Extrempunkt | Svenska GeoGebrainstitutet

I GeoGebra är en kryssruta den grafiska representationen av en så kallad Boolesk variabel, en variabel som bara kan ta värdena ”true” eller ”false” (sant eller falskt). Den grundläggande idén är att låta en kryssruta bestämma om ett eller flera objekt på skärmen ska vara synliga för tillfället eller ej, som en slags på/av-knapp, men det är bara en av alla möjligheter.

Vi tänker oss att du vill visa symmetrilinjen och vertex hos andragradsfunktioner. Du matar in ax² + bx + c och trycker på Enter för att rita upp en andragradsfunktion vars koefficienter du kan reglera. Kommandot Extrempunkt(f) ger dig vertexpunkten och du döper om den till V. Sedan skapar du symmetrilinjen med kommandot x = x(V), döper om den till ”Symmetrilinje” och gör den streckad och fin.

Du är inte säker på om du vill ha algebrafönstret öppet när du demonstrerar detta så du klickar på glidarnas runda visningsknappar för att visa dem i ritfönstret. Dessutom vill du ha en kryssruta som kopplar på och av symmetrilinjen. Du väljer verktyget för kryssruta…

…och klickar där du vill ha den. Nu får du upp en meny där du kan välja den vertikala linjen. Förklaring är texten du vill ha bredvid kryssrutan, t.ex. ”Visa symmetrilinje”.

Allt fungerar som det är tänkt – men så kommer du på att du kanske skulle vilja kryssrutan styra även vertexpunkten. Hur gör du det?

Nyckeln till att förstå det här är att inse att ”visas” är en egenskap hos linjen, inte hos kryssrutan. Så du går in i egenskaperna för linjen och väljer fliken Avancerat. Högst upp, under rubriken Villkor för att visa objekt hittar du d som är kryssrutans namn. Linjen visas alltså endast när d har värdet true – när kryssrutan är markerad.

För att låta punkten V påverkas av kryssrutan d så går du alltså in på V:s egenskaper, väljer fliken avancerat, och skriver in d under Villkor för att visa objekt. Nu styr kryssrutan både symmetrilinjen och vertexpunkten samtidigt.

Men så börjar du fundera. Egentligen vill du ju först visa vertexpunkten, och sen visa symmetrilinjen. Det kanske är bättre med två kryssrutor? Fast det var ju rätt snyggt att bara ha en kryssruta. Går det att göra så att den andra kryssrutan bara visas först när du markerat den första? Jodå. Gör så här:

Skapa en ny kryssruta som du kopplar till punkten V. Den nya kryssrutan får namnet e. Gå sedan in i egenskaperna för den booleska variabeln d (alltså den första kryssrutan) och skriv in e under Villkor för att visa objekt. Nu kommer kryssruta d bara att visas om du först markerat kryssruta e.

Du kan också ”nollställa” kryssruta d (styr symmetrilinjen) så att den alltid är omarkerad varje gång den visas. För att göra det krävs ett litet script. Gå in i egenskaperna för kryssruta e (styr vertexpunkten) och välj Script (Program). Under Vid uppdatering (onUpdate) skriver du in SättVärde(d, false). Det betyder att varje gång du klickar i eller ur kryssrutan för vertexpunkten så kommer kryssrutan för symmetrilinjen att kryssas ur (tömmas).

Nu kan du ändra andragradsfunktion som du vill och fråga eleverna vad vertexpunkten har för koordinater och därefter vad symmetrilinjen har för ekvation om och om igen. Du kan testa den färdiga konstruktionen här.

Här är ett annat exempel där synligheten hos en kryssruta i det här fallet avgörs av värdet på en glidare.

Det finns fler exempel med tydliga beskrivningar i Builders Handbook.

Under den här rubriken kommer jag att samla inlägg som är tänkta som instruktioner för lärare. Först ut är glidarna.

Glidare representerar nog själva sinnebilden av allt vad dynamisk geometri innebär. Att kunna ändra ett värde genom att dra i en punkt på en liten tallinje och därigenom se former och kurvor förändras och intuitivt få leka sig fram till kunskap.

En glidare är en grafisk representation av ett tal. Jag skriver tal för ibland representerar det en parameter men i andra sammanhang en variabel. Representationen sker oftast i form av en punkt som kan glida på en kort sträcka men i princip kan ju punkten glida på vilken kurva som helst. I glidarens egenskaper kan du ställa in framför allt minimi-, maximi- och steglängdsvärden. Du kan också direkt sätta ett värde genom att tilldela värdet till talet i inmatningsfältet.

En finess som få vet om är att du med Shift-, Ctrl– och Alt-tangenterna kan reglera hur stor steglängden är när du ändrar värden med piltangenterna. Shift-Pil gör att steglängden tillfälligt blir en tiondel av den angivna. Om steglängden från början är 0,5 så att värdena hoppar som 3 → 3,5 → 4 → 4,5… så kommer värdena i stället att hoppa 3 → 3, 05 → 3,1 → 3,15… med Shift nedtryckt.

Ctrl-tangenten gör steglängden tillfälligt 10 gånger större och med
Alt-tangenten hoppar du hela 100 gånger längre steg än vanligt. Du kan givetvis ändra grundinställningen på steglängden direkt i inställningarna för talet/glidaren.

Glidare är både lättfattliga, intuitiva och flexibla. Du kan introducera grafen till den räta linjen genom att be eleverna skriva in y = k x + m, med mellanslag mellan k och x, och be dem undersöka kvalitativt vad som händer när de drar i glidarna. Nästa steg är att eleverna kvantitativt kopplar ihop värdet på glidaren med värdet på något de ser i grafen. Därefter kan du sammanfatta klassens upptäckter och formalisera resultaten.

Några andra begrepp som intimt hänger samman med glidare är animering, spår och dynamisk färg.

Animering innebär att talets värde ändras kontinuerligt. Animerar vi
k-värdet på räta linjen så kommer linjen att svänga runt skärningspunkten med y-axeln som en liten film. Du animerar en glidare genom att trycka på ”play”-symbolen nere till höger i algebrafältet i version Classic 6 (= onlineversionen).

I Classic 5 högerklickar du och väljer Animering på. I Classic 5 kan du dessutom exportera animerade GIF-filer som den här. I GeoGebra 6 får du använda kommandot ExporteraBild().

Spår, eller att ”sätta på spåret” innebär att en punkt, kurva eller figur lämnar ett spår efter sig när det byter plats eller utseende så att vi får en slags samlad bild av utseendet för olika värden på talet.

Dynamiska färger innebär att vi kan styra färgen hos ett föremål med ett tal, till exempel en animerad glidare.

Låt oss ta ett exempel. Vi skriver in f(x) = a x² + b x + c (”f(x) =” behöver inte skrivas in). Vi får automatiskt glidare för våra parametrar a, b, och c och funktionen ritas ut. Högerklicka på funktionen → Inställningar → fliken Avancerat. Under Dynamiska färger fyller du i Röd: b/5 Grön: 1 – b/5 Blå: 0. Sedan animerar du glidaren b. Grafen flyttar sig och växlar nu färg mellan grönt och rött beroende på värdet på b.

Färgvärdena räknas ”mellan 0 och1” dvs färgen går från ingen färg
= 0 till maximal färg = 1 och värden utanför det här intervallet speglas in i det. Det här kan vara en metod för att förstärka ett begrepp du vill framhäva.

Om du nu dessutom kopplar på spåret på funktionen så får du en fascinerande bild som växer fram. Det gäller att påpeka vad det är du vill att eleverna ska lära sig så de inte glömmer bort det medan de låter sig hypnotiseras av skådespelet.

Om du tar fram vertexpunkten för f(x) med kommandot Extrempunkt(f) och därefter sätter på spåret på den kommer du att se hur den följer en annan andragradsfunktion i sin bana, nämligen g(x) = -a x² + c. Att bevisa detta algebraiskt kan vara en intressant övning.