Hesla k otázkám ústní zkoušky Tento dokument bude k dispozici vytištěný při přípravě k vylosované otázce pro ústní zkoušku. 01. Základy matematické logiky Výrok a jeho negace. Jednoduché a složené výroky. Tautologie a kontradikce, jejich ověřování tabulkami pravdivostních hodnot. Logické spojky konjunkce a disjunkce, jejich slovní vyjádření a tabulkové definice. Kdy platí konjunkce a kdy disjunkce dvou výroků? De Morganova pravidla pro jejich negace. Logická spojka implikace, její slovní vyjádření a tabulková definice. Negativní vymezení neplatnosti implikace. Pravidlo pro negaci implikace. Opačná implikace a obměněná implikace. Logická spojka ekvivalence, její slovní vyjádření, souvislost s implikacemi a tabulková definice. Kdy platí ekvivalence dvou výroků? Pravidlo pro negaci ekvivalence. Kvantifikované výroky. Obecný a existenční kvantifikátory, jejich slovní vyjádření. Pravidla pro negace výroků s kvantifikátory. 02. Číselné obory, mocniny s celočíselným exponentem Rozvíjení představ žáků o číslech na základní a střední škole. Aritmetické operace a uspořádání čísel. Znázornění čísel na přímce. Dělitelnost celých čísel — které dovednosti s touto relací spojujeme a jaký význam pro další početní praxi mají. K čemu slouží zlomky a jak je žákům přibližujeme? Procenta, poměry a úměry. Proč na ZŠ potřebujeme iracionální čísla a jak je žákům přibližujeme (dekadickými zápisy i geometricky). Zaokrouhlování čísel. Mocniny s exponentem z oboru přirozených čísel, s exponentem nula a s exponentem z oboru celých záporných čísel. Pravidla pro počítání s takovými mocninami. 03. Pojmy a terminologie kolem rovnic a nerovnic Rovnost a rovnice, nerovnost a nerovnice. Dvojí význam termínu „řešení . Řešení, nebo kořen rovnice? Definiční obor, obor pravdivosti. Ekvivalentní a důsledkové úpravy. Zkouška – nutná součást řešení? Součinové a podílové tvary rovnic a nerovnic. 04. Lineární rovnice, nerovnice a jejich soustavy Úpravy vedoucí k finálním tvarům lineární rovnice či nerovnice. Řešení rovnic a nerovnic s lomenými výrazy. Řešení rovnic a nerovnic s absolutními hodnotami. Obor pravdivosti jedné lineární rovnice či nerovnice se dvěma neznámými, jeho grafické znázornění. Soustava dvou lineárních rovnic s dvěma neznámými, dvě základní metody jejího řešení. Možné obory pravdivosti soustavy dvou lineárních rovnic s dvěma neznámými. 1 05. Kvadratické rovnice a nerovnice Co je kvadratická rovnice? Její řešení pamětným rozkladem. Neúplné kvadratické rovnice a jejich kořeny. Odvození vzorce pro kořeny kvadratické rovnice. Diskriminant. Vztahy mezi kořeny a koeficienty kvadratické rovnice, jejich odvození. Řešení kvadratické rovnice grafickou metodou. Kvadratické nerovnice a postup jejich řešení. Grafické řešení kvadratické nerovnice. 06. Rovnice a nerovnice s odmocninami Základní strategie řešení a dvě základní metody její realizace. Umocnění obou stran rovnice či nerovnice a jeho vliv na postup řešení. Substituční metoda — obecný popis pro (ne)rovnici s jednou neznámou. Typické substituce u (ne)rovnic s odmocninami. Metoda násobení sdruženým výrazem. 07. Rovnice a nerovnice s parametry Rozdělení proměnných v (ne)rovnicích na neznámé a parametry, rozdílnost jejich rolí. Obecný význam úloh s parametry. Důvody náročnosti jejich řešení (porozumění, početní realizace, shrnutí výsledků do tabulky). Co je nového při řešeních rovnic a nerovnic s parametry oproti takovým úlohám bez parametru? Jaké komplikace to přináší? Jak určovat znaménka kořenů kvadratické rovnice v závislosti na parametru? 08. Pojmy a terminologie kolem funkcí. Pojem funkce, způsoby jejího zadání. Definiční obor a obor hodnot. Termíny argument a funkční hodnota (vzor a obraz), nezávislá a závislá proměnná. Funkce prostá. Inverzní funkce, její existence, definiční obor a obor hodnot v porovnání s původní funkcí. Funkce periodická a její periody. Funkce sudé a funkce liché, původ těchto termínů. Kdy říkáme, že na dané množině je daná funkce shora ohraničená, zdola ohraničená, ohraničená? Extrémní hodnoty (minima a maxima) dané funkce na dané množině. Monotonie funkcí: funkce rostoucí a klesající na daném intervalu, symbolický zápis formulí s dvěma kvantifikátory. Pojem grafu funkce. Jak z grafu dané funkce y = f(x) snadno získat grafy jiných funkcí? Kterých? 09. Lineární funkce (i s absolutními hodnotami) a lineární lomená funkce. Lineární funkce, definiční obor a obor hodnot, inverzní funkce. Graf lineární funkce a geometrický význam koeficientů z jejího předpisu. Jak sestrojit graf lineární funkce s výrazy v absolutní hodnotě? Jaký geometrický tvar každý takový graf má? Pojem lineárně lomené funkce jako zobecnění funkce nepřímé úměrnosti, její definiční obor a obor hodnot. Graf lineárně lomené funkce, postup jeho určení. 2 10. Kvadratické funkce Kvadratické funkce. Grafy nejjednodušších funkcí y = x2 a y = ax2 , kde jsou rostoucí, kde klesající a jaké mají obory hodnot. Graf obecné kvadratické funkce, postup jeho určení. Kde je funkce rostoucí, kde klesající a jaký má obor hodnot. Využití při řešení kvadratických rovnic a nerovnic – role diskriminantu. 11. Odmocniny a mocniny s racionálním exponentem Pojem n-té odmocniny, definiční obor, obor hodnot a graf příslušné funkce y = n √ x. Pravidla pro počítání s odmocninami. Proč pro každé celé n > 1 ztotožňujeme funkci y = x 1 n s funkcí y = n √ x? Pro které zlomky m n definujeme x m n ? Jak a pro která x, m, n? Zavedení mocniny xr s racionálním exponentem r a jeho korektnost. Pravidla pro mocniny s racionálními exponenty. 12. Mocninné funkce Jak přiblížíme žákům problematiku mocnin xp s iracionálním exponentem p? Pravidla pro mocniny s reálnými exponenty. Shrněte všechny případy, kdy je mocnina xa s reálnými čísly x, a definována. Mocninné funkce y = xa s reálnými exponenty a různého druhu. Jaké jsou definiční obory a obory hodnot této funkce v rozlišených případech? Jak při nich vypadá graf mocninné funkce a jaká je její monotonie? 13. Exponenciální funkce Pojem exponenciální funkce y = ax , pro jaká a ji uvažujeme, její definiční obor, monotonie, graf a obor hodnot. Kdy jsou grafy dvou funkcí y = ax a y = bx souměrně sdružené podle osy y? Vzájemná poloha grafů dvou funkcí y = ax a y = bx v případech a, b ∈ (1, ∞) a a, b ∈ (0, 1). Jak žákům přiblížit určení přirozené exponenciální funkce y = ex ? Spojte to při svém nadhledu s poznatky o čísle e z matematické analýzy. 14. Logaritmy a logaritmické funkce Slovní určení čísla loga b. Omezení na čísla a, b. Pravidla pro počítání s logaritmy včetně převodního vztahu mezi hodnotami loga x a logb x s jeho důkazem. Historický význam logaritmů. Logaritmy dekadické a přirozené. Pojem logaritmické funkce y = loga x, pro jaká a ji uvažujeme, její definiční obor, obor hodnot, graf a monotonie. Geometrický vztah mezi grafy funkcí y = ax a y = loga x. 15. Exponenciální a logaritmické rovnice a nerovnice Základní rovnice a nerovnice, ke kterým úpravami vždy směřujeme. Jaké vlastnosti k určení jejich řešení využíváme. Objasněte na příkladech rovnic 22x−1 = 8, 2x = 12, x2x−1 = 1, 0,2x > 0,04, log3(x + 1) < 2 a logx(2x + 1) ≤ logx 4x. Metody řešení exp. a log. rovnic a nerovnic, dvě časté substituce. Rovnice a nerovnice se třemi mocninami o základech a2 , ab a b2 . 3