Lompat ke konten

← International Baccalaureate · IB Diploma · Mathematics: Applications and Interpretation · SL

Catatan belajar

PDF ↓

Materi pengajaran asli. Periksa kesenjangan cakupan kursus dan spesifikasi sekolah Anda sebelum menggunakannya untuk penilaian.

AI: catatan pengajaran kursus

Versi: Penilaian Pertama 2021

Ini adalah catatan pengajaran asli, dan setiap pelajaran diberi label sesuai tingkatan.

1 · Aritmatika eksak dan estimasi

Bisakah kita mengemas tanpa sisa?

  • Seorang pemasok mengemas 72 pensil dan 90 pulpen ke dalam tas hadiah yang identik. Bagaimana cara menghindari sisa-sisa?
  • Pelajaran ini mempelajari faktor prima: bilangan prima yang membagi bilangan bulat secara tepat.

Metode tersebut

  • Faktor prima mengungkap struktur bersama.
  • Gunakan pangkat faktor prima terkecil yang sama untuk FPB dan terbesar untuk KPK.
  • Perkirakan sebelum menghitung; gunakan tanda kurung untuk mempertahankan urutan operasi.

Contoh terarah

$$a=\prod p_i^{\alpha_i},\quad b=\prod p_i^{\beta_i},\quad \operatorname{HCF}(a,b)=\prod p_i^{\min(\alpha_i,\beta_i)}$$
Contoh

72=2^3×3^2 dan 90=2×3^2×5. FPB mereka adalah 2×9=18. Buat 18 tas dengan 4 pensil dan 5 pulpen masing-masing. KPK mereka adalah 2^3×3^2×5=360.

Aritmatika eksak dan estimasi — diagram pengajaran asli

Di mana letak kesalahannya

  • FPB membagi kedua bilangan; KPK adalah kelipatan dari keduanya.
  • Mereka menjawab pertanyaan yang berbeda.
  • Estimasi desimal bukan pecahan eksak.
Hati-hati

Tidak benar: FPB dari dua bilangan bulat positif lebih besar dari salah satu bilangan tersebut. FPB membagi kedua bilangan, sehingga tidak pernah bisa lebih besar dari yang terkecil: FPB dari 72 dan 90 adalah 18.


Menerapkannya

  • Untuk soal tanpa kalkulator, pertahankan pecahan eksak dan tunjukkan penyederhanaan.
  • Untuk soal dengan kalkulator, masukkan ekspresi penuh dan bandingkan dengan estimasi Anda.

Dalam kurikulum Anda

  • Aplikasi dan Interpretasi SL, mata kuliah pertama yang diujikan pada 2021.
Ide utama
  • Faktor prima: Bilangan prima yang membagi bilangan bulat secara tepat.
  • Faktor prima mengungkap struktur bersama.
  • Perhatikan: FPB membagi kedua bilangan; KPK adalah kelipatan dari keduanya.

1 · Persentase, rasio dan penalaran proporsional

Bisakah kita memulihkan harga asli?

  • Sebuah mantel dipotong harganya sebesar 20% menjadi ¥240. Diskon berlaku pada harga asli, bukan pada harga jual.
  • Pelajaran ini mempelajari pengali: Faktor yang melakukan perubahan persentase dalam satu perkalian.

Metode tersebut

  • Peningkatan p% memiliki pengali 1+p/100; penurunan memiliki pengali 1-p/100.
  • Balik persentase dengan membagi pengalinya.
  • Dalam rasio, temukan terlebih dahulu jumlah total bagian.

Contoh terarah

$$P_{\mathrm{new}}=P_{\mathrm{old}}\left(1+\frac{r}{100}\right)$$
Contoh

Misalkan harga asli adalah P. Modelnya adalah harga jual=0.8P. Oleh karena itu P=240/0.8=300. Peningkatan 20% kemudian menghasilkan 240×1.2=288, sehingga kedua perubahan tersebut saling meniadakan.

Persentase, rasio dan penalaran proporsional — diagram pengajaran asli

Di mana letak kesalahannya

  • Persentase menggunakan basis yang dinyatakan.
  • Mengurangkan persentase kehilangan basis tersebut.
  • Untuk perubahan majemuk, kalikan pengalinya; jangan tambahkan persentasenya.
Hati-hati

Tidak benar: Penurunan 20% diikuti kenaikan 20% tidak mengembalikan harga awal. Kenaikan 20% diambil dari jumlah yang lebih kecil: 100×0.8×1.2=96, bukan 100.


Menerapkannya

  • Untuk proporsional langsung gunakan y=kx; untuk proporsional terbalik gunakan y=k/x.
  • Hitung k dari pasangan yang diketahui sebelum menggunakan nilai baru.
  • Nyatakan apa yang Anda tetapkan tetap konstan.

Dalam kurikulum Anda

  • Aplikasi dan Interpretasi SL, mata kuliah pertama yang diujikan pada 2021.
  • Setiap kertas ujian memungkinkan penggunaan kalkulator, namun nilai metode tetap memerlukan ekspresi atau persamaan ditulis sebelum nilainya.
Ide utama
  • Pengali: Faktor yang melakukan perubahan persentase dalam satu perkalian.
  • Peningkatan p% memiliki pengali 1+p/100; penurunan memiliki pengali 1-p/100.
  • Perhatikan: Persentase menggunakan basis yang dinyatakan.

1 · Barisan, deret dan rekurensi

Apakah perubahan bersifat penjumlahan atau perkalian?

  • Rencana tabungan menambah ¥30 lebih banyak setiap minggu; model populasi tumbuh sebesar 5% setiap tahun. Selisih yang sama dan rasio yang sama memerlukan model yang berbeda.
  • Pelajaran ini mempelajari rasio umum: Pengali konstan antara suku-suku berturut-turut dalam barisan geometri.

Metode tersebut

  • Untuk barisan aritmatika, u_n=a+(n-1)d dan S_n=n(2a+(n-1)d)/2.
  • Untuk barisan geometri, u_n=ar^(n-1) dan S_n=a(1-r^n)/(1-r).
  • Jumlah tak hingga barisan geometri hanya ada jika |r|<1.

Contoh terarah

$$u_n=a+(n-1)d,\qquad S_n=\frac{n}{2}\left[2a+(n-1)d\right]$$
Contoh

Untuk a=5,d=3,n=8, u_8=5+7×3=26 dan S_8=8(10+21)/2=124. Untuk a=12,r=1/2, jumlah tak hingga S=12/(1-1/2)=24. Untuk u_(n+1)=2u_n+1 dengan u_1=1, suku berikutnya adalah 3,7,15.

Sequences, series and recurrence — original teaching diagram

Di mana letak kesalahannya

  • Suku pertama berindeks 1, sehingga eksponennya adalah n-1.
  • Barisan adalah daftar; deret adalah jumlah.
  • Barisan geometri dapat bergantian tanda dan tetap konvergen.
Hati-hati

Tidak benar: Setiap deret geometri memiliki jumlah tak hingga yang terbatas. Jumlah tak hingga hanya ada ketika −1<r<1; untuk r=2 suku-sukunya membesar tanpa batas.


Menerapkannya

  • Jelaskan apakah konteks membenarkan perubahan aditif atau perkalian.
  • Dalam keuangan, bedakan setoran tunggal dari serangkaian setoran sebelum memilih rumus jumlah.

Dalam kurikulum Anda

  • Aplikasi dan Interpretasi SL, mata kuliah pertama yang diujikan pada 2021.
  • Setiap kertas ujian memungkinkan penggunaan kalkulator, namun nilai metode tetap memerlukan ekspresi atau persamaan ditulis sebelum nilainya.
Ide utama
  • Rasio umum: Pengali konstan antara suku-suku berturut-turut pada barisan geometri.
  • Untuk barisan aritmatika, u_n=a+(n-1)d dan S_n=n(2a+(n-1)d)/2.
  • Perhatikan: suku pertama memiliki indeks 1, sehingga eksponennya adalah n-1.

1 · Model urutan deposit berulang dan penjadwalan

Garis waktu mana yang dijelaskan oleh jumlah tersebut?

  • Dua pembayaran yang sama dapat menghasilkan jumlah bunga yang berbeda jika salah satu dibayar lebih awal.
  • Pelajaran ini mempelajari deposit: Jumlah yang ditambahkan ke akun pada waktu tertentu.

Metode tersebut

  • Tentukan saldo segera setelah peristiwa yang disebutkan dan berikan saldo awal.
  • Dengan faktor pertumbuhan r dan setoran akhir periode d, B₀=0 dan B_n=rB_(n−1)+d.
  • Saldo ke-n adalah d(1+r+…+r^(n−1))=d(r^n−1)/(r−1) untuk r≠1.
  • Untuk r=1, gunakan B_n=nd.
  • Jumlah periode n adalah bilangan bulat nonnegatif.

Contoh terarah

$$B_0=0,\quad B_n=rB_{n-1}+d,\quad B_n=d\frac{r^n-1}{r-1}\ (r\ne1)$$
Contoh

Gunakan tingkat pertumbuhan ilustratif 5% per periode dan setoran 100 unit pada setiap akhir periode. B₁=100, B₂=1.05×100+100=205 dan B₃=1.05×205+100=315.25. Setoran pertama mendapat bunga selama n−1 periode, sementara yang terakhir tidak mendapat bunga saat B_n diukur. Demikianlah B_n=100(1.05^n−1)/0.05. Untuk target setidaknya 500, B₄=431.0125<500 dan B₅=552.563125≥500, jadi 5 periode cukup pertama kali. Saldo melebihi lima setoran yang berjumlah 500 sebanyak 52.563125 unit. Jika setoran yang sama dilakukan pada setiap awal periode dan saldo diukur pada akhir periode, C_n=1.05(B_n); oleh karena itu C₃=331.0125, bukan 315.25.

Model barisan setoran berulang dan waktu — diagram pengajaran asli

Di mana letak kesalahannya

  • Jangan berikan periode bunga tambahan pada setoran akhir periode terakhir.
  • Saldo mencakup baik setoran maupun pertumbuhan; itu bukan hanya bunganya saja.
  • Target pasti dan target minimal memerlukan pemeriksaan bilangan bulat yang berbeda.
  • Suku tahunan yang dikutip tidak dapat langsung digunakan sebagai faktor per-bulan tanpa konversi yang sesuai.
Hati-hati

Tidak benar: Setoran awal dan akhir periode memberikan saldo akhir yang sama. Setoran di awal periode mendapatkan satu periode bunga tambahan, sehingga saldo akhirnya lebih besar.


Menerapkannya

  • Ilustrasi ini mengasumsikan suku per periode tetap, setoran yang sama, tanpa biaya atau penarikan, serta waktu pelipatan bunga/pembayaran yang disebutkan.
  • Jika hal-hal ini berubah, perhalus rekurensi: B_n=(1+i_n)B_(n−1)+d_n−w_n untuk setoran/penarikan akhir periode.
  • Simpan buku catatan terpisah dari pembayaran untuk mengidentifikasi pertumbuhan.
  • Bandingkan saldo periode bersebelahan sebelum mengklaim persilangan target pertama; di sini semua saldo nonnegatif dan B_n−B_(n−1)=0.05B_(n−1)+100>0.

Dalam kurikulum Anda

  • Aplikasi dan Interpretasi SL, mata kuliah pertama yang diujikan pada 2021.
  • Setiap kertas ujian memungkinkan penggunaan kalkulator, namun nilai metode tetap memerlukan ekspresi atau persamaan ditulis sebelum nilainya.
Ide utama
  • Setoran: Jumlah uang yang ditambahkan ke akun pada waktu tertentu.
  • Tentukan saldo segera setelah peristiwa yang disebutkan dan berikan saldo awal.
  • Perhatikan: jangan berikan deposit akhir periode tambahan satu periode bunga.

2 · Domain, invers dan komposisi

Input mana yang diizinkan?

  • Model akar kuadrat menghasilkan output real hanya untuk beberapa input. Rumusnya saja tidak menentukan fungsi lengkap.
  • Pelajaran ini mempelajari domain: Himpunan input yang diizinkan untuk suatu fungsi.

Metode tersebut

  • Nyatakan domain dan rentang.
  • Untuk invers, pastikan fungsi tersebut satu-satu pada domainnya terlebih dahulu.
  • Komposisi fg berarti terapkan g terlebih dahulu, lalu f; output perantara harus menjadi input yang diperbolehkan untuk f.

Contoh terarah

$$f(g(x))=(f\circ g)(x),\qquad f^{-1}(f(x))=x$$
Contoh

Untuk f(x)=√(x-2), x≥2 dan jangkauannya adalah y≥0. Dari y=√(x-2), diperoleh x=y²+2. Dengan demikian f invers(x)=x²+2 dengan x≥0. Untuk g(x)=x+3, fg(1)=f(4)=√2.

Daerah, invers dan komposisi — diagram pengajaran asli

Di mana letak kesalahannya

  • Memangkatkan dua dapat memasukkan solusi ekstraneous (luar).
  • Membatasi domain parabola sangat penting sebelum mengklaim adanya fungsi invers.
  • Translasi horizontal di dalam f memiliki tanda berlawanan dengan pergerakan grafiknya.
Hati-hati

Tidak benar: Setiap fungsi kuadrat pada seluruh bilangan real memiliki fungsi invers. Kuadrat pada seluruh bilangan real adalah banyak-ke-satu (f(1)=f(−1) untuk x²), sehingga domainnya harus dibatasi terlebih dahulu.


Menerapkannya

  • Periksa f(f invers(x))=x pada domain invers.
  • Gunakan sketsa untuk menguji apakah garis horizontal memotong grafik asli lebih dari sekali.

Dalam kurikulum Anda

  • Aplikasi dan Interpretasi SL, mata kuliah pertama yang diujikan pada 2021.
  • Setiap kertas ujian memungkinkan penggunaan kalkulator, namun nilai metode tetap memerlukan ekspresi atau persamaan ditulis sebelum nilainya.
Ide utama
  • Domain: himpunan input yang diperbolehkan untuk suatu fungsi.
  • Nyatakan domain dan rentang.
  • Waspadai: memangkatkan dua dapat memasukkan solusi ekstraneous (luar).

2 · Regresi, model keuangan dan residu

Adakah ramalan disokong oleh data?

  • Garis meramalkan masa perjalanan bas berdasarkan jarak. Ralat pengiraan kecil kurang penting berbanding menggunakan model di luar buktinya.
  • Pelajaran ini mempelajari residu: Nilai yang diperhatikan ditolak dengan nilai yang diramalkan oleh model yang disesuaikan.

Metode tersebut

  • Model linear y=a+bx memiliki titik potong a dan kemiringan b dengan satuan konteks.
  • Periksa residual dan rentang data.
  • Untuk perubahan persentase berulang gunakan model geometri; untuk pinjaman bedakan pokok, tingkat, angsuran, dan periode.

Contoh terarah

$$\widehat t=8+2d,\qquad e=t-\widehat t$$
Contoh

Model terpasang t=8+2d memprediksi 18 menit pada d=5 km. Jika waktu yang diamati adalah 21, maka residualnya adalah 3 menit. Deposit ¥1000 pada bunga majemuk tahunan 5% menjadi 1000×1.05³=1157.625 setelah 3 tahun.

Regresi, model kewangan dan sisa — rajah pengajaran asal

Di mana letak kesalahannya

  • Kesesuaian yang baik tidak membuktikan mekanisme kausalitas.
  • Koefisien korelasi mengukur asosiasi linear, bukan gradien.
  • Output kalkulator harus diterjemahkan ke dalam model, diverifikasi, dan diinterpretasikan.
Hati-hati

Tidak benar: Korelasi tinggi memungkinkan ekstrapolasi yang andal hingga jarak apa pun. Model yang disesuaikan dengan data hanya dapat diandalkan di sekitar data tersebut; melakukan ekstrapolasi jauh di luar rentang data adalah tidak andal.


Menerapkannya

  • Dalam IB AI, catat sumber data, domain, asumsi, dan metode kalkulator.
  • Bandingkan model alternatif dan evaluasi prediksi berdasarkan residual.
  • Jawaban keuangan harus menyatakan waktu pembayaran dan apakah bunga majemuk digunakan.

Dalam kurikulum Anda

  • Aplikasi dan Interpretasi SL, mata kuliah pertama yang diujikan pada 2021.
Ide utama
  • Residual: Nilai observasi dikurangi nilai yang diprediksi oleh model yang disesuaikan.
  • Model linear y=a+bx memiliki titik potong a dan kemiringan b dengan satuan konteks.
  • Perhatikan: Kesesuaian yang baik tidak membuktikan mekanisme kausalitas.

2 · Eksponensial, logaritma dan pemodelan

Mengapa model peluruhan tetap positif?

  • Konsentrasi obat turun dengan persentase yang sama setiap jam. Pengurangan konstan akan akhirnya memprediksi jumlah negatif.
  • Pelajaran ini mempelajari waktu paruh: Waktu yang dibutuhkan untuk kuantitas yang meluruh turun menjadi setengah dari nilai awalnya.

Metode tersebut

  • Untuk y=Ae^(kt), k adalah laju proporsional.
  • Mengambil logaritma menghasilkan ln y = ln A + kt.
  • Logaritma memerlukan argumen positif, dan log(x+y) bukan sama dengan log x + log y.

Contoh terarah

$$y=Ae^{kt},\qquad \ln y=\ln A+kt$$
Contoh

Jika y=80e^(-0.2t), y=40 menghasilkan e^(-0.2t)=1/2. Maka t=ln2/0.2≈3.466. Untuk 3^x=20, x=ln20/ln3. Memplot ln y terhadap t melinearisasi model eksponensial ini.

Eksponensial, logaritma dan pemodelan — diagram pengajaran asli

Di mana letak kesalahannya

  • Eksponensial yang disesuaikan adalah sebuah model, bukan jaminan.
  • Tentukan satuan waktu dan rentang penggunaannya.
  • k negatif menggambarkan peluruhan; nilai awal negatif biasanya bertentangan dengan konteks.
Hati-hati

Tidak benar: Untuk x dan y positif, ln(x+y) = ln x + ln y. Logaritma dari jumlah tidak memiliki aturan sederhana; aturan perkalian adalah ln(xy) = ln x + ln y.


Menerapkannya

  • Bandingkan observasi aktual dengan model.
  • Penyimpangan sistematis mungkin menunjukkan perubahan kondisi.
  • Dalam laporan, jelaskan arti laju dan nilai awal, alih-alih hanya memberikan persamaan mentah.

Dalam kurikulum Anda

  • Aplikasi dan Interpretasi SL, mata kuliah pertama yang diujikan pada 2021.
  • Setiap kertas ujian memungkinkan penggunaan kalkulator, namun nilai metode tetap memerlukan ekspresi atau persamaan ditulis sebelum nilainya.
Ide utama
  • Waktu paruh: Waktu yang dibutuhkan agar jumlah yang meluruh turun menjadi setengah dari nilainya awal.
  • Untuk y=Ae^(kt), k adalah laju proporsional.
  • Waspadai: Eksponensial yang disesuaikan adalah model, bukan jaminan.

3 · Penalaran sudut, kesamaan dan mensurasi

Apakah volume membesar sebanding dengan panjang?

  • Sebuah model memiliki panjang sepertiga dari objek aslinya. Berapa kali lebih kecil luas dan volumenya?
  • Pelajaran ini mempelajari faktor skala: Pengali yang menghubungkan panjang yang bersesuaian pada bangun yang serupa.

Metode tersebut

  • Untuk bangun yang serupa dengan faktor skala panjang k, luas berskala oleh k² dan volume oleh k³.
  • Nyatakan alasan sudut secara eksplisit.
  • Garis singgung lingkaran tegak lurus terhadap jari-jari pada titik sentuhnya.

Contoh terarah

$$\frac{A_2}{A_1}=k^2,\qquad \frac{V_2}{V_1}=k^3$$
Contoh

Jika faktor panjang model ke asli adalah 3, luas model 12 cm² menghasilkan 12×3²=108 cm² dan volume model 8 cm³ menghasilkan 8×3³=216 cm³. Silinder dengan r=3, h=5 memiliki volume πr²h=45π.

Penalaran sudut, kemiripan, dan geometri — diagram pengajaran asli

Di mana letak kesalahannya

  • Sudut yang sama saja menetapkan kesebangunan, bukan kesamaan ukuran.
  • Gunakan panjang bersesuaian dalam urutan yang sama.
  • Konversi satuan linear sebelum menghitung luas atau volume, atau kuadratkan/kubikkan faktor konversi dengan benar.
Hati-hati

Tidak benar: Mengalikan setiap panjang benda padat dua kali lipat akan menggandakan volumenya. Volume berskala dengan pangkat tiga dari faktor panjang: mengalikan setiap panjang dua kali lipat akan mengalikan volume dengan 8.


Menerapkannya

  • Bukti geometri harus menyebutkan teorema yang relevan, mengidentifikasi sudut atau rasio yang sama, dan menarik kesimpulan.
  • Gambar skala hanya merupakan bukti ketika tugas memungkinkan pengukuran.

Dalam kurikulum Anda

  • Aplikasi dan Interpretasi SL, mata kuliah pertama yang diujikan pada 2021.
  • Setiap kertas ujian memungkinkan penggunaan kalkulator, namun nilai metode tetap memerlukan ekspresi atau persamaan ditulis sebelum nilainya.
Ide utama
  • Faktor skala: Pengali yang menghubungkan panjang bersesuaian pada bangun-bangun sebangsa.
  • Untuk bangun yang serupa dengan faktor skala panjang k, luas berskala oleh k² dan volume oleh k³.
  • Waspadai: sudut yang sama saja menetapkan kesebangunan, bukan kesamaan ukuran.

3 · Segitiga siku-siku dan segitiga tak-siku-siku

Sisi mana yang perlu tangga?

  • Tangga mencapai ketinggian 4 m sementara kakinya berada 3 m dari dinding. Sisi mana yang diketahui, dan sudut mana yang perlu kita cari?
  • Pelajaran ini mempelajari hipotenusa: sisi di depan sudut siku-siku dalam segitiga siku-siku.

Metode tersebut

  • Pada segitiga siku-siku a²+b²=c²; sinθ=sisi depan/miring, cosθ=sisi samping/miring dan tanθ=sisi depan/samping.
  • Untuk segitiga lainnya, gunakan aturan sinus atau kosinus, atau luas=ab sin C/2.

Contoh terarah

$$a^2+b^2=c^2,\qquad \tan\theta=\frac{\mathrm{opposite}}{\mathrm{adjacent}}$$
Contoh

Panjang tangga adalah c=√(3²+4²)=5 m. Sudutnya terhadap tanah memenuhi tanθ=4/3, sehingga θ≈53.1°. Dengan dua sisi 6 dan 8 yang membentuk sudut 60°, c²=6²+8²-2×6×8 cos60°=52.

Segitiga siku-siku dan segitiga bukan siku-siku — diagram pengajaran asli

Di mana letak kesalahannya

  • Beri label sisi relatif terhadap sudut yang dipilih.
  • Pythagoras memerlukan sudut siku-siku.
  • Kesalahan mode sudut pada kalkulator dapat menghasilkan jawaban yang masuk akal namun salah.
  • Simpan nilai yang tidak dibulatkan untuk langkah selanjutnya.
Hati-hati

Tidak benar: Pythagoras berlaku untuk setiap segitiga, termasuk segitiga tanpa sudut siku-siku. Pythagoras memerlukan sudut siku-siku; untuk segitiga lainnya gunakan aturan kosinus.


Menerapkannya

  • Gunakan gambar rencana atau elevasi untuk masalah tiga dimensi sebelum menerapkan aturan segitiga.
  • Jelaskan mengapa segitiga yang dipilih memuat panjang atau sudut yang diperlukan.

Dalam kurikulum Anda

  • Aplikasi dan Interpretasi SL, mata kuliah pertama yang diujikan pada 2021.
  • Setiap kertas ujian memungkinkan penggunaan kalkulator, namun nilai metode tetap memerlukan ekspresi atau persamaan ditulis sebelum nilainya.
Ide utama
  • Miring: Sisi di depan sudut siku-siku dalam segitiga siku-siku.
  • Pada segitiga siku-siku a²+b²=c²; sinθ=sisi depan/miring, cosθ=sisi samping/miring dan tanθ=sisi depan/samping.
  • Perhatikan: beri label sisi relatif terhadap sudut yang dipilih.

4 · Ringkasan data, histogram dan interpretasi

Bisakah satu rata-rata menceritakan keseluruhan cerita?

  • Dua kelompok memiliki median yang sama tetapi sebaran yang berbeda. Satu ringkasan tidak dapat mendeskripsikan kedua-dua lokasi dan konsistensi.
  • Pelajaran ini mempelajari ketumpahan frekuensi: Frekuensi dibahagikan dengan lebar kelas, digunakan sebagai tinggi histogram.

Metode tersebut

  • Bandingkan rata-rata dan sebaran yang sesuai dalam konteksnya.
  • Histogram menggunakan luas untuk frekuensi, sehingga tinggi = frekuensi / lebar kelas.
  • Estimasi berkelompok mengasumsikan nilai representatif di dalam interval.

Contoh terarah

$$\overline x=\frac{\sum x_i}{n},\qquad \mathrm{density}=\frac{\mathrm{frequency}}{\mathrm{class\ width}}$$
Contoh

Kelas dari 10 hingga 20 dengan frekuensi 30 mempunyai ketumpahan 30/10=3. Kelas dari 20 hingga 40 dengan frekuensi 20 mempunyai ketumpahan 20/20=1. Bar yang lebih lebar tidak boleh disalahartikan sebagai ketumpahan yang lebih besar. Untuk nilai 2,4,4,6,9, median ialah 4 dan purata ialah 5.

Ringkasan data, histogram dan tafsiran — rajah pengajaran asal

Di mana letak kesalahannya

  • Batang histogram tertinggi belum tentu memuat jumlah observasi terbanyak.
  • Rata-rata berkelompok adalah sebuah estimasi.
  • Korelasi tidak membuktikan sebab-akibat, dan ekstrapolasi memperluas beyond rentang yang diamati.
Hati-hati

Tidak benar: Tinggi batang histogram sama dengan frekuensinya, bahkan dengan lebar kelas yang tidak sama. Dengan lebar kelas yang tidak sama, tingginya adalah kepadatan frekuensi; frekuensinya adalah luas batang tersebut.


Menerapkannya

  • Pilih tampilan visual yang sesuai dengan jenis datanya.
  • Berikan perbandingan numerik dan maknanya bagi populasi; jangan menyimpulkan presisi lebih tinggi daripada yang didukung oleh sampel.

Dalam kurikulum Anda

  • Aplikasi dan Interpretasi SL, mata kuliah pertama yang diujikan pada 2021.
  • Setiap kertas ujian memungkinkan penggunaan kalkulator, namun nilai metode tetap memerlukan ekspresi atau persamaan ditulis sebelum nilainya.
Ide utama
  • Kepadatan frekuensi: Frekuensi dibagi lebar kelas, digunakan sebagai tinggi histogram.
  • Bandingkan rata-rata dan sebaran yang sesuai dalam konteksnya.
  • Perhatikan: Batang histogram tertinggi belum tentu memuat jumlah observasi terbanyak.

4 · Probabilitas, pohon keputusan dan penalaran bersyarat

Apa yang berubah setelah undian pertama?

  • Sebuah tas berisi 3 penghitung merah dan 2 penghitung biru. Mengambil dua tanpa pengembalian mengubah peluang warna kedua.
  • Pelajaran ini mempelajari probabilitas bersyarat: Probabilitas suatu peristiwa setelah membatasi ruang sampel pada kondisi yang dinyatakan.

Metode tersebut

  • Kalikan sepanjang cabang pohon dan jumlahkan cabang-cabang yang saling lepas.
  • Dengan pengembalian, komposisi tetap tetap.
  • Probabilitas bersyarat adalah P(A given B)=P(A∩B)/P(B), untuk P(B)>0.

Contoh terarah

$$P(A\mid B)=\frac{P(A\cap B)}{P(B)},\qquad P(B)>0$$
Contoh

Tanpa pengembalian, P(dua merah)=3/5×2/4=3/10. P(satu dari masing-masing)=3/5×2/4+2/5×3/4=3/5. Jika P(A∩B)=0.12 dan P(B)=0.3, P(A diberikan B)=0.4.

Probabilitas, pohon dan penalaran bersyarat — diagram pengajaran asli

Di mana letak kesalahannya

  • Saling eksklusif berarti tanpa tumpang tindih; independen berarti mengetahui satu peristiwa tidak mengubah probabilitas peristiwa lainnya.
  • Dua peristiwa yang saling lepas dengan probabilitas positif tidak independen.
Hati-hati

Tidak benar: Peristiwa saling eksklusif dengan probabilitas positif harusnya independen. Peristiwa saling eksklusif dengan probabilitas positif bersifat bergantung: jika satu terjadi, yang lain tidak dapat, sehingga P(A and B)=0≠P(A)P(B).


Menerapkannya

  • Tabel dua arah membuat penyebut terbatas terlihat jelas.
  • Sebelum menggunakan produk P(A)P(B), justifikasikan independensi dari konteks atau informasi yang disediakan.

Dalam kurikulum Anda

  • Aplikasi dan Interpretasi SL, mata kuliah pertama yang diujikan pada 2021.
  • Setiap kertas ujian memungkinkan penggunaan kalkulator, namun nilai metode tetap memerlukan ekspresi atau persamaan ditulis sebelum nilainya.
Ide utama
  • Probabilitas bersyarat: Probabilitas suatu peristiwa setelah membatasi ruang sampel pada kondisi yang dinyatakan.
  • Kalikan sepanjang cabang pohon dan jumlahkan cabang-cabang yang saling lepas.
  • Perhatikan: saling eksklusif berarti tanpa tumpang tindih; independen berarti mengetahui satu peristiwa tidak mengubah probabilitas peristiwa lainnya.

4 · Model binomial, normal dan Poisson

Apa yang membuat hitungan dapat diprediksi?

  • Seorang inspektur kualitas menghitung barang cacat. Jumlahnya acak, tetapi model dapat menggambarkan rentang yang mungkin.
  • Pelajaran ini mempelajari nilai ekspektasi: Rata-rata berbobot probabilitas dari variabel acak.

Metode tersebut

  • Model binomial memerlukan n tetap, uji coba independen, dua hasil, dan p konstan.
  • E(X)=np dan Var(X)=np(1-p).
  • Untuk model normal gunakan z=(x-μ)/σ.
  • Model Poisson mendeskripsikan penghitungan dengan laju konstan dan asumsi independensi yang sesuai.

Contoh terarah

$$P(X=k)=\binom nk p^k(1-p)^{n-k},\qquad X\sim B(n,p)$$
Contoh

Untuk X binomial(5,0.2), P(X=0)=0.8^5=0.32768, E(X)=1 dan Var(X)=0.8. Untuk kuantitas normal dengan μ=100, σ=15, nilai 130 memiliki z=2. Rata-rata Poisson 3 per jam memberikan rata-rata 6 selama dua jam.

Model Binomial, normal dan Poisson — diagram pengajaran asli

Di mana letak kesalahannya

  • Tidak setiap hitungan bersifat binomial: perubahan p atau ketergantungan dapat membuatnya tidak valid.
  • Untuk variabel kontinu, probabilitas satu nilai pasti adalah nol.
  • Koreksi kontinuitas penting saat mengaproksimasi distribusi diskrit dengan distribusi normal.
Hati-hati

Tidak benar: Setiap hitungan keberhasilan memiliki distribusi binomial terlepas dari ketergantungan. Model binomial memerlukan percobaan independen dengan probabilitas tetap; percobaan yang bergantung merusaknya.


Menerapkannya

  • Tuliskan peristiwa sebagai pertidaksamaan sebelum menggunakan fungsi distribusi kalkulator.
  • Bedakan P(X<k), P(X≤k) dan komplemen ekor.
  • Nyatakan asumsi dalam konteksnya.

Dalam kurikulum Anda

  • Aplikasi dan Interpretasi SL, mata kuliah pertama yang diujikan pada 2021.
Ide utama
  • Nilai harapan: Rata-rata tertimbang probabilitas dari variabel acak.
  • Model binomial memerlukan n tetap, uji coba independen, dua hasil, dan p konstan.
  • Perhatikan: tidak setiap hitungan bersifat binomial: perubahan p atau ketergantungan dapat membuatnya tidak valid.

4 · Pengujian hipotesis dan kesimpulan kontekstual

Bisakah kebetulan menjelaskan hasilnya?

  • Sebuah pabrik mengklaim bahwa hanya 10% barangnya cacat. Sampel mengandung lebih banyak cacat, namun kebetulan saja mungkin menjelaskan sebagian perbedaan tersebut.
  • Pelajaran ini mempelajari tingkat signifikansi: ambang batas probabilitas yang dipilih untuk menolak hipotesis nol.

Metode tersebut

  • Nyatakan H₀ dan H₁ dalam parameter populasi sebelum memeriksa hasilnya.
  • Hitung probabilitas ekor yang sesuai di bawah H₀.
  • Tolak H₀ ketika bukti memenuhi aturan signifikansi yang ditentukan; jika tidak, katakan bahwa bukti tidak cukup.

Contoh terarah

$$H_0:p=p_0,\qquad H_1:p>p_0$$
Contoh

Untuk H₀:p=0.1 dan H₁:p>0.1 dengan n=10, memerhatikan sekurang-kurangnya 3 kerosakan mempunyai kebarangkalian 1-(0.9^10+10×0.1×0.9^9+45×0.1²×0.9^8)≈0.070191. Pada 5%, ini merupakan bukti yang tidak mencukupi bahawa kadar kerosakan melebihi 10%.

Ujian hipotesis dan kesimpulan kontekstual — rajah pengajaran asal

Di mana letak kesalahannya

  • Gagal menolak H₀ bukan pembuktian bahwa H₀ benar.
  • Pilih ekor berdasarkan H₁, bukan berdasarkan ekor mana pun yang memberikan hasil kecil.
  • Signifikansi statistik tidak mengukur besaran praktis suatu efek.
Hati-hati

Tidak benar: Gagal menolak hipotesis nol membuktikannya benar. Tidak menolak hipotesis nol hanya berarti tidak ada cukup bukti untuk menolaknya.


Menerapkannya

  • Akhiri dengan kalimat mengenai populasi dan klaim awal.
  • Nyatakan asumsi model dan pertimbangkan apakah prosedur pengambilan sampel mendukungnya.

Dalam kurikulum Anda

  • Aplikasi dan Interpretasi SL, mata kuliah pertama yang diujikan pada 2021.
  • Setiap kertas ujian memungkinkan penggunaan kalkulator, namun nilai metode tetap memerlukan ekspresi atau persamaan ditulis sebelum nilainya.
Ide utama
  • Tingkat signifikansi: Ambang batas probabilitas yang dipilih untuk menolak hipotesis nol.
  • Nyatakan H₀ dan H₁ dalam parameter populasi sebelum memeriksa hasilnya.
  • Perhatikan: gagal menolak H₀ bukan bukti bahwa H₀ benar.

5 · Turunan dan titik stasioner

Apa kemiringan pada satu titik?

  • Jalan melengkung memiliki kemiringan berbeda di posisi yang berbeda. Gradien rata-rata tidak dapat menggambarkan setiap titik.
  • Pelajaran ini mempelajari turunan: Laju perubahan instan, juga gradien garis singgung.

Metode tersebut

  • Untuk y=ax^n, dy/dx=anx^(n-1).
  • Titik stasioner memenuhi dy/dx=0.
  • Periksa perubahan tanda turunan, atau turunan kedua jika tidak nol, untuk mengklasifikasikannya.

Contoh terarah

$$\frac{d}{dx}(ax^n)=anx^{n-1},\qquad f^{\prime}(x)=0$$
Contoh

Untuk y=x³-3x, turunan dy/dx=3x²-3. Pada x=1, gradiennya adalah 0 dan y=-2. Turunan keduanya adalah 6x, positif pada x=1, sehingga ini adalah minimum lokal. Pada x=-1, y=2 dan turunan keduanya negatif, memberikan maksimum lokal.

Derivatives and stationary points — original teaching diagram

Di mana letak kesalahannya

  • Turunan nol tidak selalu berarti maksimum atau minimum: y=x³ stasioner di 0 tetapi terus meningkat.
  • Titik ujung juga dapat menghasilkan nilai ekstrem pada domain terbatas.
Hati-hati

Tidak benar: Setiap titik dengan turunan nol adalah maksimum lokal atau minimum. Turunan nol juga bisa menjadi titik belok: y=x³ pada x=0 bukan maksimum maupun minimum.


Menerapkannya

  • Di GCSE/IGCSE gunakan hanya jangkauan polinomial yang diizinkan oleh tingkatan; jangan tambahkan aturan rantai, perkalian, atau pembagian di sana.
  • Pada tingkat lanjutan, hubungkan turunan dengan tingkat dan optimasi dengan domain yang valid.

Dalam kurikulum Anda

  • Aplikasi dan Interpretasi SL, mata kuliah pertama yang diujikan pada 2021.
  • Setiap kertas ujian memungkinkan penggunaan kalkulator, namun nilai metode tetap memerlukan ekspresi atau persamaan ditulis sebelum nilainya.
Ide utama
  • Turunan: Tingkat perubahan sesaat, juga kemiringan garis singgung.
  • Untuk y=ax^n, dy/dx=anx^(n-1).
  • Perhatikan: Turunan nol tidak selalu berarti maksimum atau minimum: y=x³ stasioner di 0 tetapi terus meningkat.

5 · Pencarian akar dan integrasi numerik

Seberapa andal sebuah pendekatan?

  • Persamaan nonlinear tidak memiliki solusi eksak yang praktis. Pendekatan tetap memerlukan bukti bahwa ia dapat diandalkan.
  • Pelajaran ini mempelajari iterasi: Pembaruan berulang di mana setiap pendekatan baru dihitung dari yang sebelumnya.

Metode tersebut

  • Fungsi kontinu dengan tanda berlawanan di dua titik ujung memiliki akar di antara keduanya.
  • Metode Newton menggunakan x berikutnya=x-f(x)/f'(x), dengan turunan yang tidak nol.
  • Aturan trapesium mengaproksimasi integral tentu menggunakan tinggi titik ujung.

Contoh terarah

$$x_{n+1}=x_n-\frac{f(x_n)}{f^{\prime}(x_n)}$$
Contoh

Untuk f(x)=x²-2 dan x₀=1.5, Newton memberikan x₁=1.5-(2.25-2)/3=1.4166667. Dengan y=x² pada [0,2] dan dua strip sama besar, h=1 dan luas trapesium=(1/2)(0+2×1+4)=3; luas eksaknya adalah 8/3.

Pencarian akar dan integrasi numerik — diagram pengajaran asli

Di mana letak kesalahannya

  • Perubahan tanda melintasi titik diskontinu tidak membuktikan adanya akar.
  • Iterasi dapat konvergen atau berosilasi.
  • Perkiraan lebih tinggi atau lebih rendah dari aturan trapesium bergantung pada kelengkungan, bukan hanya apakah fungsi meningkat.
Hati-hati

Tidak benar: Setiap perubahan tanda membuktikan adanya akar, termasuk yang melintasi titik diskontinu. Perubahan tanda menunjukkan adanya akar hanya jika fungsi kontinu di sana: 1/x berubah tanda melintasi x=0 tetapi tidak memiliki akar.


Menerapkannya

  • Berikan kriteria penghentian dan laporkan akurasi yang masuk akal.
  • Konfirmasi akar pendekatan dengan rentang tanda di sekitar jawaban pembulatan yang disebutkan; jelaskan kegagalan iterasi yang dipilih.

Dalam kurikulum Anda

  • Aplikasi dan Interpretasi SL, mata kuliah pertama yang diujikan pada 2021.
  • Setiap kertas ujian memungkinkan penggunaan kalkulator, namun nilai metode tetap memerlukan ekspresi atau persamaan ditulis sebelum nilainya.
Ide utama
  • Iterasi: Pembaruan berulang di mana setiap pendekatan baru dihitung dari pendekatan sebelumnya.
  • Fungsi kontinu dengan tanda berlawanan di dua titik ujung memiliki akar di antara keduanya.
  • Waspadai: Perubahan tanda melintasi titik diskontinu tidak membuktikan adanya akar.

IA · Merencanakan eksplorasi matematika

Apa yang membuat sebuah investigasi menjadi matematis?

  • Seorang siswa ingin memprediksi waktu tunggu antrean di kantin sekolah. Eksplorasi yang berguna memerlukan pertanyaan, data, dan matematika yang dapat dijelaskan siswa.
  • Pelajaran ini mempelajari asumsi: Kondisi yang diambil agar model matematis memungkinkan dan efeknya harus dievaluasi.

Metode tersebut

  • Susun pertanyaan yang terfokus dengan variabel terukur dan metode yang layak.
  • Catat keputusan, sumber, dan penalaran matematika secara berkala.
  • Gunakan teknologi untuk mendukung analisis, dan jelaskan setiap output penting dengan kata-kata Anda sendiri.

Contoh terarah

$$\widehat t=1+0.2n,\qquad e=t-\widehat t$$
Contoh

Seorang perintis mencatat rata-rata waktu tunggu 3,5,7 menit ketika 10,20,30 orang berada di depannya. Model pertama adalah t=1+0.2n. Pada n=25 memprediksi 6 menit. Waktu tunggu aktual 8 memberikan residual 2; selidiki variasi laju layanan daripada menyembunyikan ketidakcocokan.

Perencanaan eksplorasi matematis — diagram pengajaran asli

Di mana letak kesalahannya

  • Jangan menyalin eksplorasi contoh, buat data atau ciptakan keterlibatan pribadi semu.
  • Prediksi bukanlah bukti sampai dibandingkan dengan observasi.
  • Persetujuan dan privasi penting saat mengumpulkan data sekolah.
Hati-hati

Tidak benar: Eksplorasi matematika yang diawasi sekolah dapat digantikan oleh ujian simulasi tertulis berdurasi waktu. Eksplorasi adalah karya tulis panjang yang dinilai berdasarkan kriteria tersendiri; ujian berdurasi waktu menguji hal yang berbeda.


Menerapkannya

  • Sekolah mengawasi persetujuan topik, titik pemeriksaan, keaslian, dan penilaian.
  • Untuk courses 2021 saat ini, gunakan panduan dan kriteria sekolah saat ini; kriteria inquiry 2029 milik versi asesmen yang berbeda.

Dalam kurikulum Anda

  • Aplikasi dan Interpretasi SL, mata kuliah pertama yang diujikan pada 2021.
  • Setiap kertas ujian memungkinkan penggunaan kalkulator, namun nilai metode tetap memerlukan ekspresi atau persamaan ditulis sebelum nilainya.
Ide utama
  • Asumsi: Syarat yang diambil agar model matematis mungkin dan efeknya harus dievaluasi.
  • Susun pertanyaan yang terfokus dengan variabel terukur dan metode yang layak.
  • Waspadai: jangan meniru eksplorasi contoh, membuat data sendiri, atau memalsu keterlibatan pribadi.

Masuk atau buat akun

IGCSE, A-Level & AP