GeoGebra för lärare: Listor

En lista är i matematiken en ordnad följd av objekt. Det är ofta tal men kan precis lika gärna vara en följd av koncentriska cirklar, algebraiska termer eller punkter. I det här inlägget gör vi en djupdykning i vad du kan göra med listor i GeoGebra.

Skapa listor

Det finns flera sätt att skapa listor i GeoGebra.

Direkt inmatning med klamrar {…}

Du skapar en kort lista enklast genom att skriva in den direkt.
L = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10} skapar listan L som innehåller de första 11 naturliga talen. Varje element i listan ska separeras med kommatecken och listan avgränsas med klamrar {…}. Just den här listan kan också skapas med skrivsättet L = {0..10} (2 eller fler punkter). Det fungerar bara för konsekutiva heltal.

Verktyget skapa lista

Klicka på verktyget Skapa Lista i verktygsmenyn (i Calculator Suite får du klicka på ”Flera…” längst ned) och dra upp en markeringsrektangel runt ett antal punkter, sträckor, cirklar och andra objekt så skapas en lista med dessa objekt. Det går också bra att markera objekten först och klicka på verktyget sen, men då drar du upp markeringstriangeln med höger musknapp.

I Classic ligger ”Skapa lista” i mätmenyn, i Calculator Suite bland punktverktygen

Skapa lista med punkter i kalkylbladet

Du kan mata in x- och y-koordinater i två kolumner i kalkylbladet (Classicversionerna), markera dessa värden, högerklicka och välja Skapa… Lista med punkter så skapas punkterna och en lista med punkterna. Det här är användbart om du sen ska göra någon regression på dessa data.

Hänvisa till kalkylbladet – regressioner

GeoGebra (classicversionerna) har ett kalkylblad som kan innehålla valfria objekt. I Excel kan varje cell innehålla text eller ett tal eller en formel som genererar en text eller ett tal. I GeoGebra kan varje cell innehålla även punkter, sträckor, cirklar etc. Du skapar t.ex. en punkt i kalkylbladet genom att skriva in (2, 3) i cellen.

Om du har x-värden i A-kolumnen och y-värden i B-kolumnen så kan du skapa punkter i C-kolumnen genom att i C2 skriva (A2, B2) (vi antar att rad 1 är reserverad för beskrivande rubriker). Därefter kopierar du ned formeln genom att dra i den lilla fyrkanten nere till höger i cellen. Ett område i kalkylbladet fungerar automatiskt som en lista. RegressionLin(C2:C6) kommer alltså att göra en linjär regression på de punkter som finns i cellerna C2 till C6.

Talföljd(uttryck, variabel, start, stopp, (steg))

Ett av de kraftfullaste sätten att skapa listor är med kommandot talföljd. Låt inte lura dig av namnet på kommandot – det kan skapa listor av alla typer av objekt, inte bara tal. Du kan till exempel skapa en uppsättning koncentriska cirklar med kommandot
Talföljd(Cirkel( (0,0), sqrt(100 – r^2)), r, 1, 10).

Kommandot talföljd fungerar därmed som en slags FOR-loop om vi betraktar det ur ett algoritmiskt perspektiv. Det kan utläsas som ”Beräkna uttryck då variabel går från start till stopp (med hopp om steg)”

Koncentriska cirklar som visar en uppskivning av ett klot – kanske användbart då rotationsvolymer ska förklaras.

Men självklart är kommandot väldigt användbart för att visa på likheterna arbeta med aritmetiska och geometriska (och andra) talföljder. Låt eleverna experimentera fram talföljder vars tredje term är 8 och elfte term är 35 innan de får hitta rätt uttryck algebraiskt.

Använda enskilda värden i en lista

om L = {3, 6, 12, 24, 48, 96} så är L(1) = 3 och L(5) = 48. Du kan också ”räkna baklänges” så L(-1) = 96 och L(-5) = 6.

Listor i Calculator Suite

GeoGebra Calculator Suite har inget kalkylblad men listor som skapas på andra sätt fungerar precis som i GeoGebra Classic.

Det finns dessutom en tabell där du kan mata in värden. Värdena i kolumnerna går att arbeta med som om de vore vanliga listor men listan som ser ut att heta bara ”x” heter egentligen x₁ (skrivs x_1). Dessa listor kan du kan inte döpa om och de kan bara visas i tabellen om de först skapats där.

Calculator Suite visar punkter automatiskt

Fler saker du kan göra med listor

Tvåpotenser och kvadrater etc

Om X = {0..10} så kommer 2^X att skapa en lista med tvåpotenser och X^2 att skapa en lista med kvadrater.

Tabeller

Om V = Talföljd(a, a, 0, 360, 15) så kommer sin(V°) att ge tabellvärden för sin (0°), sin(15°), sin(30°)… sin(360°). Det är dock kanske mer meningsfullt att göra detta i kalkylbladet.

Funktioner som punktmängder

Skapa X = {-8..8} och L = 0.5X – 2. (X, L) ger nu 17 punkter. Det ger en bild av funktionen y = 0.5x – 2 som är baserad bara på ett fåtal punkter vilket kan vara användbart för att befästa idén att en linje är en mängd av punkter.

Om du i stället skapar n = 0 och X = Talföljd(a, a, -8, 8, 10^(-n)) kan du variera antalet punkter genom att variera värdet på glidaren n mellan ca 0 och 2.

Räta linjer med olika k-värden

Om m är en glidare (skapa genom att skriva t.ex. m = 2) så kommer Talföljd(k x + m, k, -4, 4, 0.5) att generera räta linjer vars k-värden går från -4 till 4.

Simuleringar med slumptal

Du kan skapa 100 slumpvisa punkter med kommandot Talföljd((SlumpFördelning(-5, 5), SlumpFördelning(-5, 5)), j, 1, 50). Här är variabeln j en dummyvariabel som inte används i beräkningen. Tryck på F9-tangenten på tangentbordet för att uppdatera slumpberäkningarna och få 100 nya punkter. Det här är ett användbart sätt att börja bygga simuleringar. Det går givetvis lika bra att lägga slumpkommandot i 50 rader i kalkylbladet men ska du göra 1000 punkter är nog kalkylbladet inte längre lika smidigt. Här finns länkar till de olika slumpkommandon som finns i GeoGebra på engelska. Alla slumptaskommandon börjar på ”Slump…” så skriv det inne i GeoGebra så hittar du de olika kommandona.

Simulera tärningar

SlumpElement(L) levererar att slumpvis element ur listan L. Som alla slumpkommandon så kan det vara bra för simuleringar av olika sannolikhetssituationer. Här är en sån: Du har tre tärningar som är märkta 116688, 224499 och 335577. Vilken tärning är ”bäst”? Svaret är förvånande. Läs mer här och här.

Vi kan simulera detta genom att först skapa listor som representerar tärningarna. T1 = {1, 1, 6, 6, 8, 8} etc.

100 kast med T1 kan simuleras med kommandot
T100 = Talföljd(SlumpElement(T1), j, 1, 100)
100 kast med T1 och T2 kan simuleras med kommandot T12=Talföljd(Om(SlumpElement(T1) > SlumpElement(T2), 1, 2), j, 1, 100). Den resulterande listan innehåller 1:or och 2:or beroende på vilken tärning som vann kastet. Beräknar vi medel(T12) kan vi se att T1 verkar vinna över T2. På samma sätt vinner T2 och T3 men T3 vinner över T1. Du kan alltså (i längden) vinna över andra genom att be dem välja tärning först.

Ännu fler saker du kan göra med listor

Fler kommandon

Element(L, n) är ett kommando som gör samma sak som L(n), alltså plockar ut det n:e elementet ur L.

I enstaka fall kan element bli odefinierade, t.ex. vid lösning av andragradsekvationer. Kommandot TaBortOdefinierat(L) rensar bort sådana värden så att medelvärden etc kan beräknas på de kvarvarande värdena.

UnikaElement(L) skapar en lista som bara innehåller en instans av varje element och kan alltså liknas vis att konvertera en lista till en mängd.

Egna axelmarkeringar (och axlar)

Om dx och dy är glidare så kommer listan
E = Talföljd(Text(”↓”, (j + dx, dy)), j, -10, 10, 1) att skapa egna axelmarkörer. Glidarna dx och dy justerar positionen på markörerna (men zoomar du behöver du justera om).