Faktorisering som pusleoppgave

Sudoku er morsomt, motiverende og fenger selv «svake» elever. men ikke veldig rettet mot kompetansemålene. De samme mekanismene kan utnyttes for innlæring av algebra. En sentral teknikk i R1 er å faktorisere andregradsuttrykk. Den robuste metoden finner nullpunktene til andregradsuttrykket ved andregradsformelen, noe som krever litt pugg og en del utregninger. Men svært mange R1-oppgaver har uttrykk med lave heltallskoeffisienter. Som \(x^2-x-6\). De kan faktoriseres med et enklere «knep».

Anta at det er produktet av to førstegradsuttrykk \((x+a)\) og \((x+b)\).  Multiplisert sammen blir det \(x^2+(a+b)x+a\cdot b\). Å faktorisere blir da det samme som å finne to tall som er slik at summen blir -1 og produktet blir 6. Produktet er enklest å ta utgangspunkt i dersom koeffisientene er hele tall, det er bare \(1\cdot 6\) og \(2 \cdot 3\) som gir 6. Siden konstantleddet er negativt, må en av faktorene være negativ. Summen av 1 og 6 kan ikke bli 1 uansett hvilket ledd som er negativt, men \(2-3=-1\) Dermed er\[x^2-x-6 = (x+2)(x-3)\]

Figurer

Dersom andregrads-koeffisienten ikke er 1, blir det litt mer komplisert, men Jason Dyer foreslo å lage det som en pusleoppgave. Dersom stiplede linjer peker til en sirkel, skal tallet i den være summen av sirklene som peker på den. Dersom linjene er heltrukne, skal tallet være produktet av de som peker på.

faktorisering_1
Andregradsuttrykket over, i en mindre skremmende utgave.
faktorisering_2
\(-2x^2+3x-1\), leddene blir satt sammen av sirklene som står diagonalt på hverandre. \((2x-1)(-x+1)\)

Begrensninger

Dette er kun effektivt dersom koeffisientene er heltall eller veldig enkle brøker. Andregradsformelen må være tilgjengelig som reservemetode dersom det skal regnes med desimaltall i fysikk eller kjemi. Det er ikke like lett å gi svar med kvadratrøtter eller avgjøre om uttrykket har reelle nullpunkt.

Oppgaveark

Jason Dyer har tre oppgaveark han har laget, som bygger opp mot andregradsfiguren. For å overdrive litt har han en slik figur som faktoriserer tredjegradsuttrykk, den er i beste fall kuriøs.

I tillegg har jeg laget et som er tilpasset Aschehougs læreverk. Dette kunne sikkert også ha vært laget digitalt og interaktivt, men det fungerer veldig greit med blyant og ark.

Underviser i matematikk, fysikk og naturfag på Tryggheim vgs.