE.
-
Opgaveblad : sessie33.dvi
/ sessie33.tex
/ sessie33.pdf
-
Utility-file : No4.mth
-
Uitgewerkt in DERIVE : sessie33.mth
7. De bepaalde integraal
SESSIE 34 Het begrip 'bepaalde integraal'
aanbrengen met DERIVE
-
Het begrip 'bepaalde integraal' is steeds verbonden aan de oppervlakteberekening.
In deze sessie wordt DERIVE ingeschakeld om aan de hand van boven- en ondersommen
een benadering voor de oppervlakte onder de grafiek van een functie te
berekenen.
-
Opgaveblad : sessie34.dvi/
sessie34.tex
/ sessie34.pdf
-
Utility-files : RIEMANN.mth
en No5.mth
-
Uitgewerkt in DERIVE : sessie34.mth
SESSIE 35 Oppervlakte tussen twee krommen
-
Bij de berekening van de oppervlakte tussen de grafieken van twee functies
f
en g is het steeds noodzakelijk om de ligging van grafieken ten
opzichte van elkaar te kennen. Men kan deze ligging bepalen aan de hand
van een tekenonderzoek of _ zoals in deze sessie _ aan de hand van de grafische
capaciteiten van DERIVE.
-
Opgaveblad : sessie35.dvi
/ sessie35.tex
/ sessie35.pdf
-
Uitgewerkt in DERIVE : sessie35.mth
8. Primitieve functies
9. Numerieke integratie
SESSIE 36 Numerieke integratie
-
In deze sessie worden twee bepaalde integralen die geen eenvoudige primitieve
functie hebben numeriek geïntegreerd aan de hand van de methode van
de intervalmiddens, de trapeziumregel en de regel van Simpson.
-
Opgaveblad : sessie36.dvi
/ sessie36.tex
/ sessie36.pdf
-
Utility-file : No6.mth
-
Uitgewerkt in DERIVE : sessie36.mth
10. Toepassingen van de integraalrekening
SESSIE 37 Toepassingen op de integraalrekening
-
Als toepassing op de integraalrekening wordt in deze sessie DERIVE gebruikt
voor de berekening van de inhoud van een omwentelingslichaam, de lengte
van een kromme en de manteloppervlakte van een omwentelingslichaam. Deze
sessie bestaat uit drie oefeningen die eveneens de capaciteiten van DERIVE
illustreren op het vlak van het symbolisch rekenen.
-
Opgaveblad : sessie37.dvi
/ sessie37.tex
/ sessie37.pdf
-
Derive : sessie37.mth
SESSIE 38 Eigenschappen omtrent oppervlaktes
11. Veeltermbenaderingen van functies
SESSIE 39 Veeltermbenaderingen van
functies volgens Taylor
-
In DERIVE kunnen we twee manieren onderscheiden om de veeltermbenadering
van een voldoende afleidbare functie te bepalen. Deze twee methodes kunnen
we gebruiken om in deze sessie een aantal oefeningen omtrent de Taylor-
en Maclaurinveeltermen in DERIVE te behandelen.
-
Opgaveblad : sessie39.dvi
/ sessie39.tex
/ sessie39.pdf
-
Uitgewerkt in DERIVE : sessie39.mth
3. Ruimtemeetkunde
1. Coördinaten en vectoren in de ruimte
Twee-dimensionaal tekenvenster omzetten in een driedimensionaal tekenvenster
: de methode
methode_3d.dvi
/ methode_3d.tex
/ methode_3d.pdf
SESSIE 40 Coördinaten in de
ruimte
2. Vergelijkingen van rechten en vlakken
SESSIE 41 Bepalen van de vergelijking
en de onderlinge ligging van rechten
-
In een eerste oefening worden de basishandelingen aangeleerd die nodig
zijn om de vergelijking van een rechte te bepalen en te tekenen in DERIVE.
Vervolgens wordt deze nieuwe kennis gebruikt om de onderlinge ligging van
rechten te bepalen en het eventuele snijpunt te berekenen.
-
Opgaveblad : sessie41.dvi
/ sessie41.tex
/ sessie41.pdf
-
Utility-file : GRAPHICS.mth
-
Uitgewerkt in DERIVE : sessie41.mth
SESSIE 42 Bepalen van de vergelijking
van vlakken
-
Analoog zoals in SESSIE 41 worden in deze sessie de nodige basishandelingen
aangeleerd die nodig zijn om in DERIVE de vergelijking van een vlak (op
verschillende manieren) te berekenen en om dit vlak vervolgens uit te tekenen.
-
Opgaveblad : sessie42.dvi
/ sessie42.tex
/ sessie42.pdf
-
Utility-files : No7.mth
en GRAPHICS.mth
-
Uitgewerkt in DERIVE : sessie42.mth
SESSIE 43 Bepalen
van de doorsnede van twee vlakken
SESSIE 44 De onderlinge ligging van
rechten en vlakken
3. Afstanden en hoeken _ Analytische behandeling
van loodrechte stand
-
De onderlinge ligging van een vlak en een bol : de methode
SESSIE 45 De doorsnede van een bol
en een vlak
-
In deze sessie wordt de vergelijking van de (eventuele) doorsnede van een
bol en een vlak bepaald en uitgetekend in DERIVE door gebruik te maken
van de hiervoor speciaal ontwikkelde methode die in het bovenstaande werd
besproken.
-
Opgaveblad : sessie45.dvi
/ sessie45.tex
/ sessie45.pdf
-
Utility-files : No7.mth
en No8.mth
en GRAPHICS.mth
-
Uitgewerkt in DERIVE : sessie45.mth
-
De onderlinge ligging van twee bollen : de methode
SESSIE 46 De onderlinge ligging van
twee bollen
-
In deze sessie wordt de vergelijking van de (eventuele) doorsnede van twee
bollen bepaald en vervolgens grafische geverifieerd in DERIVE. Dit gebeurt
opnieuw door gebruik te maken van de hiervoor speciaal ontwikkelde methode
die in het bovenstaande werd besproken.
-
Opgaveblad : sessie46.dvi
/ sessie46.tex
/ sessie46.pdf
-
Utility-files : No10.mth
en GRAPHICS.mth
-
Uitgewerkt in DERIVE : sessie46.mth
Next:About
this document ...
Up:Computeralgebra
op het WWW
Previous:Sandy
Van Wonterghem
Sandy Van Wonterghem
Vakgroep Wiskundige Analyse
Bureau 25
Galglaan 2
B-9000 Gent
tel: 09/264 48 72
Reacties steeds welkom : svw@cage.rug.ac.be
Laatste aanpassingen uitgevoerd op : 04/06/2002