Mathematikaufgaben für blinde und sehbeeinträchtigte Schüler und Schülerinnen adaptieren Zusammengestellt auf der Grundlage von Übertragungskriterien, die für die Digitalisierung von Schulbüchern für blinde und sehbeeinträchtigte Schüler und Schülerinnen im Rahmen des Projekts "Schulbuch Barrierefrei" 2011 erstellt wurden. In ständiger Zusammenarbeit mit Experten und Expertinnen aus ganz Österreich und den für die Übertragung der Schulbücher Verantwortlichen werden regelmäßig Erfahrungen ausgetauscht und gegebenenfalls Anpassungsvorschläge an diese Verantwortlichen weiter geleitet. http://schulbuch.accessipedia.info Mathematikbeispiele für lineares Arbeiten adaptieren Elisabeth Stanetty, MA Seite 1 von 20 Inhalt 1 2 3 4 5 6 Allgemeine Hinweise ...................................... 4 1.1 Ordnerstruktur ....................................... 4 1.2 Formatierung ......................................... 4 1.3 Grafiken ............................................. 6 Spezielle Anpassungen .................................... 6 2.1 Mathematische Sonderzeichen und Einheiten ............ 6 2.2 Griechisches Alphabet ................................ 7 2.3 Indices .............................................. 8 2.4 Pfeile ............................................... 9 2.5 Klammern ............................................. 9 2.6 Intervalle .......................................... 10 Arithmetik .............................................. 10 3.1 Rechenzeichen ....................................... 10 3.2 Gleichheitszeichen .................................. 10 3.3 Vergleichszeichen ................................... 11 3.4 Mathematische Konstanten ............................ 11 3.5 Teilbarkeit ......................................... 11 3.6 Wurzeln ............................................. 12 3.7 Brüche .............................................. 12 Lineare Algebra und Geometrie ........................... 13 4.1 Elementargeometrie .................................. 13 4.2 Vektoren ............................................ 13 4.3 Matrizen ............................................ 14 Mengenlehre ............................................. 15 5.1 Zahlenmengen ........................................ 15 5.2 Mengenkonstruktion .................................. 16 5.3 Mengenrelationen .................................... 16 Analysis ................................................ 16 6.1 7 Folgen und Reihen ................................... 16 Funktionen .............................................. 17 7.1 Grenzwerte .......................................... 17 Mathematikbeispiele für lineares Arbeiten adaptieren Elisabeth Stanetty, MA Seite 2 von 20 8 7.2 Differentialrechnung ................................ 18 7.3 Integral ............................................ 18 7.4 Winkelfunktionen .................................... 18 7.5 Logarithmusfunktionen ............................... 19 Stochastik .............................................. 19 8.1 Kombinatorik ........................................ 19 8.2 Wahrscheinlichkeitsrechnung ......................... 19 8.3 Symbole der Logik: .................................. 20 Mathematikbeispiele für lineares Arbeiten adaptieren Elisabeth Stanetty, MA Seite 3 von 20 1 Allgemeine Hinweise 1.1 Ordnerstruktur Übungsbeispiele: Jede Aufgabe befindet sich in einem Ordner mit bis zu 4 Dokumenten. 01 Aufgabenstellung (rtf Format), 02 Lösung (rtf Format), gegebenenfalls: 03 Ergänzung (rtf Format, Kopie des Bildmaterials der Originaldatei), Original (pdf Format). Matura: Jeder der beiden Teile befindet sich in einem eigenen Ordner mit folgenden Dokumenten: 00 Hinweise (rtf Format), 01 Aufgabenstellungen (rtf Format), 02 Nebenrechnungen (rtf Format) (bei schon veröffentlichten Maturen: 02 Lösungen (rtf Format)), gegebenenfalls 03 Ergänzungen (rtf Format; Kopien des Bildmaterials der Originaldatei),Original (pdf Format) Dem Begriff „Aufgabe..“ wird die Überschriftsebene 1 zugeordnet und sie werden zur leichteren Auffindbarkeit mit .) abgeschlossen. 1.2 Formatierung Alle automatischen Korrekturen sind ausgeschaltet. Seitenumbrüche sind entfernt. Die Schriftart ist Courier New (True Type!). Der Zeilenabstand beträgt 1,5. Die Schriftgröße ist 12. Die Fußzeile enthält Dateiname, Seite ... von ... Die Schriftgröße der Fußzeile ist 8. Mathematikbeispiele für lineares Arbeiten adaptieren Elisabeth Stanetty, MA Seite 4 von 20 Aufforderungen zu Eintragungen sind durch fett formatierte eckige Klammern dargestellt. [] Die Aufgabenstellungen sind nach folgenden Kriterien bearbeitet. -) Texte Zeilenumbrüche in einem Fließtext sind entfernt. Hervorzuhebendes (Formel) steht in einer eigenen Zeile. Absätze sind durch eine Leerzeile gekennzeichnet. Das Ende einer Aufgabenstellung ist durch fünf Bindestriche in der nachfolgenden Zeile gekennzeichnet -) Sonderzeichen Sonderzeichen sind adaptiert (Kapitel 2). -) Mit einem Formeleditor erstellte Angaben Formeln sind linearisiert. -) Multiple Choice Aufgaben Am Anfang der Zeile vor der Wahlmöglichkeit steht []. Durch Einsetzen von "x" wird angekreuzt [x] -) Lückentexte Lücken sind nummeriert (1) und gefolgt von drei Punkten. Zur Wahl stehende Textstellen haben am Zeilenanfang [] vorangestellt, in die die Nummer der Lücke eingegeben wird. Mathematikbeispiele für lineares Arbeiten adaptieren Elisabeth Stanetty, MA Seite 5 von 20 -) Grafiken sind beschrieben und stehen zusätzlich in einem Extradokument mit dem Namen "02 Ergänzung" zur Verfügung 1.3 Grafiken Grafiken werden ergänzt durch: -) eine dem Beispiel und der Aufgabenstellung entsprechende Beschreibung des/der Grafiken. Beginn und Ende der Beschreibung sind durch {{...}} gekennzeichnet. -) die Angabe der Beschriftung, zB der Achsen, der Skalierungen, der Intervalle im Koordinatensystem, ... -) die Grafik in einem Extradokument ohne Beschriftung in einer Strichstärke, die für die Erstellung als Schwellkopie oder zum Vergrößern geeignet ist -) die Nummerierung der Grafiken bei Multiple Choice Aufgaben 2 Spezielle Anpassungen 2.1 Mathematische Sonderzeichen und Einheiten Vor Einheiten ist ein Leerzeichen gesetzt 5 kg 3 °C 7 kV Um mathematische Sonderzeichen als solche sofort zu erkennen, wird diversen Buchstabenkombinationen das einfache Mathematikbeispiele für lineares Arbeiten adaptieren Elisabeth Stanetty, MA Seite 6 von 20 Anführungszeichen ' vorangestellt, wenn eine eindeutige Zuordnung dadurch erleichtert wird. 'pi Ludolph'sch Zahl 'e Euler'sche Zahl e 'pi Ludolph'sch Zahl pi 'i Wurzel aus -1 Besondere Darstellung von %0 Promille ^. Perioden bei Dezimalzahlen 0,3^. =0,333.....; 4,91^.2^.3^. oder 4,9(123)^- =4,9123123123.... 2.2 Griechisches Alphabet Fast alle griechischen Buchstaben werden mit den ersten beiden Buchstaben und dem vorangestellten einfachen Anführungszeichen ' abgekürzt. ('al =alpha) (kleiner oder großer Anfangsbuchstaben, je nach Verwendung) 'al alpha 'be beta 'ga gamma 'de delta 'ep epsilon 'ze zeta 'et eta 'th theta 'io iota 'ka kappa 'la lambda Mathematikbeispiele für lineares Arbeiten adaptieren Elisabeth Stanetty, MA Seite 7 von 20 'my my 'ny ny 'xi xi 'omi omikron (sonst ident mit omega) 'pi pi 'rh rho 'si sigma 'ta tau 'yp ypsilon 'ph phi 'ch chi 'ps psi 'om omega 2.3 Indices Oberer Index wird vor unterem angegeben: ^ Zirkumflex für obere hintere Indices Index folgt ohne Abstand, folgen mehrere Indices oder ist die Eindeutigkeit der Lesbarkeit gefährdet, werden die Indices in Klammern gesetzt. a^* a* 'N^+ N+ x^(a+b) xa+b ^ Zirkumflex für obere vordere Indices Vor dem Zirkumflex wird ein Leerraum freigelassen. Alle hochgestellten Inhalte werden eingeklammert. . ^(2)x 2x Mathematikbeispiele für lineares Arbeiten adaptieren Elisabeth Stanetty, MA Seite 8 von 20 _ Unterstrich für untere hintere Indices Index folgt ohne Abstand, folgen mehrere Indices oder ist die Eindeutigkeit der Lesbarkeit gefährdet, werden die Indices in Klammern gesetzt. r_1 r1 r_(1,2) r1,2 _ Unterstrich für untere vordere Indices Vor dem Unterstrich wird ein Leerraum freigelassen. Alle tief gestellten Inhalte werden eingeklammert. . _(2)x 2x 2.4 Pfeile -> Pfeil nach rechts --> Doppelpfeil nach rechts <- Pfeil nach links <-- Doppelpfeil nach links <-> Pfeil nach links und rechts <--> Doppelpfeil nach links und rechts 2.5 Klammern (...) runde Klammern [...] eckige Klammern, z.B: Matrix, Intervalle {...} geschweifte Klammern, z.B: Mengenklammern <...> spitze Klammern, Folgenklammern { Klammer über mehrere Zeilen; Mathematikbeispiele für lineares Arbeiten adaptieren Elisabeth Stanetty, MA Seite 9 von 20 Info wird linearisiert, jede Zeile in eckige Klammern gesetzt: |x| ={[x "falls" x >=0] [-x "sonst"] 2.6 Intervalle [] abgeschlossenes Intervall () offenes Intervall [] rechts halboffenes Intervall (] links halboffenes Intervall 3 [3; 10] Arithmetik 3.1 Rechenzeichen ein Abstand vor und kein Abstand nach dem Zeichen + Addition (und Vorzeichen) (-5) +(+3) =(+2) - Subtraktion (und Vorzeichen) * Multiplikation / Division, Bruchstrich (Abstände anders), Verhältnis (Abstände anders) +- Plus oder Minus (±) -+ Minus oder Plus +/- Plus oder Minus (...) runde Klammer |...| Betrag 3.2 Gleichheitszeichen ein Abstand vor und kein Abstand nach dem Zeichen Mathematikbeispiele für lineares Arbeiten adaptieren Elisabeth Stanetty, MA Seite 10 von 20 = gleich \= nicht gleich == ident, kongruent ~~ ungefähr ~ proportional =^ entspricht 3.3 Vergleichszeichen ein Abstand vor und kein Abstand nach dem Zeichen <> ungleich > größer als >= größer als oder gleich \> nicht größer als < kleiner als <= kleiner als oder gleich \< nicht kleiner als >> viel größer als << viel kleiner als 3.4 Mathematische Konstanten 'pi Ludolph'sche Zahl 'e Euler'sche Zahl 'i imaginäre Einheit 'ph goldener Schnitt 3.5 Teilbarkeit ein Abstand vor und nach dem Zeichen Mathematikbeispiele für lineares Arbeiten adaptieren Elisabeth Stanetty, MA Seite 11 von 20 | teilt 5 | 10 \| teilt nicht 3 \| 10 |- teilerfremd 3 |- 7 ggT() größter gemeinsamer Teiler ggT(5, 10) =5 kgV() kleinstes gemeinsames Vielfache 3.6 Wurzeln Die Diskriminante wird unmittelbar an das Wurzelzeichen angeschlossen und in runde Klammern gesetzt, sobald mehr als ein Eintrag erfolgt oder die Eindeutigkeit der Lesbarkeit gefährdet ist. Höhere Wurzeln werden wie vordere obere Indices angekündigt. 'w Quadratwurzel aus 'w2 Quadratwurzel aus 2 'w(x +2) Quadratwurzel aus x+2 . ^(3)'w(a^3) dritte Wurzel aus a3 3.7 Brüche Bei Zahlenbrüchen wird der Bruchstrich durch einen Schrägstrich dargestellt, Zähler und Nenner werden ohne Abstand geschrieben. Gemischte Zahlen werden durch ein Leerzeichen getrennt. 3/4 1 1/2 =3/2 Sobald mehrere Ausdrücke im Zähler oder Nenner stehen und das Erkennen der Vorrangregeln durch die Linearisierung schwierig wird, werden Zähler und Nenner in runde Klammern gesetzt. (2a +b)/(c -3d) Mathematikbeispiele für lineares Arbeiten adaptieren Elisabeth Stanetty, MA Seite 12 von 20 (5 +7x)/x Bei Doppelbrüchen wird der Hauptbruchstrich durch zwei Schrägstriche dargestellt. Es werden nur runde Klammern entsprechend den Vorrangregeln verwendet. Ein Abstand folgt nach dem Hauptbruchstrich. ((2x +8)/(4x -2))// ((x -8)/(5x +2)) Bei Verhältnissen wird vor und nach dem Bruchstrich ein Leerzeichen gesetzt. Bei der Angabe von Maßstäben in Texten wird das ":" übernommen. 4 Lineare Algebra und Geometrie 4.1 Elementargeometrie A, B, C Punkte AB Strecke zwischen den Punkten A und B |AB| Länge der Strecke zwischen den Punkten A und B a, b, Geraden 'wi(ABC) Winkel zwischen BA und BC 'wi(a, b) Winkel zwischen a und b 'rw rechtwinkelig auf (normal, orthogonal) || parallel zu (jeweils ein Abstand davor und danach) g || h \|| nicht parallel zu 4.2 Vektoren 'va Vektor a 'va_0 Einheitsvektor a0 -'va Vektor a in entgegengesetzter Richtung 'n_a Normalvektor von Vektor a Mathematikbeispiele für lineares Arbeiten adaptieren Elisabeth Stanetty, MA Seite 13 von 20 'v_0 Nullvektor 'vi, 'vj, 'vk Einheitsvektoren der Achsen 'va^l zu a links gekippter Normalvektor 'va^r zu a rechts gekippter Normalvektor 'vb_a Vektor b durch Normalprojektion abgebildet auf Vektor a 'va * 'vb Skalarprodukt (Malzeichen zwischen 2 Leerzeichen) 'va 'x 'vb Kreuzprodukt (Malzeichen zwischen 2 Leerzeichen) 'vAB Vektor von A nach B: |'va| Länge des Vektors a |'vAB| Länge des Vektors vom Punkt A zum Punkt B R_2 zweidimensionale Angaben folgen R_3 dreidimensionlae Angaben folgen (x|y) Koordinatenangaben in R2 (x|y|z) Koordinatenangaben in R3 4.3 Matrizen Beginn und Ende der Matrix werden mit runden Klammern gekennzeichnet. 'mat(m; n) eine Matrix mit m Zeilen und n Spalten 'mat(2; 3) eine zwei Mal vier Matrix Jede Zeile der Matrix steht in einer neuen Zeile in eckigen Klammern, sofern mehr als ein Eintrag erfolgt, die Trennung der Spalten erfolgt durch Strichpunkte. 'mat ([1; 2; 3; 4] [4; 3; 2; 1]) 'det(2;2) Determinante einer zwei Mal zwei Matrix Mathematikbeispiele für lineares Arbeiten adaptieren Elisabeth Stanetty, MA Seite 14 von 20 'det([a;c][b;d]) =ad -cb 5 Mengenlehre 5.1 Zahlenmengen Wenn die Eindeutigkeit beim Lesen gefährdet ist, wird ein einfaches Apostroph vorangestellt. 'N natürliche Zahlen mit 0 'N^* N \{0} natürliche Zahlen ohne 0 'N_g gerade natürliche Zahlen 'N_u ungerade natürliche Zahlen 'P Primzahlen 'Z ganze Zahlen 'Z^+ positive Ganze Zahlen 'Z^- negative Ganze Zahlen 'Z^+_0 nichtnegative Ganze Zahlen 'Z^-_0 nichtpositive Ganze Zahlen 'Z^+_g positive gerade Ganze Zahlen 'Z^+_u positive ungerade Ganze Zahlen 'Q rationale Zahlen 'R reelle Zahlen 'C komplexe Zahlen 'z =5 +3'i 'Re Realteil einer komplexen Zahl 'Re =5 'Im Imaginärteil einer komplexen Zahl 'Im =3 'z komplexe Zahl 'z^* konjugiert komplexe Zahl Mathematikbeispiele für lineares Arbeiten adaptieren Elisabeth Stanetty, MA Seite 15 von 20 5.2 Mengenkonstruktion {} leere Menge {...} Elemente einer Menge | für die gilt, Abstand davor und danach {1,2,3} {1,2; 3,4; 4,8; ...} A ={x 'el 'N | x >=5} \ ohne A ='N \{0} 5.3 Mengenrelationen Abstand vor und nach den Relationszeichen 'el Element von 5 'el N \'el kein Element von 5 \'el N_g 'TM Teilmenge von A 'TM B 'eTM echte Teilmenge von 'OM Obermenge von 'eOM echte Obermenge von 'DM Durchschnittsmenge 'VM Vereinigungsmenge 'dm Durchschnittsmenge bilden A 'dm B 'vm Vereinigungsmenge bilden \ 6 A 'vm B Differenzmenge bilden A \ B Analysis 6.1 Folgen und Reihen (a_n) Folge mit den Folgegliedern a1, a2, a3, ... a_n -> a Folge an konvergiert gegen Grenzwert a n -> 'ue n geht gegen unendlich Mathematikbeispiele für lineares Arbeiten adaptieren Elisabeth Stanetty, MA Seite 16 von 20 'Si Summe 'Si[i 'el I] Summe aller i aus der Menge I 'Si[i=1; n](a_n) Summe aller Folgeglieder im Intervall von 1 bis n 'Pi Produkt 'Pi[i 'el I] Produkt aller i aus der Menge I 'Pi[i=1; n](a_n) Produkt aller Folgeglieder im Intervall von 1 bis n 7 Funktionen D D_f Definitionsmenge Definitionsmenge einer Funktion f W Wertemenge f: x -> y die Funktion f bildet das Element x auf das Element y ab f(x) Funktionswert von f für das Element x f^(-1) Umkehrfunktion f^^ Fourier-Transformierte der Funktion f arg() Argument einer Funktion ist der x-Wert; arg(f(x)) =x 7.1 Grenzwerte lim[x ->a]f(x) beidseitiger Grenzwert der Funktion f für x gegen a 'ue lim[x ->+ue] unendlich Grenzwert, wenn x gegen plus unendlich strebt Mathematikbeispiele für lineares Arbeiten adaptieren Elisabeth Stanetty, MA Seite 17 von 20 7.2 Differentialrechnung f'(x) 1. Ableitung der Funktion f von x f''(x) 2. Ableitung der Funktion f von x f'''(x) 3. Ableitung der Funktion f von x f^(n')(x) n. Ableitung der Funktion f von x 'd Ableitung der Funktion f nach x 'de partielle Ableitung der Funktion f nach x 'df/'dx 'de(f)/'de(x) F(x) Stammfunktion 7.3 Integral int Integral int(f(x)dx) int[a;b] bestimmtes Integral zwischen a und b int[a;b](f(x)dx) F(x)[a;b] die Fläche oder das Volumen der Funktion f von x zwischen a und b 7.4 Winkelfunktionen sin() Sinus von cos() Cosinus von tan() Tangens von cot() Cotangens von arcsin() arccos() arctan() arccot() Mathematikbeispiele für lineares Arbeiten adaptieren Elisabeth Stanetty, MA Seite 18 von 20 sinh() cosh() tanh() coth() 7.5 Logarithmusfunktionen log(...) Logarithmus von log_a(...) Logarithmus von ... zur Basis a lg(...) Logarithmus von ... zur Basis 10 ln(...) natürlicher Logarithmus von , Logarithmus von ...zur Basis e ld(...) Logarithmus von zur Basis 2 ----- 8 Stochastik 8.1 Kombinatorik ! Fakultät 3! =3 *2 *1 =6 (n\k) Binomialkoeffizient n über k Zahl der Kombinationen ohne WH von k aus n Elementen ((n\k)) Zahl der Kombinationen mit WH von k aus n Elementen 8.2 Wahrscheinlichkeitsrechnung P(A) Wahrscheinlichkeit des Ereignisses A P(A | B) Wahrscheinlichkeit von A, wenn B E(X) Erwartungswert der Zufallsvariable X V(X) Varianz der Zufallsvariable X 'si(X) Standardabweichung der Zufallsvariable X Mathematikbeispiele für lineares Arbeiten adaptieren Elisabeth Stanetty, MA Seite 19 von 20 'si(X,Y) Kovarianz der Zufallsvariablen X und Y 8.3 Symbole der Logik: 'o= ...oder... (nicht ausschließend) A 'o= B 'o A oder B oder (ausschließend) A 'o B 'u oder beide A oder B ... und ... A 'u B A und B \ Negation einer Aussage A -> B aus A folgt B A <- B aus B folgt A A <-> B aus A folgt B und umgekehrt 'Ax für alle Elemente x '\Ax nicht für alle Elemente x 'Ex es existiert mindestens ein Element x 'E1x es existiert genau ein Element x '\Ex es existiert kein Element x Mathematikbeispiele für lineares Arbeiten adaptieren Elisabeth Stanetty, MA Seite 20 von 20