📚 Matematik

Linjetyper, geometriske former, formler, symboler og historien bag tallenes verden.

Linjetyper i matematik

En streg er sjældent bare en streg. Form, tykkelse og mønster fortæller noget bestemt i matematisk notation.

Vandret
Bruges til brøkstreger, lighedstegnets to streger og som x-akse i et koordinatsystem.
Lodret
Bruges til absolutværdi-tegn |x|, som y-akse og i lodret opstillet division.
Diagonal
Bruges som skrå brøkstreg (a/b), skråstreg ved division, og som streg gennem "=", når noget IKKE er lig med (≠).
Tyk
Fed/tyk streg fremhæver vektorer, matricer og udvalgte kurver eller kanter i en graf.
Tynd
Tynde streger bruges til hjælpelinjer og gitterlinjer, som ikke selv er en del af figuren.
Prikket
Bruges til projektionslinjer ned til en akse og til at markere, at et mønster fortsætter i det uendelige.
Stiplet
Markerer hjælpelinjer, skjulte kanter i rumfigurer og de asymptoter, en graf nærmer sig uden at røre.
Bølget
Tilde (~) betyder "cirka lig med" eller "proportional med", og en bølget streg over en akse markerer et spring i skalaen.
Zigzag
Markerer, at et stykke er sprunget over på en tallinje eller akse, fx når afstanden til næste tal er meget stor.
Spiral
Ses i den logaritmiske spiral og den gyldne spiral, der er tæt knyttet til Fibonacci-tal og det gyldne snit φ.

Geometriske former

Fra flade figurer til rumlige former – med deres vigtigste egenskaber og formler.

Trekant
3 sider og en vinkelsum på 180°. Areal = ½ · grundlinje · højde.
Kvadrat
4 lige lange sider og fire rette vinkler. Areal = side².
Rektangel
4 sider med parvist lige lange sider og fire rette vinkler. Areal = længde · bredde.
Cirkel
Alle punkter på randen har samme afstand (radius) til centrum. Areal = πr², omkreds = 2πr.
Ellipse
En "aflang cirkel" med to brændpunkter og en stor og en lille halvakse.
Parallelogram
4 sider, hvor modstående sider er parallelle og lige lange. Areal = grundlinje · højde.
Trapez
4 sider, hvor kun ét par sider er parallelle. Areal = ((a + b)/2) · højde.
Rombe
4 lige lange sider, hvor diagonalerne står vinkelret på hinanden.
Femkant
5 sider og en vinkelsum på 540°.
Sekskant
6 sider og en vinkelsum på 720° – formen bierne bruger i deres bikager.
Kugle
Alle punkter på overfladen har samme afstand til centrum. Rumfang = 4/3 · πr³.
Terning
6 kvadratiske sideflader, 12 kanter og 8 hjørner. Rumfang = side³.
Cylinder
To parallelle, cirkulære endeflader forbundet af en krum flade. Rumfang = πr² · højde.
Kegle
En cirkulær grundflade, der løber sammen i en spids. Rumfang = ⅓ · πr² · højde.
Pyramide
En polygon-grundflade, der løber sammen i et toppunkt, som fx de egyptiske pyramider. Stiplede kanter er skjulte for øjet.

Grundlæggende formler

Areal, rumfang, overfladeareal og trigonometriske forhold – samlet i tre opslagstabeller.

2D-former og arealer

NavnFormAreal
Kvadrat ss A = s²
Rektangel bh A = b · h
Parallelogram bh A = b · h
Trapez abh A = ((a + b) · h) / 2
Cirkel r A = π · r²
Ellipse ab A = π · a · b

3D-former, rumfang & overfladeareal

NavnFormRumfangKrum overfladeSamlet overflade
Terning s V = s³ 4s² 6s²
Kasse lbh V = l · b · h 2h(l + b) 2(lb + bh + hl)
Cylinder rh V = πr²h 2πrh 2πr(r + h)
Kegle lhr V = ⅓ πr²h πrl πr(r + l)
Kugle r V = ⁴⁄₃ πr³ 4πr² 4πr²
Halvkugle r V = ⅔ πr³ 2πr² 3πr²

Trigonometriske grundformler

De seks grundlæggende forhold i en retvinklet trekant.

ForholdDefinition
sin θ Modstående katete / Hypotenuse
cos θ Hosliggende katete / Hypotenuse
tan θ Modstående katete / Hosliggende katete
sec θ Hypotenuse / Hosliggende katete
cosec θ Hypotenuse / Modstående katete
cot θ Hosliggende katete / Modstående katete

Brøkregler

De grundlæggende regneregler for brøker.

RegelFormel
Helt tal + brøk a + b/c = (a · c + b) / c
Addition, samme nævner a/b + d/b = (a + d) / b
Addition, forskellige nævnere a/b + c/d = (a · d + b · c) / (b · d)
Multiplikation a/b · c/d = (a · c) / (b · d)
Division a/b ÷ c/d = a/b · d/c

Algebra-formler

Afstandsformlen og de mest brugte algebraiske identiteter.

NavnFormel
Afstandsformel d = √((x₂ − x₁)² + (y₂ − y₁)²)
Andengradsformlen x = (−b ± √(b² − 4ac)) / 2a
Kvadratet på en sum (a + b)² = a² + 2ab + b²
Kvadratet på en differens (a − b)² = a² − 2ab + b²
To-kvadrat-sætningen a² − b² = (a + b)(a − b)
Kubik af en sum (a + b)³ = a³ + 3a²b + 3ab² + b³

Matematiske symboler

De mest almindelige symboler, grupperet efter emne.

Regningsarter
+
Plus
Addition – lægger to tal sammen
−
Minus
Subtraktion – trækker fra
×
Gange
Multiplikation
÷
Division
Division
=
Lig med
To udtryk har samme værdi
≠
Ikke lig med
To udtryk har forskellig værdi
±
Plus-minus
To mulige værdier, én positiv og én negativ
%
Procent
Hundrededele – 1% = 1/100
Sammenligning
<
Mindre end
>
Større end
≤
Mindre end eller lig med
≥
Større end eller lig med
≈
Cirka lig med
∝
Proportional med
Mængdelære
∈
Element i
x ∈ A: x er et element i mængden A
∉
Ikke element i
⊂
Ægte delmængde af
⊆
Delmængde af
∪
Foreningsmængde
∩
Fællesmængde
∅
Tom mængde
Algebra & analyse
√
Kvadratrod
π
Pi
Forhold mellem omkreds og diameter i en cirkel, ≈ 3,14159
∞
Uendelig
∑
Sum
Sum af en række led
∫
Integral
Areal under en kurve, den "omvendte" af differentiation
∂
Partiel afledt
∇
Nabla
Gradient af en funktion
Δ
Delta
Ændring i en størrelse, fx Δx
Geometri
°
Grad
∠
Vinkel
⊥
Vinkelret på
∥
Parallel med
≅
Kongruent med
Samme form og størrelse
∼
Ligedannet med
Samme form, forskellig størrelse
Logik
∀
For alle
∃
Der findes
¬
Negation
∧
Og
∨
Eller
⇒
Medfører
⇔
Ensbetydende med
Statistik
x̄
Stikprøvegennemsnit
Gennemsnittet af værdierne i en stikprøve
μ
My (populationsgennemsnit)
Gennemsnittet af hele populationen
σ
Sigma (standardafvigelse)
Mål for hvor spredte værdierne er om populationens gennemsnit
σ²
Varians
Standardafvigelsen i anden potens
s
Stikprøve-standardafvigelse
Spredningsmål beregnet ud fra en stikprøve
n
Stikprøvestørrelse
Antal observationer i en stikprøve
N
Populationsstørrelse
Antal individer i hele populationen
P(A)
Sandsynlighed
Sandsynligheden for hændelsen A
r
Korrelationskoefficient
Mål for lineær sammenhæng mellem to variable, mellem -1 og 1
Md
Median
Den midterste værdi i et sorteret datasæt

Matematikkens historie

Et lynkursus i, hvordan matematikken har udviklet sig gennem ca. 5000 år.

ca. 3000–500 f.Kr.

Egypten og Babylon

De første talsystemer opstår til handel, skatteopkrævning og landmåling. Babylonierne bruger et 60-talssystem, som stadig ses i dag med 60 minutter i en time og 360 grader i en cirkel.

ca. 600–300 f.Kr.

Antikkens Grækenland

Pythagoras beviser sætningen om retvinklede trekanter, og Euklid samler datidens geometri i værket "Elementer" – en af de mest udbredte lærebøger nogensinde. Arkimedes beregner π og arealer/rumfang med stor præcision.

ca. 500–1200

Indien og den arabiske verden

Indiske matematikere opfinder tallet 0 og det decimale positionssystem, vi stadig bruger. Al-Khwarizmi i Bagdad skriver bogen, der giver navn til "algebra" (al-jabr), og vores "arabertal" spredes til Europa.

1200–1500

Middelalder og renæssance

Fibonacci introducerer det indisk-arabiske talsystem i Europa og beskriver den talrække, der bærer hans navn. Algebraisk notation begynder at ligne den, vi kender i dag.

1600-tallet

Den videnskabelige revolution

Newton og Leibniz udvikler uafhængigt af hinanden differential- og integralregning (calculus), som beskriver forandring og bevægelse – grundlaget for al moderne fysik og ingeniørkunst.

1700–1800-tallet

Euler og Gauss

Leonhard Euler er historiens mest produktive matematiker og indfører bl.a. tallet e og moderne notation. Carl Friedrich Gauss, kaldet "matematikkens fyrste", bidrager til stort set alle grene af faget.

1800-tallet

Nye grundlag

Ikke-euklidisk geometri viser, at Euklids parallelaksiom ikke er den eneste mulighed. Georg Cantor grundlægger mængdelæren og beskriver forskellige størrelser af uendelighed.

1900–i dag

Det moderne århundrede

Kurt Gödel viser med sine ufuldstændighedssætninger, at ethvert konsistent matematisk system har grænser. Alan Turing lægger med begrebet "beregnelighed" grunden til computeren, og matematikken bliver et redskab i alt fra kryptografi til kunstig intelligens.

← Tilbage til Læring

En del af Læring på kumarathurai.eu.