Een leerlijn voor functies

(Jef De Langhe, vakbegeleider wiskunde DPB Gent)

 

 

Onderwerp

Leerplandoelstellingen

Commentaar

1ste leerjaar A

Tabellen

Eenvoudige vragen i.v.m. gegeven tabellen, schema’s en diagrammen beantwoorden.

-    Hier wordt reeds duidelijk gemaakt dat een verband kan beschreven worden door vier voorstellingswijzen: woorden, tabel, grafiek en formule. Het overgaan van de ene voorstellingswijze naar de andere staat centraal.

-    Omdat formules de meest abstracte voorstellingswijze zijn, is het aangewezen om te werken in 2 stappen:
* met woorden, bv.
prijs = 1,20 x verbruik
                
* met symbolen,
bv.  

-    Bij de grafieken kunnen reeds verschillende types van functies aan bod komen, dus niet enkel lineaire verbanden, maar ook kwadratische, hyperbolische, exponentiële, … verbanden.

Grafieken

-   Punten in het vlak d.m.v. coördinaten bepalen.

-   Cijfergegevens aanschouwelijk voorstellen o.a. d.m.v. diagrammen en grafieken.

Formules

-   Letters gebruiken als middel om te veralgemenen.

-   In eenvoudige patronen en schema’s regelmaat ontdekken en met formules beschrijven.

       

 

2de leerjaar van de 1ste graad

Evenredige grootheden

-   Het recht evenredig en omgekeerd evenredig zijn van twee grootheden herkennen in het dagelijks leven en in tabellen.

-   Een recht evenredig verband uitgedrukt in een tabel met een formule uitdrukken.

-   Recht evenredige verbanden tussen grootheden grafisch voorstellen.

-   Vraagstukken oplossen waarbij recht evenredige en omgekeerd evenredige grootheden aan bod komen.

Hier zijn eventueel mogelijk als uitbreiding:

-    hyperbolische verbanden in een formule uitdrukken en grafisch voorstellen;

-    kwadratische verbanden in een formule uitdrukken en grafisch voorstellen.


 

 

1ste leerjaar van de 2de graad:
aso (4 of 5 uur) – kso/tso (leerplannen a, b, c en d)

Inleiding op reële functies

-    Een tabel, grafiek, formule kunnen interpreteren

-    In betekenisvolle situaties die kunnen beschreven worden met een functie de samenhang aangeven tussen de verwoording, een tabel, een grafiek en het voorschrift.

 

-    Het begrip functie wordt nu voor de eerste keer geëxpliciteerd. Daarom is het best om voldoende aandacht te besteden aan het functiebegrip vooraleer eerstegraadsfuncties te behandelen.

-    Er dient aandacht besteed aan het verschil in standpunt bij de functieleer en bij de analytische meetkunde. In de functieleer vertrekt men van het verband, en maakt men daarbij een grafiek. In de analytische meetkunde vertrekt men van de kromme en zoekt men daarbij een verband.

-    Het is belangrijk bij vergelijkingen en ongelijkheden zoveel mogelijk de link te leggen naar de bijhorende functies.

Functies van de 1ste graad in één veranderlijke

(niet in

kso/tso

leerplan d)

-    Eerstegraadsfunctie: definitie, grafiek, grafische betekenis van de coëfficiënten m en q in het voorschrift , nulpunt en grafische interpretatie.

-    Het voorschrift bepalen van een eerstegraadsfunctie als die gegeven is door een tabel van functievoorwaarden of door een grafiek.

-    De tekenverandering van een eerstegraadsfunctie onderzoeken.

-    Een ongelijkheid van de eerste graad met één onbekende oplossen en het verband leggen tussen die oplossing en een passende grafische voorstelling.

-    Vraagstukken oplossen waarbij het verband beschreven wordt door een eerstegraadsfunctie.

-    Als uitbreiding kan hier ook een voorbeeld gegeven worden van lineaire regressie.

-    Het gebruik van ICT-middelen is hier vanzelfsprekend. Daarbij moet voldoende aandacht besteed worden aan vensterinstellingen.


 

 

2de leerjaar van de 2de graad:
aso (4 of 5 uur) – kso/tso (leerplannen a, b, c en d)

Functies van de 1ste graad in één veranderlijke

(enkel in

kso/tso

leerplan d)

Zie hoger

 

Functies van de 2de graad in één veranderlijke (niet in kso/tso leerplan d)

-    Tweedegraadsfunctie: definitie, grafische opbouw van de grafiek van  vanuit de parabool met vergelijking , omvorming van de vergelijking  tot de vorm , top en de as van de grafiek bepalen, coördinaat van de snijpunten met de x-as bepalen, tekenen van de grafiek, onderzoek van het verloop (domein, bereik, tekenverandering, stijgen en dalen, extreme waarde.

-    Oplossen van een tweedegraadsvergelijking: bewijs van de formule, toepassing, verband met de grafiek van de tweedegraadsfunctie.

-    Onderzoeken of een tweedegraadsveelterm te ontbinden is in factoren van de 1ste graad.

-    Oplossen van een ongelijkheid van de 2de graad, verband met de grafiek van de verwante tweedegraadsfunctie.

-    Het voorschrift van een tweedegraadsfunctie opstellen als deze aan bepaalde voorwaarden voldoet.

-    Gemeenschappelijke snijpunten van twee grafieken algebraïsch interpreteren, i.h.b. van een rechte en een parabool.

-    Vraagstukken oplossen die aanleiding geven tot een tweedegraadsfunctie, een vergelijking of een ongelijkheid, i.h.b. extremumvraagstukken.

-    Het onderwerp “functies” wordt best gespreid over het jaar.

-    Het is belangrijk dat de leerlingen inzien dat men bij kwadratische functies 3 soorten van functievoorschriften kan gebruiken:
, bijv. als 3 punten van de grafiek gegeven zijn,

-    , bijv. als de top gegeven is,
, bijv. als de nulpunten gegeven zijn.

-    Ook hier is het belangrijk dat bij vergelijkingen en ongelijkheden zoveel mogelijk de link gelegd wordt naar de bijhorende functies.

-    Het begrip differentiequotiënt wordt hier best reeds aangebracht. Zo wordt een link gelegd naar de studie van de afgeleiden.

-    Als uitbreiding kan hier ook een voorbeeld gegeven worden van kwadratische regressie.

-    Als uitbreiding kunnen ook voorschriften behandeld worden, waarin een parameter voorkomt.

-    Oefeningen i.v.m. rationale vormen, rationale en irrationale vergelijkingen horen thuis in de derde graad.

-    Het is belangrijk dat de leerlingen het verschil kennen tussen een schets en een tekening.

-    ICT kan hier frequent ingeschakeld worden.

-    Probleemsituaties kunnen op verschillende niveaus behandeld worden, bijv.
a) men formuleert het vraagstuk en geeft de grafiek en het voorschrift van de bijhorende functie; de leerlingen moeten allerlei vraagjes beantwoorden i.v.m. de context en de grafiek,
b) men formuleert het vraagstuk en de leerlingen moeten zelf de veranderlijken kiezen, het voorschrift opstellen en het antwoord formuleren en interpreteren.

De algemene sinusfunctie (enkel in kso/tso leerplan a en leerplan b met 5 lestijden)

-    Omzetten van zestigdelige graden in radialen en omgekeerd.

-    De functie : voorkomen, grafiek.

-    De functie : grafiek, invloed van de parameters, voorschrift afleiden uit de grafiek.

-    Vergelijkingen van de vorm  oplossen.

-    Vraagstukken oplossen i.v.m. de algemene sinusfunctie.

 

Elementaire begrippen i.v.m. functies (niet in kso/tso leerplan d)

-    De functies , , , : berekenen van functiewaarden, grafiek.

-    Uit de grafiek van een aantal hoger genoemde functies met voorschrift  de grafiek van de functies , ,  grafisch opbouwen (uitbreiding voor aso leerweg 4 en kso/tso leerplan b, c)

-    Uit de grafiek van een hoger genoemde functie het domein, het bereik, de nulpunten, de tekenverandering, het stijgen en dalen, het voorkomen van een extreme waarde, de symmetrie in de grafiek afleiden.

-    Vraagstukken i.v.m. hoger genoemde functies aso leerweg 5).

 

 


 

 

3de graad leerplan A: aso (6 uur) – kso/tso (6 of 8 uur)

Precalculus

-    Basiseigenschappen van functies

-    Veeltermfuncties, rationale en irrationale functies

-    Exponentiële en logaritmische functies

-    Goniometrische functies

-    Cyclometrische functies (verdieping in aso)

Bij de studie van functies zullen we vaak van de grafiek vertrekken, uit die grafiek een aantal eigenschappen afleiden (domein, bereik, nulpunten, asymptoten, stijgen en dalen …) en die eigenschappen daarna verklaren.

Afgeleiden en integralen

-   Afgeleiden en integralen van veeltermfuncties

-   Afgeleiden en integralen van rationale functies

-   Afgeleiden en integralen van irrationale functies

-   Afgeleiden en integralen van exponentiële en logaritmische functies

-   Afgeleiden en integralen van goniometrische functies

-    Een intuïtief begrip van limiet volstaat. In sterke klassen kunnen we ook werken met een definitie via rijen of met de definitie.

-    We kunnen starten met afgeleiden zonder een lang verdiepend hoofdstuk over limieten als voorbereiding.

-    Bij het berekenen van afgeleide functies en integralen beperken we de moeilijkheidsgraad. Meer ingewikkelde afgeleiden en integralen berekenen we met ICT.

-    Het is belangrijk dat de leerlingen afgeleiden en integralen kunnen toepassen in diverse situaties.

Andere onderwerpen

-   Rijen (verplichte leerstof in aso en tso 8u, keuzeonderwerp in tso 6u).

-   Iteratie (verplichte leerstof in tso 8u, keuzeonderwerp in aso en tso 6u).

-   Convergentie van een reeks (keuzeonderwerp).

-   Differentiaalvergelijkingen (verplichte leerstof in tso 8u, keuzeonderwerp in aso en tso 6u).

-   Numerieke methoden (keuzeonderwerp).

-   Mathematiseren (verplichte leerstof in tso, keuzeonderwerp in aso).

-  

 


 

 

3de graad leerplan B: ASO (4 uur) – KSO/TSO (3 of 4 uur)

Precalculus

-   Functies van de 2de graad (in bepaalde studierichtingen in tso)

-   Grafisch onderzoek van functies

-   Veeltermfuncties

-   Exponentiële en logaritmische functies

-   Goniometrische functies

-   Rationale functies

Bij de studie van functies zullen we vaak van de grafiek vertrekken, uit die grafiek een aantal eigenschappen afleiden (domein, bereik, nulpunten, asymptoten, stijgen en dalen …) en die eigenschappen daarna verklaren.

Afgeleiden en integralen

-   Afgeleiden en integralen van veeltermfuncties

-   Afgeleiden en integralen van goniometrische functies (in bepaalde tso-richtingen)

-   Afgeleiden en integralen van exponentiële en logaritmische functies (uitbreiding in tso)

-   De voornaamste doelstellingen bij afgeleiden en integralen zijn:
* een betekenisvolle (niet noodzakelijk formele) ontwikkeling van de begrippen,
* de begrippen toepassen bij allerlei problemen.

-   Bij het berekenen van afgeleiden en integralen is het dus belangrijk om de moeilijkheidsgraad te beperken en voor moeilijke gevallen eventueel gebruik te maken van ICT.

Andere onderwerpen

-   Rijen en convergentie (keuzeonderwerp in aso en bepaalde tso-richtingen)

-   Iteratie (keuzeonderwerp in bepaalde tso-richtingen)

-   Mathematiseren en oplossen van problemen (verplicht onderwerp in tso, keuzeonderwerp in aso)

-  

 

 


 

 

3de graad leerplan C: ASO (3 uur) – KSO/TSO (2 of 3 uur)

Precalculus

-    Reële functies en algebra (verplicht onderwerp in bepaalde tso-richtingen)

-    Grafisch onderzoek van functies (verplicht onderwerp in aso en bepaalde tso-richtingen)

-    Veeltermfuncties (verplicht onderwerp in aso en bepaalde tso-richtingen)

-    Exponentiële en logaritmische functies (verplicht onderwerp in aso en bepaalde tso-richtingen, keuzeonderwerp in sommige andere tso-richtingen)

-    Goniometrische functies (verplicht onderwerp in aso, keuzeonderwerp in bepaalde tso-richtingen)

Bij de studie van functies zullen we vaak van de grafiek vertrekken, uit die grafiek een aantal eigenschappen afleiden (domein, bereik, nulpunten, asymptoten, stijgen en dalen …) en die eigenschappen daarna verklaren.

Afgeleiden en integralen

Afgeleiden en integralen van veeltermfuncties (verplicht onderwerp in aso en bepaalde tso-richtingen, keuzeonderwerp in sommige andere tso-richtingen)

-   De voornaamste doelstellingen bij afgeleiden en integralen zijn:
* een betekenisvolle (niet noodzakelijk formele) ontwikkeling van de begrippen,
* de begrippen toepassen bij allerlei problemen.

-   Bij het berekenen van afgeleiden en integralen is het dus belangrijk om de moeilijkheidsgraad te beperken en voor moeilijke gevallen eventueel gebruik te maken van ICT.

Andere onderwerpen

-   Rijen en iteratieprocessen (keuzeonderwerp in bepaalde tso-richtingen)

-   Mathematiseren en oplossen van problemen (verplicht onderwerp in tso, keuzeonderwerp in aso)

-