TI-Nspire CAS software Teknikhjælp for begyndere - Et par gør det selv opgaver Plus lidt regression og statistik

Transkript

1 TI-Nspire CAS software Teknikhjælp for begyndere - Et par gør det selv opgaver Plus lidt regression og statistik Klar til start TI-Nspire CAS software...2 Navigation...2 Opgave Skriv matematik...3 Når man ikke kender syntaksen...4 Hvis der hellere skal stå =...4 Grafisk repræsentation...6 Opgave Finanssolver:...8 Regn selv med formler:...9 Brug det indbyggede regneark (Bruges som Excel)...10 Eksempel på simpel regression...10 Statistik...11 Første eksempel på enkel udregning χ 2 Goodness Of Fit test:...12 Andet eksempel på enkel udregning χ 2 2-Way test (Test for uafhængighed):...13 Sandsynlighedsfordelinger...14 Statistik-materialer:...15 De vigtigste genvejstaster...16 Print det hele ud...17 God fornøjelse med TI-Nspire CAS!...17 SW version 2.0, Dokument version 0.4 side 1/17

2 Klar til start TI-Nspire CAS software Hent og installer TI-Nspire CAS lærer-software. Hvis du ikke har en licenskode kan du vælge Fortsæt med prøveversionen, og du har den i 90 dage. (Hvis du henter elevsoftwaren fungerer den i 30 dage). Navigation Kig denne oversigt over knapperne igennem: Klik på PC-skærmen for at få det View, der passer til skærmen. 2. Klik midt i arbejdsområdet for at åbne et værksted Vælg Noter / Notes Nu er du i princippet klar til at skrive, men vi vil lige have værktøjskassen frem. 3. Klik på Utilities. Der så skulle gerne komme en værktøjskasse frem 4. Sæt værktøjskassen fast ved klik på tegnestiften, så den ændrer sig til Nu er din værktøjskasse sat fast. Tip: Hvis du sletter din værktøjskasse, kan du altid få den frem igen ved at klikke Load Default Workspace under Window. SW version 2.0, Dokument version 0.4 side 2/17

3 Opgave med beregning og grafisk løsning Skriv matematik Åben Notes (Klik i arbejdsområdet og vælg Notes (= Noter ) og skriv den tekst, du har lyst til Hvis du har opgavesættet i PDF, kan du eventuelt kopiere teksten fra opgaven. Skriv et sted f(x):=x^3-6*x^2+5 Marker det, der skal være matematik, som ovenfor. Og vælg menuen Convert to Math Box under Insert Bemærk genvejstasten (Ctrl +M). Fremover laver vi matematikfelter med Ctrl+M. Det er hurtigst, og du skal bruge det ofte. Husk ctrl + M. (M for matematik). Hvis du trykker ENTER, imens cursoren er i matematikfeltet, beregnes det. I dette tilfælde defineres funktionen f(x). Hvis du har en lille stiplet firkant, er det matematikboksen. Du kan skrive mere matematik i den. Hvis du vil have den anden afledede, kan du bruge skabelonerne i venstre side: og Brug værktøjet til at skrive den anden afledede. Tryk Enter et sted i matematikboksen og den beregnes. Hvor du vil skrive ligningen uden beregning (med sort), kan du kopiere den anden afledede eller skrive den igen i en ny matematikboks. Denne gang pil ud af den med pil til højre uden at trykke Enter. Så fungerer matematikboksen som en editor og beregnes ikke. Hvis du kommer til at trykke Enter uden at mene det; Klik fortryd Menuen Algebra under Calculation (= Beregn) finder du blandt andet Solve (= Løs ). Brug Solve til at løse ligningen. Du kan også bruge Solve til at løse visse uligheder, men ikke alle. SW version 2.0, Dokument version 0.4 side 3/17

4 Når man ikke kender syntaksen I Algebra -menuen står almindelige beregninger (Solve, faktorisere, den mystiske Expand osv.), og under Calculus finder du infinitesimalregningen. (differentiere, integrere, max, min, grænseværdier etc.) Det gør det let at finde kommandoen, men ofte glemmer man syntaksen. Hjælpen ligger i kataloget Catalog (= Katalog ) eller Math Operators. Klik i værktøjskassen. Du får en alfabetisk oversigt over kommandoer. Tast S, og du skulle være ved s. Blader derefter ned til *Solve(. Klik på Solve og se syntakshjælpen nedenfor. Prøv eventuelt også den emneordnede Den lille stiplede firkant uden noget i til højre er en matematikboks. Den kommer af sig selv, når du taster Enter i den foregående. Den kommer også, når du beder om den i menuen eller hvis du taster Ctrl + M. Hvis du vil skrive tekst, kan du bare slette en matematikboks på samme måde som du sletter tegn. Hvis der hellere skal stå = Højreklik på matematikboksen Der kommer en menu vælg Math Box Attributes Nu kan du vælge hvilket skilletegn, du vil have. Du kan også skrive tekst imellem dine beregninger og gøre det pænt. SW version 2.0, Dokument version 0.4 side 4/17

5 For at løse resten af opgaven skal du bruge en tangentligning. Den kan du få på flere måder. En af dem er at bruge tangentligningen, hvor du bruger df(x) eller fm(x) eller en anden bogstavkombination for den afledede. Tangentligningen kan eleven have stående i en formelsamling i TI-Nspire CAS, så den bare skal hentes over. (Windows almindelige kopier og sæt ind fungerer også genvejstasterne Ctrl + C og Ctrl + V) En anden metode er at bruge en kommando søg efter tangentline i kataloget og lav den af de to, du synes om. TIP: With-operatoren Indsætter tildeler midlertidigt en værdi til en variabel. Den har jeg brugt i tangentligningen, så jeg kan sætte xo til 2 i det ene udtryk alene. ligger på PC øverst til højre på tastaturet. På grafregneren ligger den over =, og på MAC findes den under Hvis du nu ændrer forskriften for f(x), opdateres det, som er afhængigt af f(x). Vi kunne have sørget for at alt var afhængigt af f(x). Dette er generel CAS. Tip: Hvis du har skrevet tekst, som skulle have været matematik; Marker teksten, højreklik og gør det til et matematikfelt (eller brug Ctrl + M) Hvis du vil være helt interaktiv: Første gang interaktivitet kræver opmærksomhed er, hvor vi løser ulighederne. Hvis de skulle afhænge af f(x), skulle vi gemme den dobbelt afledede i en variabel eller skrive den igen indeni solvekommandoen. eller og Resultaterne gøres interaktive ved at skrive udregningen, højre-klikke på matematikboksen og skjule input. Så bliver til SW version 2.0, Dokument version 0.4 side 5/17

6 Grafisk repræsentation Måske kender du bare en enkelt, som hellere vil løse opgaven grafisk Indsæt en ny side, eller del din side i to. Vælg værkstedet Graphs. (= Graf ) Hvis du ikke har en indtastningslinje; klik på eller tryk Ctrl + G Udfor f1(x) = Skriv f(x) Tilpas vinduet passende ved: Træk i delepunkterne på akserne (synkron ændring af de to akser) Hold shift nede og træk i delepunkterne på akserne hver for sig Dobbeltklik på tal og ret dem Højreklik i baggrunden og vælg Window /Zoom, så får du ca. menuen fra TI-84. Sæt nu en tangent et sted på grafen. Klik i graf-værkstedet. Vælg så værktøjet Tangent i menuen Points (= punkter ) Værktøjernes logik er 1) Åben værktøjet 2) Klik på dets input 3) tast ESC, når du er færdig. I dette tilfælde 1) Åben tangentværktøjet 2) Klik på grafen og klik så på et punkt på grafen. Ikonet i øverste hjørne fortæller, at værktøjet stadig er aktivt. Tryk ESC for at komme ud af værktøjet. Træk nu punktet rundt på grafen. Du kan sætte koordinater på røringspunktet Højre klik på punktet og prøv menuerne Coordinates and equations og Label. Du kan trække i pilene for enderne, hvis du vil gøre tangenten længere. Slet nu tangenten igen. Højreklik på røringspunktet og vælg Delete SW version 2.0, Dokument version 0.4 side 6/17

7 Prøv nu værktøjet Inflection (= Vendetangent ) i menuen Analyze.. Klik i graf-værkstedet, og vælg så værktøjet. Input er venstre og højre endepunkt for det interessante område. Nu skulle du have røringspunktet markeret. Vælg igen værktøjet Tangent I menuen Points... Men denne gang skal du ikke klikke punktet fast på grafen. Klik først på grafen og skriv så (2 (Venstreparentes og tallet 2). Tryk ESC for at komme ud af værktøjet! Brug fortryd hvis du kom foran. Den ligger i eller i Ctrl + Z, som i mange Windows-programmer. Træk eventuelt tangenten længere. Højreklik på tangenten og vælg Coordinates and Equations (= Koordinater & Ligninger ). Gør evt. billedet smukkere ved at indstille vinduet i vindues-indstillingerne (Højreklik på baggrunden). sætte label på grafen, tilføje tekst, (Passende højreklik) Tip:, du bladrer tilbage og frem i dine sider ved Ctrl + og Ctrl +. Tip: Tryk ESC hvis du er fanget i noget, du ikke ved, hvad er. SW version 2.0, Dokument version 0.4 side 7/17

8 Opgave 2 Åben ny opgave, som du har gjort det tidligere (Insert, Problem). Og indsæt et Notes (= Noter ) værksted ved at klikke i arbejdsområdet, og skriv din opgave. Opgaven kan løses med den indbyggede Finanssolver (Svarende til TI-84), eller du kan beregne med formler, eller du kan bruge det indbyggede regneark (Bruges næsten som Excel) Finanssolver: Du kender sikkert financesolveren fra TI- 84. Den ligger i menuen Calculations, hvor du finder de øvrige udregninger. Hvis du bruger værkstedet grafregner, ligger den som ikon på værktøjslinjen. (Hvis du ikke er fortrolig med den, så brug kun den simple del, svarende til de fem første variable. Her er N antal rentetilskrivninger, I er rentefoden, PV startværdien, Pmt ydelsen og FV slutværdien). (Du kan også finde finansielle færdigkommandoer i form af de såkaldte TVM-funktioner dvs. Time-Value-Money-funktioner - i Finance-menuen eller i utility-baren ude til venstre. De styrer alle standardopgaver med opsparing og gæld. Der skal ikke importeres noget udefra for at få dem ind de ligger klar til brug i menuer og katalog. Men spring det kommandobaserede over for nu ). SW version 2.0, Dokument version 0.4 side 8/17

9 Regn selv med formler: Find skabelonerne i venstre side og vælg brøk. Skriv dine formler op og regn opgaven. Hvis du har glemt hvordan se opgave 3 igen og (Ja du kunne have haft formlen i et TI-Nspire CAS-dokument ala en formelsamling og kopieret direkte derfra). Du kan bladre frem og tilbage med ctrl + og ctrl + eller via sideoversigten i fanen til venstre Værktøjet Calculator (= Grafregner ) kan lave de samme beregninger. I grafregner er de ikke dynamiske, og det, du har lavet (historikken) bevares. I værkstedet Calculator (= Grafregner ) kan du ikke skrive egentlig tekst, men du kan indsætte kommentarlinier Nogen foretrækker at begynde en opgave i grafregner, fordi man kan pile op på en udregning og trykke enter, så får man en kopi på indtastningslinien og kan lave en ny version af udregningen. (som i TI-89) Man kan senere perfektionere ved at trække den endelige version over i Notes (= Noter ), når opgaven skal laves til en aflevering. Det er en smagssag. Du kan jo forsøge at oprette en ny side og vælge Calculator (= Grafregner). SW version 2.0, Dokument version 0.4 side 9/17

10 Brug det indbyggede regneark (Bruges som Excel) Regnearket kan bruges som et almindeligt regneark. Så du kan stille afviklingen af lånet op, som du plejer. Der skal ikke importeres kommandoer, pakker eller lignende. Celleformlerne kan skrives som i Excel. Formelfeltet, hvor du kan se, hvad der foregår ligger for neden. Klik i cellen. Skriv =, peg på den celle, du vil referere til, tast regnetegnet (her +) klik på næste celle, du vil referere til, tast et tegn osv. Tast enter, når du er færdig. Du kan kopiere, indsætte og trække formler og data som i Excel. Absolutte referencer laves som i Excel med dollartegn $. Du farver celler ved at markere dem, højreklikke og vælge farve. (I regnearket kan du referere til de variable, du har oprettet andre steder i samme opgave også symbolske. Dette regneark kan differentiere, integrere, solve etc. symbolsk. Men det er en anden historie ) Eksempel på simpel regression Regression kan laves på mange måder i TI-Nspire CAS. Kommandoer, der ligner TI-84 er en mulighed, Jeg har valgt at vise regression i Data & Statistik værktøjet af pædagogiske grunde. Indtast data i søjler i List & Spreadsheet (= Lister & Regneark ). Skriv navne i navnefelterne øverst (ved pilen) og tryk enter. Du har nu defineret variablene. Markér de to søjler med tastaturet: Med tastaturet pil op igennem søjle A og videre op til søjlen er markeret. Marker nu som i Windows; Hold nu shift nede og pil til højre. Når du har markeret de to søjler, højreklik i det markerede område og vælg Quickgraph (= hurtiggraf ). Du skulle så få grafen til højre. Klik et sted i grafvinduet og klik så på Analys.. Hvis du vælger regression Lineær regression får du regressionen med linjen tegnet. Prøv derefter 7:Residuals: og bed om residualplottet. SW version 2.0, Dokument version 0.4 side 10/17

11 Hvis du har brug for de variable, som dannes under regressionen, gå til Notes (= Noter), åben en matematikboks (Ctrl + M) og tryk på Var ( = Ctrl + L), og vælg den variable, du vil se. De variable, som er gemt under regressionen, begynder med stat. Regressionsligningen er for eksempel stat.regeq(x) - her finder du også r 2. SJOVT: Prøv også at lege med flytbare linjer og residuelle kvadrater og. Fra EXCEL til TI-Nspire: Hvis du har data i Excel-kolonner, kopieres de direkte over i TI-Nspire CAS, men sørg først for at decimalseparatoren er punktum. Det gøres i Excel Options i Tools -menuen. Variablen finder du ved at trykke knappen (eller ctrl + L). Så vises alle de variable, som er gemt i opgaven. Statistik Statistikken kan behandles på forskellige måder i TI-Nspire CAS. I menuerne findes kommandoer, der let og enkelt udregner det, som eleven skal bruge. Pædagogisk er det nok så vigtigt, at eleven i TI-Nspire CAS kan bygge simuleringer, der understøtter forståelsen for statistiske begreber. (Konfidensinterval, p-værdi, ) Herunder er to eksempler på simpel udregning. Der skal ikke importeres pakker eller dokumenter, som man skal holde styr på. Det hele er indbygget i TI-Nspire CAS fra starten. De statistiske begreber forstås meget bedre, når man har set et par simuleringer. Sidst i afsnittet, finder du links til statistik-materialer til TI-Nspire CAS, som gennemgår simuleringer med TI-Nspire CAS. Eksemplerne er valgt, så de stemmer overens med Susanne Christensens " At træffe sine valg i en usikker verden" suppleret med Kursusmateriale til Det Nye Statistikpensum, som er lavet sammen med fagkonsulenten for STX Bjørn Grøn. Der er link til dette materiale i afsnittet Statistik-materialer". SW version 2.0, Dokument version 0.4 side 11/17

12 Første eksempel på en enkel udregning - χ 2 Goodness Of Fit test: I Susanne Christensens At træffe et valg i en usikker verden, som er lavet sammen med fagkonsulenten for STX Bjørn Grøn, gennemgås følgende eksempel på side 24. Man ønsker at undersøge, om en given stikprøve er repræsentativ for populationen personer over 15 år i Danmark år Indkomstintervallerne er i kategori-listen. Man har spurgt 1000 mennesker. Så den forventede fordeling i stikprøven udregnes let ved forholdstal udfra fordelingen i populationen. (Danmarks statistiks opgørelse af indkomstfordelingen for personer over 15 år i Danmark år 2007). Tallene er i kolonnen listen forventet. Fordelingen i den aktuelle stikprøve på 1000 er i listen obs. Vi vil bruge den chi-i-anden-test, som hedder GOF. (Goodness Of Fit) Den findes i statistikmenuerne i TI-Nspire CAS. Du skal ikke importere noget, bare slå op i menuen. Input er den observerede liste, den forventede liste og antal frihedsgrader. Antal frihedsgrader er antal kategorier minus 1. Laver vi det fx i Notes (= Noter ), ser det ud som her. Klik χ 2 GOF og dialogboksen til højre fremkommer. Udfyld og du får dit resultat. (Hvis du kun får en kommando, skyldes det, at du ikke er i et matematikfelt. Marker kommandoen og tast ctrl + M). χ 2 er teststørrelsen, PVal er P-værdien. I dette tilfælde er sandsynligheden for at få en mere skæv fordeling ved en repræsentativ stikprøve på 1000 meget lille ( ), så stikprøven var nok ikke repræsentativ med hensyn til indkomstfordeling (nulhypotesen om repræsentativitet forkastes derfor på ethvert rimeligt signifikansniveau). SW version 2.0, Dokument version 0.4 side 12/17

13 Andet eksempel på en enkel udregning - χ 2 2-Way test (Uafhængighedstest): I samme menu finder vi χ 2 2-Way test. Klikker vi på den beder den om en observeret matrix. Slår vi igen op i Susanne Christensens At træffe sine valg i en usikker verden, ser vi på side 4 denne tabel over tøjforbrug. Man ønsker at undersøge, om dette er uafhængigt af køn. Definer matricen ma ved hjælp af skabelonen for matricer. Matricen er de observerede tal, så hvis matricen ma herunder bruges i Observed Matrix, får man resultatet: Her ses både teststørrelsen (χ 2 =4.774) og P-værdien. Sandsynligheden, for at en tilfældig stikprøve fra to uafhængige repræsentanter for køn og forbrug vil give et mere skævt resultat, er altså 2.9 %. Så hvis tallene var virkelige, havde vi - med det almindelige signifikansniveau på 5% - vist, at der er en sammenhæng imellem tøjkøb og køn. SW version 2.0, Dokument version 0.4 side 13/17

14 Sandsynlighedsfordelinger TI-Nspire CAS har en lang række indbyggede fordelinger (Distributions). Nogle af dem kender du måske fra TI-84 eller TI-89. De ligger både i statistik- og i sandsynlighedsregnings-menuerne. Pdf er tæthedsfunktionen og Cdf er sandsynlighedsfunktionen P(lav X høj). Så fordelingsfunktionen er derfor i dette tilfælde Cdf(0,x). I eksemplet ovenfor er sandsynligheden for et mere skævt resultat lig med sandsynligheden for, at teststørrelsen er mindst Antal frihedsgrader er 1. I kataloget står, at syntaksen er Så vi får χ²pdf(xval, df) og χ²cdf(lowbound, upbound, df) For P(X upbound), set lowbound=0 P-værdien ovenfor er SW version 2.0, Dokument version 0.4 side 14/17

15 Statistik-materialer: Statistiske begreber er svære. Men de forstås meget bedre, når man har set et par simuleringer af den slags, hvor resultatet visualiseres efterhånden som simuleringen skrider frem. Det er TI-Nspire CAS rigtig god til. Her er en måde at se det på. Susanne Christensens "At træffe sine valg i en usikker verden" - sammen med Kursusmateriale til Det Nye Statistikpensum - som er lavet sammen med fagkonsulenten for STX Bjørn Grøn, indeholder det, du skal vide om statistik. Bjørn Felsagers værktøjsnoter Værktøjshjælp for TI-Nspire CAS følger nøje kursusmaterialet og forklarer hvordan du laver det i TI-Nspire CAS. Hvis du læser dette som en fil, kan du bruge disse links ellers google ordene i parentes. * Susannes noter: At træffe sine valg i en usikker verden [Google: Undervisningsmateriale Statistik AAU Susanne] * Bjørn Grøns kursusmateriale: [Google: Kursusmateriale Statistik Pensum] * Bjørns værktøjshjælp til Susannes materiale med TI-Nspire CAS: (I skrivende stund til version 1.7. Bliver opdateret til ) (Bjørn skriver meget, som man kan blive klogere af. Hvis du vil lave chi-i-anden-test med hurtige kommandoer, beskrives det i afsnit 5 side ) Nspire_Cas_version_2.pdf [Google: emu værktøjshjælp statistik nspire] * Bjørns baggrundsmaterialer om statistik med TI-Nspire CAS: I skrivende stund version 1.6. Bliver opdateret til [Google: Statistik TI-Nspire CAS 1.6] 1 Bliver opdateret til 2.0 hen over sommeren. Find de nye på TI s hjemmeside til den tid ( ) SW version 2.0, Dokument version 0.4 side 15/17

16 De vigtigste genvejstaster Ctrl + og Ctrl +. Ctrl+M ESC Ctrl+K Ctrl+4 / 6 + / + Ctrl+I Som i windows: Ctrl+C / Ctrl+V Ctrl+Z / Ctrl+Y Ctrl+N Bladrer en side frem / en side tilbage Opretter et Matematikfelt Escape = Bringer dig ud af det meste Kontrollér/markér et værksted (Slet eller kopier fx et helt værksted). Gruppér / Opløs gruppe (Samler værkstederne fra næste side på den aktuelle side, Skiller værkstederne på denne side ad og fordeler dem på de følgende sider) Mark'er et område - For eksempel flere kolonner i regnearket. ( er Shift-tasten) Indsæt en ny side Kopier / Sæt ind Fortryd / Annuler fortryd Nyt dokument (Starte forfra) SW version 2.0, Dokument version 0.4 side 16/17

17 Print det hele ud I den nuværende version kan du vælge imellem at få printet som det ser ud på skærmen eller du kan vælge Print All Med print all udskrives hvert værksted på en side for sig og alt kommer med. Også hvis du har 1000 linier Hvis du starter nu, skulle det altså være på plads inden dine elever skal til eksamen. Som det er nu: Vælg Print i File menuen. (Eller ctrl + P). Så ser det ud som her til højre. Det er også her, du kan tilføje sidehoved. (Hvis du også vil have en sidefod, brug filnavnet) God fornøjelse med TI- Nspire CAS! Hvis I beslutter at bruge TI-Nspire CAS software i undervisningen, vil TI meget gerne hjælpe med at sikre, at I får de licensformer, som passer til jeres skole. Kontakt; Behrndt Andersen tlf.: mail: behrndt@ti.com Ønsker du, dine lærerkolleger, skoleleder eller IT-administrator yderligere information, af generel karakter om anvendelsen af TI-Nspire CAS på gymnasiale uddannelser; kontakt venligst Behrndt Andersen tlf.: mail: behrndt@ti.com Ønsker du hjælp af teknisk art; kontakt venligst TI s Kundeservice Tlf.: (+45) (Eller internationalt gratisnummer: = TI CARES) mail.: ti-cares@ti.com SW version 2.0, Dokument version 0.4 side 17/17