Takaisin kurssin pääsivulle
Koeasioita
Kokeet (28.4. sekä 4.5. pidetyt) on nyt tarkistettu, ja tulokset
ilmoitettu eteenpäin. Yhteensä kokeisiin osallistuneita oli 34, joista 27
läpäisi. Alla tarkempi arvosanajakauma sekä linkit malliratkaisuihin.
*** ******
*** ******
*** ******
********* ******
********* *********
*********************
1 1+ 2- 2 2+ 3- 3
Malliratkaisut:
Arvosteluperusteet
Erittelen seuraavaksi muutamia yleisimmin esiintyneitä virheitä ja niiden
arvosteluperusteita. Arvostelun yksityiskohdista voi kukin kysyä minulta
sähköpostitse.
Ylipäätään laskusääntöjen kanssa oli aika paljon epätietoisuutta ja
kaikenlaista oli yritetty. Näistä virheistä ei kuitenkaan sakotettu kovin
paljon. Tärkeämpää oli ymmärtää, mitä mikin käsite on ja ei ole. Mikä on
derivaatta, mikä integraali, mikä separoituva yhtälö ja niin edelleen. Jos
esimerkiksi ei muistanut, että kuvaajan alle jäävä pinta-ala saadaan
integroimalla tai että yläsumma on tiettyjen suorakulmioiden pinta-ala,
oli tehtävästä pakko antaa nolla pistettä. Hyvistä selityksistä sai sen
sijaan pisteitä, vaikka laskut olisivatkin menneet vähän miten sattuu.
Koe 28.4., tehtävä 1
Tehtävässä oli tarkoitus tutkia derivaatan etumerkkiä ja päätellä sen
avulla, milloin funktio on kasvava tai vähenevä, ja missä sillä on
ääriarvoja. Yllättävän monessa vastauksessa oli määritetty, milloin
derivaatta on kasvava tai vähenevä, mikä ei tietenkään ollut tarkoitus.
Tällöin sai enintään kaksi pistettä. Useimmissa vastauksissa esiintyi
jonkinlainen merkkikaavio, joka myös usein oli hyvin kummallinen ja ilman
mitään selityksiä. Nämä merkkikaavioyritelmät sivuutin täysin. Yllättävän
moni oli myös rajoittunut tutkimaan vain positiivisia lukuja, vaikka
määrittelyjoukkoon kuuluvat selvästi myös negatiiviset luvut. Tästä
vähensin jopa kaksi pistettä.
Koska tehtävässä erikseen kysyttiin ääriarvokohtia, olisi ne pitänyt myös
ilmoittaa. Pelkkä derivaatan nollakohdan laskeminen ei riitä, koska
ensinnäkään en siitä voi päätellä, miksi se on laskettu, toisekseen kaikki
nollakohdat eivät ole funktion ääriarvokohtia. Tästä menetti yhden
pisteen. Samoin menetti pisteen, jos ei ollut ilmoittanut selvästi, missä
funktio on kasvava, missä vähenevä, vaikka muuten olisikin laskettu
oikein.
Koe 28.4., tehtävä 2
Tehtävästä sai täydet pisteet, jos joko ratkaisi ongelmaa kuvaavan
separoituvan alkuarvotehtävän tai vaihtoehtoisesti ymmärsi, että kyseessä
on eksponentiaalinen kasvu, ja osasi laskea siihen liittyvät kertoimet
oikein. Toisaalta, jos muisti ratkaisun olevan jokin eksponenttifunktio,
mutta kertoimet olivat väärin, eikä ollut selitetty, mistä ne
tulevat, en voinut antaa kuin 2 pistettä. Monet olivat kuvitelleet, että
aineen väheneminen olisi tasaista, eli aineen määrä olisi suoraan
verrannollinen aikaan. Tällaisista laskelmista sai nolla pistettä. Jos oli
osannut muodostaa differentiaaliyhtälön oikein, tai edes selittää mistä
tehtävässä on kysymys, sai yhden pisteen, vaikka ei olisi ratkaissut
mitään.
Koe 28.4., tehtävä 3
Tehtävä oli suuri virheiden lähde. Melkein yleisimpiin kuului se, että
avattiin röyhkesti sulut funktion lausekkeessa näin: (a-b)^2=a^2-b^2, eikä
muistettu binomin neliön kaavaa (a-b)^2=a^2-2ab+b^2! Tähän liittyi yleensä
muitakin laskuvirheitä, jolloin otin kaksi pistettä. Jotkut (mutta eivät
monet) olivat unohtaneet, että vesi valuu gradienttia vastaan, ja
ilmoittivat vastauksena gradientin suunnan. Tästä vähensin yhden pisteen.
Virheellisistä derivoinneista lähti 1-2 pistettä. Jos oli edes ymmärtänyt,
että tulee tarkastella gradienttia ja yritetty laskea
osittaisderivaattoja, sai jo 1-2 pistettä.
Monilla oli virheellinen käsitys, että gradientti olisi jokin piste, jota
kohti tai josta poispäin vesi lähtee virtaamaan. Gradientti on vektori
eli nuoli, jonka suunta ilmaisee jyrkimmän kasvun suunnan. Tällaisista
lausumista en kuitenkaan ottanut virhettä, sillä merkinnät ovat tässä
asiassa hieman epäselviä, eikä kurssilla varsinaisesti paneuduttu
vektoreihin.
Koe 28.4., tehtävä 4. a)
Tämä tehtävä oli ollut laskuharjoituksissa, mutta edelleen monet luulivat,
että yläsumman laskeminen tarkoittaa funktion integroimista erikseen
kullakin osavälillä. Seurauksena nolla pistettä. Tämä oli erityisen
kummallista silloin, kun kuvaan oli lisäksi piirretty aivan oikeat
suorakulmiot, jotka approksimoivat integraalin kuvaamaa pinta-alaa
ylhäältäpäin. Näiden pinta-alan laskeminen ei varmasti olisi ollut
vaikeaa. Selvästi yläsumman merkitystä ei kuitenkaan ollut
ymmärretty. Yläsumma liittyy integraalin määritelmään, joten sen
laskemiseen ei tietenkään voi käyttää integraalia, jota vasta ollaan
määrittelemässä.
Jos oli unohtanut kertoa summan osavälin pituudella (1/4), menetti kaksi
pistettä.
Koe 28.4., tehtävä 4. b)
Ratkaisuissa esiintyi yllättävän paljon erilaisia virheitä. Laskuvirheistä
menetti 1-2 pistettä, mutta yleensä virheet olivat vakavampia. Pahinta oli
se, että integroimista ei suoritettu sisimmästä uloimpaan päin, vaan
jotenkin ristiin niin, että sisin integroimisväli ([0,xy]) yhdistettiin
uloimpaan integroimismuuttujaan (dx). Tästä seurasi se, että tulokseen jäi
integroimismuuttujia, josta erikseen varoitettiin monta kertaa luennolla.
Jos integroiminen oli kuitenkin suoritettu oikein, otin tästäkin
virheestä vain 2 pistettä. Toinen tyypillinen virhe oli, ettei älytty
integroida vakioita. Esimerkiksi x:n integraalifunktio y:n suhteen on xy,
eikä x, saati 1. Tästä systemaattisesta virheestä menetti samoin 2
pistettä.
Koe 4.5., tehtävä 1
Tämä oli melkein kaikilla oikein. Jos ei ollut mitään mainintaa siitä,
miksi derivaatan nollakohta on juuri maksimikohta, vähensin yhden pisteen.
Jotkin olivat valinneet lyhyen sivun määrittelyjoukoksi [0,16], mutta
oikeastaan lyhyt sivu ei voi olla pidempi kuin 8 m, koska materiaalin
täytyy riittää vähintään kahteen lyhyeen sivuun. Tästä otin myös yhden
pisteen.
Koe 4.5., tehtävä 2
Tämä oli myös osattu lähes poikkeuksetta.
Koe 4.5., tehtävä 3
Monet olivat luulleet yhtälöä separoituvaksi, vaikka se ei sitä ole. Tämä
johti suoraan nollaan pisteeseen. Jos löysi integroimistekijän ja osasi
kertoa yhtälön sillä, ansaitsi jo 2 pistettä.
Koe 4.5., tehtävä 4
Katso edellisen kokeen 3. tehtävä.
Alla sivun vanhempi sisältö.
Kokeessa 28.4. ei kysytä seuraavia asioita:
- Luvut 1-3 (Johdanto, Reaaliarvoiset funktiot, Raja-arvo ja jatkuvuus)
- Luku 5.5 (Epäjatkuvan funktion integraalista)
- Luku 6 (Eksponentti- ja logaritmifunktio), paitsi
lasku- ja derivointisäännöt
- Luku 6.4 (Osittaisintegrointi)
- Luku 7.3 (Korkeamman kertaluvun differentiaaliyhtälöistä)
- Luku 8.1 (Usean muuttujan funktioiden kuvia)
- Määritelmä 8.22 ja esimerkki 8.23 (Suunnattu derivaatta)
- Esimerkki 8.29 (Monimutkaisten integroimisrajojen määrääminen)
Määritelmiä tai lauseita ei tarvitse osata ulkoa, mutta niitä pitää osata
käyttää. Kokeessa ei saa käyttää taulukkokirjaa, joten derivointisäännöt
on osattava ulkoa.
Koetehtävissä ei painoteta monimutkaista kaavanpyörittelyä. Käsiteltävät
funktiot ovat yksinkertaisia. Käsitteiden ymmärtäminen on tärkeämpää kuin
tekninen näpertelytaito (josta tietysti myös on apua). Älä kuitenkaan
keksi itse laskusääntöjä! Jätä vastaus sieventämättä, jos et osaa.
Tärkeimpiä kurssilla käsiteltyjä asioita:
- Derivointisäännöt (ilman niitä et pärjää)
- Ääriarvon (maksimin tai minimin) löytäminen derivaatan avulla.
- Integraalin laskeminen analyysin peruslauseen avulla
- Separoituvan differentiaaliyhtälön ratkaiseminen (mukaanlukien
eksponentiaalisen kasvun malli)
- Ensimmäisen asteen lineaarisen differentiaaliyhtälön ratkaiseminen
integroimistekijän avulla
- Gradientti (suunta, jossa funktio kasvaa nopeimmin)
- Moniulotteisen integraalin laskeminen
Takaisin kurssin pääsivulle