Pakolliset kurssit

2. Polynomifunktiot ja -yhtälöt (MAA2)

Tavoitteet

Kurssin tavoitteena on, että opiskelija

• harjaantuu käsittelemään polynomifunktioita

• osaa ratkaista toisen asteen polynomiyhtälöitä ja tutkia ratkaisujen lukumäärää

• osaa ratkaista korkeamman asteen polynomiyhtälöitä, jotka voidaan ratkaista ilman polynomien jakolaskua

• osaa ratkaista yksinkertaisia polynomiepäyhtälöitä

• osaa käyttää teknisiä apuvälineitä polynomifunktion tutkimisessa ja polynomiyhtälöihin ja polynomiepäyhtälöihin sekä polynomifunktioihin liittyvien sovellusongelmien ratkaisussa.

Keskeiset sisällöt

• polynomien tulo ja muotoa olevat binomikaavat

• 2. asteen yhtälö ja ratkaisukaava sekä juurten lukumäärän tutkiminen

• 2. asteen polynomin jakaminen tekijöihin

• polynomifunktio

• polynomiyhtälöitä

• polynomiepäyhtälön ratkaiseminen

3. Geometria (MAA3)

Tavoitteet

Kurssin tavoitteena on, että opiskelija

• harjaantuu hahmottamaan ja kuvaamaan tilaa sekä muotoa koskevaa tietoa sekä kaksi- että kolmiulotteisissa tilanteissa

• harjaantuu muotoilemaan, perustelemaan ja käyttämään geometrista tietoa käsitteleviä lauseita

• osaa ratkaista geometrisia ongelmia käyttäen hyväksi kuvioiden ja kappaleiden ominaisuuksia, yhdenmuotoisuutta, Pythagoraan lausetta sekä suora- ja vinokulmaisen kolmion trigonometriaa

• osaa käyttää teknisiä apuvälineitä kuvioiden ja kappaleiden tutkimisessa ja geometriaan liittyvien sovellusongelmien ratkaisussa.

Keskeiset sisällöt

• kuvioiden ja kappaleiden yhdenmuotoisuus

• sini- ja kosinilause

• ympyrän, sen osien ja siihen liittyvien suorien geometria

• kuvioihin ja kappaleisiin liittyvien pituuksien, kulmien, pinta-alojen ja tilavuuksien laskeminen

Aihekokonaisuudet
- geometria ja kuvaamataide

4. Vektorit (MAA4)

Tavoitteet

Kurssin tavoitteena on, että opiskelija

• ymmärtää vektorikäsitteen ja perehtyy vektorilaskennan perusteisiin

• osaa tutkia kuvioiden ominaisuuksia vektoreiden avulla

• ymmärtää yhtälöryhmän ratkaisemisen periaatteen

• osaa tutkia kaksi- ja kolmiulotteisen koordinaatiston pisteitä, etäisyyksiä ja kulmia vektoreiden avulla

• osaa käyttää teknisiä apuvälineitä vektoreiden tutkimisessa sekä suoriin ja tasoihin liittyvien sovellusongelmien ratkaisussa.

Keskeiset sisällöt

• vektoreiden perusominaisuudet

• vektoreiden yhteen- ja vähennyslasku ja vektorin kertominen luvulla

• koordinaatiston vektoreiden skalaaritulo

• yhtälöryhmän ratkaiseminen

• suorat ja tasot avaruudessa

Aihekokonaisuudet
- vektorit geometriassa ja fysiikassa

5. Analyyttinen geometria (MAA5)

Tavoitteet

Kurssin tavoitteena on, että opiskelija

• ymmärtää, kuinka analyyttinen geometria luo yhteyksiä geometristen ja algebrallisten käsitteiden välille

• ymmärtää pistejoukon yhtälön käsitteen ja oppii tutkimaan yhtälöiden avulla pisteitä, suoria, ympyröitä ja paraabeleja

• syventää itseisarvokäsitteen ymmärtämystään ja oppii ratkaisemaan sellaisia yksinkertaisia itseisarvoyhtälöitä ja vastaavia epäyhtälöitä, jotka ovat tyyppiä
  | f(x) | = a tai | f(x) | = | g(x) |

• osaa käyttää teknisiä apuvälineitä pistejoukon yhtälön tutkimisessa sekä yhtälöiden, yhtälöryhmien, itseisarvoyhtälöiden ja epäyhtälöiden ratkaisemisessa sovellusongelmissa.

Keskeiset sisällöt

• pistejoukon yhtälö

• suoran, ympyrän ja paraabelin yhtälöt

• itseisarvoyhtälön ja epäyhtälön ratkaiseminen

• pisteen etäisyys suorasta

Aihekokonaisuudet
- analyyttinen geometria ja lineaarinen optimointi

6. Derivaatta (MAA6)

Tavoitteet

Kurssin tavoitteena on, että opiskelija

• osaa määrittää rationaalifunktion nollakohdat ja ratkaista yksinkertaisia rationaaliepäyhtälöitä

• omaksuu havainnollisen käsityksen funktion raja-arvosta, jatkuvuudesta ja derivaatasta

• osaa määrittää yksinkertaisten funktioiden derivaatat

• osaa tutkia derivaatan avulla polynomifunktion kulkua ja määrittää sen ääriarvot

• tietää, kuinka rationaalifunktion suurin ja pienin arvo määritetään

• osaa käyttää teknisiä apuvälineitä raja-arvon, jatkuvuuden ja derivaatan tutkimisessa ja rationaaliyhtälöiden ja -epäyhtälöiden ratkaisemisessa sekä polynomi- ja rationaalifunktion derivaatan määrittämisessä sovellusongelmissa.

Keskeiset sisällöt

• rationaaliyhtälö ja ‑epäyhtälö

• funktion raja-arvo, jatkuvuus ja derivaatta

• polynomifunktion, funktioiden tulon ja osamäärän derivoiminen

• polynomifunktion kulun tutkiminen ja ääriarvojen määrittäminen

Aihekokonaisuudet
- ei-lineaarinen optimointi geometriassa ja talousmatematiikassa

7. Trigonometriset funktiot (MAA7)

Tavoitteet

Kurssin tavoitteena on, että opiskelija

• tutkii trigonometrisia funktioita yksikköympyrän symmetrioiden avulla

• osaa ratkaista sellaisia trigonometrisia yhtälöitä, jotka ovat tyyppiä
  sin f(x) = a tai sin f(x) = sin g(x)

• osaa trigonometristen funktioiden yhteydet ja

• osaa derivoida yhdistettyjä funktioita

• osaa tutkia trigonometrisia funktioita derivaatan avulla

• osaa hyödyntää trigonometrisia funktioita mallintaessaan jaksollisia ilmiöitä

• osaa käyttää teknisiä apuvälineitä trigonometristen funktioiden tutkimisessa ja trigonometristen yhtälöiden ratkaisemisessa ja trigonometristen funktioiden derivaattojen määrittämisessä sovellusongelmissa.

Keskeiset sisällöt

• suunnattu kulma ja radiaani

• trigonometriset funktiot symmetria- ja jaksollisuusominaisuuksineen

• trigonometristen yhtälöiden ratkaiseminen

• yhdistetyn funktion derivaatta

• trigonometristen funktioiden derivaatat

Aihekokonaisuudet
- trigonometriset funktiot geometrissa ja fysiikassa

8. Juuri- ja logaritmifunktiot (MAA8)

Tavoitteet

Kurssin tavoitteena on, että opiskelija

• kertaa potenssienlaskusäännöt mukaan lukien murtopotenssit

• tuntee juuri-, eksponentti- ja logaritmifunktioiden ominaisuudet ja osaa ratkaista niihin liittyviä yhtälöitä

• osaa tutkia juuri-, eksponentti- ja logaritmifunktioita derivaatan avulla

• osaa hyödyntää eksponenttifunktiota mallintaessaan erilaisia kasvamisen ja vähenemisen ilmiöitä

• osaa käyttää teknisiä apuvälineitä juuri-, eksponentti- ja logaritmifunktioiden tutkimisessa ja juuri-, eksponentti- ja logaritmiyhtälöiden ratkaisemisessa sekä juuri-, eksponentti- ja logaritmifunktion derivaattojen määrittämisessä sovellusongelmissa.

Keskeiset sisällöt

• potenssien laskusäännöt

• juurifunktiot ja -yhtälöt

• eksponenttifunktiot ja -yhtälöt

• logaritmifunktiot ja -yhtälöt

• juuri-, eksponentti- ja logaritmifunktioiden derivaatat

Aihekokonaisuudet
-juuri-, eksponentti- ja logaritmifunktiot matemaattisessa mallintamisessa

9. Integraalilaskenta (MAA9)

Tavoitteet

Kurssin tavoitteena on, että opiskelija

• ymmärtää integraalifunktion käsitteen ja oppii määrittämään alkeisfunktioiden integraalifunktioita

• ymmärtää määrätyn integraalin käsitteen ja sen yhteyden pinta-alaan

• osaa määrittää pinta-aloja ja tilavuuksia määrätyn integraalin avulla

• perehtyy integraalilaskennan sovelluksiin

• osaa käyttää teknisiä apuvälineitä funktion ominaisuuksien tutkimisessa ja integraalifunktion määrittämisessä sekä määrätyn integraalin laskemisessa sovellusongelmissa.

Keskeiset sisällöt

• integraalifunktio

• alkeisfunktioiden integraalifunktiot

• määrätty integraali

• pinta-alan ja tilavuuden laskeminen

Aihekokonaisuudet
- integraalilaskenta geometriassa ja fysiikassa

10. Todennäköisyys ja tilastot (MAA10)

Tavoitteet

Kurssin tavoitteena on, että opiskelija

• osaa havainnollistaa diskreettejä ja jatkuvia tilastollisia jakaumia sekä määrittää ja tulkita jakaumien tunnuslukuja

• perehtyy kombinatorisiin menetelmiin

• perehtyy todennäköisyyden käsitteeseen ja todennäköisyyksien laskusääntöihin

• ymmärtää diskreetin todennäköisyysjakauman käsitteen ja oppii määrittämään jakauman odotusarvon ja soveltamaan sitä

• perehtyy jatkuvan todennäköisyysjakauman käsitteeseen ja oppii soveltamaan normaalijakaumaa

• osaa käyttää teknisiä apuvälineitä digitaalisessa muodossa olevan datan hakemisessa, käsittelyssä ja tutkimisessa sekä jakaumien tunnuslukujen määrittämisessä ja todennäköisyyksien laskemisessa annetun jakauman ja parametrien avulla.

Keskeiset sisällöt

• diskreetti ja jatkuva tilastollinen jakauma

• jakauman tunnusluvut

• klassinen ja tilastollinen todennäköisyys

• kombinatoriikka

• todennäköisyyksien laskusäännöt

• diskreetti ja jatkuva todennäköisyysjakauma

• diskreetin jakauman odotusarvo

• normaalijakauma

Aihekokonaisuudet
- todennäköissylaskenta ja vakuutusala, fysiikka, biologia, meteorologia sekä tilastot ja pelaaminen