03.05.2013 Views

MATE 221 VAC

MATE 221 VAC

MATE 221 VAC

SHOW MORE
SHOW LESS

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.

ONDERWYSWISKUNDE:<br />

INLEIDENDE ALGEBRA<br />

STUDIEGIDS VIR<br />

<strong>MATE</strong> <strong>221</strong> <strong>VAC</strong><br />

*<strong>MATE</strong><strong>221</strong><strong>VAC</strong>*<br />

SKOOL VIR OPVOEDINGSWETENSKAPPE<br />

VAALDRIEHOEKKAMPUS


Studiegids saamgestel deur:<br />

A Roux<br />

Hersien deur:<br />

R J van de Venter en A Roux<br />

Taalsorg 2011.<br />

*Bladuitleg deur Santie Pieterse, graphikos.<br />

Hantering van drukwerk en verspreiding deur Departement Logistiek (Verspreidingsentrum).<br />

Gedruk deur The Platinum Press (018) 299 4226.<br />

Kopiereg © 2011-uitgawe. Hersieningsdatum 2012.<br />

Noordwes-Universiteit, Potchefstroomkampus.<br />

Geen gedeelte van hierdie boek mag in enige vorm of op enige manier sonder skriftelike<br />

toestemming van die publiseerders weergegee word nie.<br />

ii


INHOUDSOPGAWE<br />

Woord van verwelkoming ........................................................................................................ iv<br />

Rasionaal ................................................................................................................................. iv<br />

Studiemateriaal ........................................................................................................................ iv<br />

Bibliografie ............................................................................................................................... iv<br />

Hoe om die studiegids te gebruik ............................................................................................. v<br />

Bestudering van inhoude .......................................................................................................... v<br />

Assessering van hierdie module ............................................................................................... v<br />

Studie-ikone ............................................................................................................................. vi<br />

Aksiewerkwoorde .................................................................................................................... vii<br />

Modulebeplanner ................................................................................................................... viii<br />

Module-uitkomste ..................................................................................................................... x<br />

Waarskuwing teen plagiaat ...................................................................................................... xi<br />

Leereenheid 1 Getallestelsels ........................................................................................ 1<br />

Leergedeelte 1.1 Die reële getalle ....................................................................................... 3<br />

Leergedeelte 1.2 Die natuurlike getalle (N) ........................................................................ 13<br />

Leergedeelte 1.3 Die heelgetalle (Z) .................................................................................. 15<br />

Leergedeelte 1.4 Die rasionale getalle (Q)......................................................................... 18<br />

Leergedeelte 1.5 Komplekse getalle (c) ............................................................................. 20<br />

Leereenheid 2 Polinome in een onbepaalde ............................................................... 23<br />

Leergedeelte 2.1 Inleiding tot polinoomfunksies ................................................................ 24<br />

Leergedeelte 2.2 Delingsalgoritme, resstelling, faktorstelling en<br />

polinoomvergelykings ............................................................................. 45<br />

Leergedeelte 2.3 Die rasionale nulpuntstelling .................................................................. 48<br />

Leergedeelte 2.4 Fundamentaalstelling en Komplekse wortels ......................................... 53<br />

Leereenheid 3 Rasionale funksies ............................................................................... 57<br />

Leergedeelte 3.1 Rasionale funksies as algebraïese stelsel ............................................. 58<br />

Leergedeelte 3.2 Parsiële breuke ...................................................................................... 61<br />

Leereenheid 4 Rye en reekse ....................................................................................... 65<br />

Leergedeelte 4.1 Inleiding tot rye en reekse ...................................................................... 66<br />

Leergedeelte 4.2 Rekenkundige rye en reekse .................................................................. 69<br />

Leergedeelte 4.3 Meetkundige rye en reekse .................................................................... 71<br />

Leergedeelte 4.4 Rye wat nie rekenkundig of meetkundig is nie ....................................... 75<br />

Leergedeelte 4.5 Oneindige rye en reekse ........................................................................ 76<br />

Leereenheid 5 Finansiële wiskunde ............................................................................ 83<br />

Leergedeelte 5.1 Saamgestelde rente en kontinu toegevoegde rente ............................... 84<br />

Leergedeelte 5.2 Annuïteite en delgingsfondse ................................................................. 88<br />

Leergedeelte 5.3 Lenings en verbandterugbetalings ......................................................... 92<br />

iii


WOORD VAN VERWELKOMING<br />

Welkom by die eerste Algebramodule <strong>MATE</strong> <strong>221</strong>! Om hierdie spesifieke module suksesvol af<br />

te handel, is dit noodsaaklik dat jy voorbereid na elke klas (kontaksessie) kom en elke<br />

opdrag na die beste van jou vermoë uitvoer. Op hierdie wyse verseker jy sinvolle gesprekke<br />

met jou fasiliteerder en ander leerders tydens kontaksessies.<br />

Hierdie module fokus op die eienskappe van algebraïese getallestelsels, die polinoom- en<br />

rasionaalfunksies as ‘n getallestelsel, en laastens word rye en reekse bespreek. Jou<br />

bestaande kennis van reële getalle word gebruik om die eienskappe van die natuurlike<br />

getalle, die heelgetalle en die rasionale getalle verder te ondersoek. Ons sal ook 'n nuwe<br />

versameling getalle, die komplekse getalle waarin optelling, aftrekking, vermenigvuldiging,<br />

deling en die neem van vierkantswortels vir alle getalle uitgevoer kan word, invoer. <strong>MATE</strong><br />

<strong>221</strong> is ‘n 16-kredietmodule, wat impliseer dat jy ongeveer 160 ure nodig het om hierdie<br />

module suksesvol te bemeester. Dit sluit in jou voorbereiding vir kontaksessies, bywoning<br />

van kontaksessies, voltooiing van huiswerkopdragte en voorbereiding vir die semestertoets<br />

en eksamen.<br />

RASIONAAL<br />

In hierdie module word die bestaan en die ontwikkeling van verskillende getalstelsels,<br />

polinoom- en rasionaalfunksies, asook rye en reekse ondersoek. Die module in algebraïese<br />

getallestelsels is daarop ingestel om jou voor te berei vir verdere modules in Algebra, wat 'n<br />

verlengde studie van die eienskappe en gedrag van getallestelsels is. Hierdie module<br />

voorsien jou van sinvolle geleenthede om noodsaaklike kennis, begrip en vaardighede ten<br />

opsigte van getallestelsels en rye en reekse te bemeester, sodat jy dit effektief kan toepas en<br />

met vertroue as wiskunde-onderwyser kan onderrig. Jy kry ook die geleentheid om in<br />

klasverband en groepverband die vaktaal aan te leer, sodat jy op ‘n sinvolle manier<br />

wiskundig kan kommunikeer en redeneer.<br />

In hierdie module moet jy egter nie uit die oog verloor dat ons hooffokus is om jou as<br />

Wiskunde-onderwyser voor te berei nie. Daarom moet jy jouself voortdurend afvra hoe jy die<br />

onderrig van ‘n bepaalde onderwerp sal fasiliteer en assesseer (waar dit wel op skoolvlak<br />

aangebied word).<br />

Aangesien jy ‘n voornemende Wiskunde-onderwyser is, is dit van uiterste belang dat jy<br />

voorbereid na elke kontaksessie sal kom. In die kontaksessie bespreek ons, in groepverband<br />

en klasverband, die werk wat jy moes voorberei het. In die klassituasie vind daar verskeie<br />

assesseringstegnieke plaas, en sodoende kry jy dan voorbeelde wat jy self in jou onderrig<br />

kan gebruik (sien ASSESSERING VAN HIERDIE MODULE).<br />

STUDIE<strong>MATE</strong>RIAAL<br />

Die volgende handboeke word gebruik en is beskikbaar by Van Schaik:<br />

• Cohen, D. 2003. College Algebra. 5th edition. Thomson Brookes/Cole: Pacific Grove.<br />

• Stewart, J. 2006. Precalculus. 5th edition. Thomson Brookes/Cole.<br />

• Pirnot, T.L. 2007. Mathematics all around. 3rd ed. Boston: Pearson. (In Leesbundel)<br />

BIBLIOGRAFIE<br />

Baxter, et al 2001. Pure 1. Functions and calculus, SMP 16 - 19. Cambridge University<br />

Press. Chapter 2.<br />

iv


Exley, LL & Smith, VK 1993. College Algebra and trigonometry. Prentice Hall, Inc.<br />

Murdoch, J, Kamischke, E & Kamischke, E 1998. Advanced algebra through data<br />

exploration. Key Curriculum Press.<br />

Pirnot, T.L. 2007. Mathematics all around. 3rd ed. Boston: Pearson. (In Leesbundel)<br />

HOE OM DIE STUDIEGIDS TE GEBRUIK<br />

Die studiegids bevat instruksies wat jou behoort te help om die handboek doeltreffend te<br />

gebruik. Sekere moeilike gedeeltes word verduidelik en vrae word gestel om jou in staat te<br />

stel om jou kennis en begrip van die leerinhoud te bepaal. Die leer van wiskunde berus in ‘n<br />

groot mate op die doen daarvan. Gevolglik word 'n aantal geleenthede in hierdie studiegids<br />

geskep om jou in staat te stel om wiskunde te doen, te leer en te verstaan.<br />

In die bestudering van <strong>MATE</strong> <strong>221</strong> moet jy:<br />

• Die uitkomste op alle vlakke (module, leereenheid, leergedeelte) intensief bestudeer;<br />

• die module-organiseerder raadpleeg sodat jy 'n idee kan vorm ten opsigte van die<br />

organisering van leerinhoude en verdeling van tyd;<br />

• die leerinhoude bestudeer volgens die leeruitkomste en die instruksies in die studiegids;<br />

• al die leeraktiwiteite (voorbeelde en oefeninge) van elke leereenheid uitvoer;<br />

• al die selfstudie-opdragte van elke leereenheid voltooi;<br />

• goed voorbereid wees vir kontaksessies; en<br />

• ten volle voltooide opdragte ingee soos aangedui in die module-organiseerder.<br />

BESTUDERING VAN INHOUDE<br />

Indien moontlik, bestudeer leereenhede in groepe van twee of meer studente. Groepwerk<br />

verskaf geleenthede om werk te bespreek en aan mekaar te verduidelik om sodoende die<br />

leerinhoude beter te verstaan. Tydens kontaksessies kan probleme wat deur die groep of<br />

deur die fasiliteerder geïdentifiseer is, bespreek en verduidelik word.<br />

ASSESSERING VAN HIERDIE MODULE<br />

Assessering sal soos volg gedoen word:<br />

Assessering van die inhoud:<br />

• Voltooiing van klasopdragte (in klein groepies) en inhandiging vir evaluering;<br />

• groepevaluering;<br />

• voltooiing van huiswerkopdragte en inhandiging vir evaluering;<br />

• die skryf van onvoorbereide en voorbereide klastoetse; en<br />

• die skryf van ‘n semestertoets (opsioneel sedert 2007).<br />

Selfassessering<br />

• Voltooiing van die selfstudie-opdragte na elke leereenheid/leergedeelte en die nasien<br />

daarvan met behulp van die antwoorde wat agter in die handboek verskyn en die<br />

v


vi<br />

memorandum voorsien deur die dosent, hetsy in die klas of per e-pos of op die e-leerplatform.<br />

Deelnamepunt<br />

• Jy bou 'n deelnamepunt op met behulp van die punte wat behaal is in klasopdragte,<br />

huiswerkopdragte, klastoetse en die semestertoets.<br />

Eksamen<br />

• Jy het toelating tot die eksamen in hierdie module as jy 'n deelnamepunt van 40%<br />

behaal het.<br />

• Aan die einde van die semester word ‘n eksamenvraestel van 3 uur geskryf. Die<br />

subminimum vir die vraestel is 40%.<br />

• Jou modulepunt vir <strong>MATE</strong> <strong>221</strong> word met behulp van die deelnamepunt en die<br />

eksamenpunt in die verhouding 3:2 bereken. Die slaagsyfer vir die module is 50%.<br />

STUDIE-IKONE<br />

Toets die stand van jou<br />

kennis/insig.<br />

Belangrike inligting.<br />

Geskatte studietyd.<br />

Bestudeer nou die volgende<br />

gedeelte/verduideliking/<br />

bespreking, aandagtig.<br />

Bestudeer die aangetoonde<br />

materiaal in die handboek/<br />

artikel, ens.<br />

Voorbereiding vir die<br />

kontaksessie/<br />

groepbyeenkoms.<br />

Individuele oefening.<br />

Antwoorde/oplossings.<br />

Hersiening.<br />

Powerpoint-skyfiereeks of<br />

Geometer’s Sketchpad-<br />

aktiwiteit.<br />

Uitkomste.<br />

Neem jou antwoorde saam<br />

na die kontakgeleentheid/<br />

groepbyeenkoms vir<br />

bespreking.


AKSIEWERKWOORDE<br />

• Toepas<br />

Om in staat te wees om wat jy in een situasie geleer het, in ‘n ander situasie te kan gebruik.<br />

VOORBEELD: Pas differensiasie toe op maksimeringsprobleme.<br />

• Aflei<br />

Om ‘n reël/eienskap te bewys deur logiese redenering.<br />

VOORBEELD: Lei die eienskap : a.0 = 0 af deur gebruik te maak van die basiese<br />

eienskappe van die reële getalle.<br />

• Definieer<br />

Om presies te sê wat ‘n wiskundige begrip of bewerking beteken.<br />

VOORBEELD: Definieer ‘n funksie.<br />

• Demonstreer<br />

Om jou kennis ten opsigte van ‘n wiskundige bewerking te toon.<br />

VOORBEELD: Demonstreer dat ‘n rasionale getal geskryf kan word óf as ‘n eindige óf as ‘n<br />

repeterende desimale getal.<br />

• Illustreer<br />

Om jou kennis van ‘n begrip of ‘n stelling te demonstreer met behulp van die teken van ‘n<br />

grafiek of ‘n diagram.<br />

VOORBEELD: Illustreer die kontinuïteit van ‘n funksie deur gebruik te maak van die grafiek<br />

van die funksie.<br />

• Voorstel<br />

Om ‘n wiskundige begrip op ‘n ander manier te beskryf.<br />

VOORBEELD: Gee ‘n meetkundige voorstelling van die komplekse getal z = 2 + 2i.<br />

• Stel/noem<br />

Om spesifieke eienskappe neer te skryf sonder bespreking.<br />

VOORBEELD: Stel die assosiatiewe eienskap vir optelling.<br />

• Bereken/bepaal:<br />

Om die antwoord van ‘n bewerking te kry.<br />

2<br />

x + 2x<br />

VOORBEELD: Bereken: lim .<br />

x → 0 x<br />

• Bewys<br />

Om aan te toon dat ‘n bewering waar is.<br />

VOORBEELD: Bewys dat 5 n - 1 deelbaar is deur 4 vir alle natuurlike getalle n.<br />

• Los op<br />

Om ‘n oplossing te verkry vir ‘n gegewe probleem of vergelyking.<br />

VOORBEELD: Ek wil graag ‘n hok bou uit 20 m heiningmateriaal. Wat moet die lengte en<br />

breedte van die hok wees sodat die oppervlakte ‘n maksimum sal wees?<br />

vii


• Formuleer<br />

Om ‘n stelling of reël neer te skryf sonder enige bewys.<br />

VOORBEELD: Formuleer die stelling van Pythagoras.<br />

MODULEBEPLANNER<br />

viii<br />

Leereenheid Leergedeelte Studieure<br />

Leereenheid 1:<br />

Getallestelsels<br />

(44 uur)<br />

Leereenheid 2:<br />

Polinoomfunksies<br />

(32 uur)<br />

Leergedeelte 1.1:<br />

Die Reële getalle<br />

Leergedeelte 1.2:<br />

Die Natuurlike<br />

getalle<br />

Leergedeelte 1.3:<br />

Die Heelgetalle<br />

Leergedeelte 1.4:<br />

Die Rasionale<br />

getalle<br />

Leergedeelte 1.5:<br />

Komplekse getalle<br />

Leergedeelte 2.1:<br />

Inleiding tot<br />

polinoomfunksies<br />

Leergedeelte 2.2:<br />

Delingsalgoritme,<br />

res- en<br />

faktorstelling<br />

Leergedeelte 2.3:<br />

Rasionale<br />

nulpuntstelling<br />

Leergedeelte 2.4:<br />

Die fundamentaalstelling<br />

en<br />

Komplekse wortels<br />

Afhandelings/<br />

Inhandigingsdatums<br />

18 Inhandiging van<br />

sekere probleme<br />

uit Opdragte 3, 4<br />

en 8<br />

8 Inhandiging van<br />

Opdrag 11<br />

Studiemateriaal<br />

College Algebra<br />

(Hoofstuk 1 en 2)<br />

College Algebra<br />

(Hoofstuk 9)<br />

6 In Studiegids<br />

4 In Studiegids<br />

8 Inhandiging van<br />

Opdrag 14<br />

College Algebra<br />

(Hoofstuk 7)<br />

6 College Algebra<br />

(Hoofstuk 4)<br />

10 Inhandiging van<br />

Opdrag 16<br />

College Algebra<br />

(Hoofstuk 7)<br />

8 College Algebra<br />

(Hoofstuk 7)<br />

8 Inhandiging van<br />

sekere probleme<br />

uit Opdragte 17,<br />

18 en 19<br />

College Algebra<br />

(Hoofstuk 7)


Leereenheid 3:<br />

Die rasionale<br />

funksies<br />

(22 uur)<br />

Leereenheid 4:<br />

Rye en reekse<br />

(38 uur)<br />

Leereenheid 5:<br />

Finansiële<br />

wiskunde<br />

Voorbereiding<br />

vir assessering<br />

Leergedeelte 3.1:<br />

Rasionale funksies<br />

as algebraïese<br />

getallestelsel<br />

Leergedeelte 3.2:<br />

Parsiële breuke<br />

Leergedeelte 4.1:<br />

Inleiding tot rye en<br />

reeks<br />

Leergedeelte 4.2:<br />

Rekenkundige rye<br />

en reeks<br />

Leergedeelte 4.3:<br />

Meetkundige rye<br />

en reeks<br />

Leergedeelte 4.4:<br />

Rye en reekse wat<br />

nie rekenkundig of<br />

meetkundig is nie<br />

Leergedeelte 4.5:<br />

Oneindige rye en<br />

reekse<br />

Leergedeelte 5.1:<br />

Saamgestelde<br />

rente en kontinu<br />

toegevoegde rente<br />

Leergedeelte 5.2:<br />

Annuïteite en<br />

delgingsfondse<br />

Leergedeelte 5.3:<br />

Lenings en<br />

verbandterugbetalings<br />

8 College Algebra<br />

(Hoofstuk 4)<br />

8 Inhandiging van<br />

sekere probleme<br />

uit Opdrag 21<br />

College Algebra<br />

(Hoofstuk 7)<br />

4 College Algebra<br />

(Hoofstuk 9)<br />

8 College Algebra<br />

(Hoofstuk 9)<br />

8 College Algebra<br />

(Hoofstuk 9)<br />

4 Stewart<br />

4 Inhandiging van<br />

sekere probleme<br />

uit Opdragte 23,<br />

24 en 25<br />

Studiegids<br />

8 Stewart,<br />

bl 334 -336<br />

Leesbundel<br />

8 Stewart, par 11.4,<br />

bl 848 - 851<br />

Leesbundel<br />

8 Stewart, bl 851 -<br />

852<br />

Leesbundel<br />

16<br />

Let wel: Datums van afhandeling/inhandiging sal deur jou dosent verskaf word.<br />

ix


MODULE-UITKOMSTE<br />

Na voltooiing van die module moet die leerder:<br />

• Grondige kennis, begrip en insig demonstreer ten opsigte van getallestelsels,<br />

wiskundige induksie, komplekse getalle, polinoomfunksies, parsiële breukontbinding en<br />

rye en reekse;<br />

• vaardigheid demonstreer ten opsigte van bewerkings met die verskillende<br />

getallestelsels en hul eienskappe, bewerkings met polinoomfunksies, parsiële breukeontbinding,<br />

berekeninge met rye en reekse en om die gedrag van rye en reekse te<br />

beskryf;<br />

• bevoeg wees om die eienskappe van die verskillende getallestelsels te gebruik,<br />

verbande deur middel van wiskundige induksie te bewys, werklikheidsgetroue situasies<br />

deur middel van polinome te modelleer, rekenaarprogrammatuur te gebruik om die<br />

gedrag van polinoomfunksies en rye te ondersoek en om werklikheidsgetroue<br />

probleme deur middel van rye en reekse te modelleer; en<br />

• in staat wees om die geldigheid van wiskundige oplossings binne die konteks van<br />

werklikheidsgetroue situasies te evalueer en om ‘n waardeoordeel uit te spreek<br />

aangaande hoe die verskillende onderwerpe in die module binne die breër raamwerk<br />

van wiskunde pas.<br />

Bogenoemde module-uitkomste is bereik indien die leerder in staat is om die volgende<br />

te doen:<br />

• Teorie (definisies, stellings, kenmerkende eienskappe en verduidelikings) akkuraat en<br />

betekenisvol weer te gee;<br />

• bogenoemde kennis met begrip toe te pas in die uitvoer van korrekte prosedures om<br />

wiskundige oplossings te genereer;<br />

• bogenoemde kennis en vaardighede, asook toepaslike tegnologiese hulpmiddels,<br />

effektief binne werklikheidsgetroue kontekste te kan toepas en fasiliteer; en<br />

• die geldigheid en toepaslikheid van wiskundige oplossings binne die konteks van<br />

werklikheidsgetroue situasies te evalueer en ‘n waardeoordeel uit te spreek aangaande<br />

die plek van die bestudeerde inhoude binne die breër raamwerk van wiskunde.<br />

x


WAARSKUWING TEEN PLAGIAAT<br />

WERKSTUKKE IS INDIVIDUELE TAKE EN NIE GROEPAKTIWITEITE NIE (TENSY DIT<br />

UITDRUKLIK AANGEDUI WORD AS ‘N GROEPAKTIWITEIT)<br />

Kopiëring van teks van ander leerders of uit ander bronne (byvoorbeeld die studiegids,<br />

voorgeskrewe studiemateriaal of direk vanaf die internet) is ontoelaatbaar – net kort<br />

aanhalings is toelaatbaar en slegs indien dit as sodanig aangedui word.<br />

U moet bestaande teks herformuleer en u eie woorde gebruik om te verduidelik wat u<br />

gelees het. Dit is nie aanvaarbaar om bestaande teks/stof/inligting bloot oor te tik en die<br />

bron in 'n voetnoot te erken nie – u behoort in staat te wees om die idee of begrip/konsep<br />

weer te gee sonder om die oorspronklike skrywer woordeliks te herhaal.<br />

Die doel van die opdragte is nie die blote weergee van bestaande materiaal/stof nie, maar<br />

om vas te stel of u oor die vermoë beskik om bestaande tekste te integreer, om u eie<br />

interpretasie en/of kritiese beoordeling te formuleer en om 'n kreatiewe oplossing vir<br />

bestaande probleme te bied.<br />

Wees gewaarsku: Studente wat gekopieerde teks indien sal 'n nulpunt vir die opdrag<br />

ontvang en dissiplinêre stappe mag deur die Fakulteit en/of die Universiteit teen<br />

sodanige studente geneem word. Dit is ook onaanvaarbaar om iemand anders se werk<br />

vir hulle te doen of iemand anders in staat te stel om u werk te kopieer – moet dus nie<br />

u werk uitleen of beskikbaar stel aan ander nie!<br />

xi


xii


1 GETALLESTELSELS<br />

Geskatte studietyd is 44 uur.<br />

Leereenheid 1<br />

Die reële getalle is die grootste getallestelsel waarmee jy op skoolvlak te doen gekry het. In<br />

hierdie leereenheid word dit wat jy reeds weet sistematies uiteengesit om dit meer bruikbaar<br />

te maak vir die eenhede wat volg. Ons gaan in die eerste leergedeelte die reële getalle<br />

bespreek; dit is die grootste getallestelsel waarmee jy tot dusver gewerk het. In die<br />

daaropvolgende leergedeeltes gaan ons die reële getalle opbreek in die getallestelsels<br />

waaruit dit bestaan. Ons gaan dus by die kleinste getallestelsel, naamlik die natuurlike<br />

getalle, begin en die eienskappe daarvan ondersoek. Omdat die natuurlike getalle nie aan<br />

eienskappe soos geslotenheid ten opsigte van aftrekking voldoen nie, gaan ons dit<br />

stelselmatig uitbrei na die heelgetalle, rasionale getalle (asook irrasionale getalle). In die<br />

laaste leergedeelte gaan ons ʼn heel nuwe getallestelsel waarmee jy nog nie voorheen kennis<br />

gemaak het nie, bespreek, naamlik die komplekse getalle (C). Skematies kan dit soos volg<br />

voorgestel word:<br />

N → Z → Q → R → C<br />

Of anders gestel, N ⊂ Z ⊂ Q ⊂ R ⊂ C , dus die natuurlik getalle is ʼn deelversameling van<br />

die heelgetalle, wat weer ʼn deelversameling is van die rasionale getalle, en op daardie<br />

manier kan ons dit uitbrei.<br />

1


Leereenheid 1<br />

Na afhandeling van hierdie leereenheid moet jy in staat wees om:<br />

• Die eienskappe van die reële getalle te (kan) identifiseer en te kan gebruik;<br />

• die basiese eienskappe van die natuurlike getalle te kan identifiseer en te kan toepas in<br />

bewerkings waarin natuurlike getalle voorkom;<br />

• die eienskappe van die heelgetalle te ken en te kan gebruik;<br />

• die rasionale getalle te definieer en die eienskappe daarvan te ken;<br />

• die komplekse getalle te definieer, die eienskappe te ken en bewerkings daarmee uit te<br />

voer;<br />

• te kan motiveer hoekom ons van die een getallestelsel na die volgende uitbrei; en<br />

• die uitbreiding van een getallestelsel na die volgende, asook die eienskappe en<br />

bewerkings daarbinne, aan jou klasmaats te kan verduidelik.<br />

2


1.1 DIE REËLE GETALLE<br />

Geskatte studietyd is 18 uur.<br />

Cohen, Hoofstuk 1, par 1.1 - 1.6 en ook Hoofstuk 2, par 2.1 - 2.2 en 2.5.<br />

Na afhandeling van hierdie leergedeelte moet jy in staat wees om:<br />

• Die basiese algebraïese eienskappe van R te kan identifiseer en toepas;<br />

• ordeningseienskappe van R toe te pas;<br />

• met absolute waardes te werk;<br />

• ‘n verskeidenheid van vergelykings oor R op te los;<br />

• reghoekige koördinate te gebruik;<br />

• grafieke en grafiese hulpmiddels te gebruik;<br />

• met die vergelykings van reguit lyne te werk;<br />

• kwadratiese vergelykings te beheer;<br />

• ander tipes vergelykings as lineêr en kwadraties te hanteer; en<br />

• met ongelykhede te werk.<br />

Leereenheid 1<br />

3


Leereenheid 1<br />

Die reële getallestelsel en hoe dit saamgestel is<br />

Bestudeer die tabel bo-aan bl 2 in die boek van Cohen deeglik.<br />

Blaai dan na Appendix A.2 op bl A-4 agter in die boek van Cohen en bestudeer dit deeglik.<br />

Enkele van die bekende algebraïese eienskappe kan afgelei word uit die lys van basiese<br />

eienskappe. Maak seker dat jy weet watter basiese eienskappe gebruik word in die bewys<br />

van die afgeleide eienskappe.<br />

ab ⎛ b ⎞<br />

Voorbeeld: Toon aan dat = a⎜<br />

⎟<br />

c ⎝ c ⎠<br />

Oplossing:<br />

ab 1<br />

Deur die definisie van deling het ons: = ( ab)<br />

⋅ vir c ≠ 0<br />

c c<br />

Deur die assosiatiewe eienskap volg dat )<br />

1 1<br />

( ab) ⋅ = a(<br />

b ⋅<br />

c c<br />

Deur die definisie van deling het ons egter dat<br />

ab ⎛ b ⎞<br />

Dus, = a⎜<br />

⎟ .<br />

c ⎝ c ⎠<br />

4<br />

⎛ ⎞<br />

b ⋅ ⎜ ⎟ =<br />

⎝ c ⎠<br />

1<br />

b<br />

c


Opdrag 1:<br />

Leereenheid 1<br />

1. Watter van die eienskappe van die reële getalle word in elkeen van die volgende<br />

gebruik?<br />

a. 2( x − y)<br />

= ( x − y)<br />

2<br />

b. ( ( x + 5)<br />

+ y = y + ( x + 5)<br />

c.<br />

3<br />

7<br />

= 3⋅<br />

1<br />

7<br />

d. 6 − y = 6 + ( − y)<br />

e. ( − 1)[<br />

−3<br />

+ 4]<br />

= ( −1)(<br />

−3)<br />

+ ( −1)(<br />

4)<br />

f. 2( 3y<br />

) = ( 2 ⋅ 3)<br />

y<br />

a + b<br />

2. Toon aan dat =<br />

c<br />

van die reële getalle.<br />

Antwoorde sal deur die dosent voorsien word.<br />

Ordening in die versameling reële getalle<br />

a<br />

c<br />

+<br />

b<br />

c<br />

deur slegs gebruik te maak van die basiese eienskappe<br />

As gevolg van die ordening van reële getalle kan elke reële getal met 'n punt op 'n reguit lyn<br />

geïdentifiseer word. Hersien ook intervalnotasie. Maak seker jy weet wat word bedoel met<br />

oop en geslote intervalle (bl 3 - 4).<br />

5


Leereenheid 1<br />

Opdrag 2:<br />

Cohen, Ex 1.1, bl 4<br />

1, 3, 5, 7, 11, 19, 21, 25, 27, 31, 37, 43, 45, 47, 49, 51 en 57.<br />

Antwoorde verskyn agter in die handboek.<br />

Absolute waardes<br />

Bestudeer paragraaf 1.2 op bl 6 - 10 in die boek van Cohen deeglik.<br />

Opdrag 3:<br />

Cohen, Ex 1.2, bl 10<br />

10, 14, 16, 18, 20, 24, 26, 28, 32, 36, 38, 40, 42, 44, 46, 48, 50, 52, 54, 56, 58 en 62.<br />

Antwoorde sal deur die dosent voorsien word.<br />

6


Leereenheid 1<br />

Die oplos van vergelykings oor die versameling van reële getalle<br />

Bestudeer paragraaf 1.3 op bl 11 - 19 in die boek van Cohen deeglik.<br />

Opdrag 4:<br />

Cohen, Ex 1.3, bl 20<br />

2, 4, 6, 10, 14, 16, 20, 24, 26, 28, 30, 36, 38, 40, 42, 44, 46, 48, 50, 52, 54, 56, 62, 64, 72,<br />

74, 84 en 86.<br />

Antwoorde sal deur die dosent voorsien word.<br />

Reghoekige koördinate en die voorstelling van inligting<br />

Bestudeer paragraaf 1.4 op bl 21 - 29 in die boek van Cohen deeglik.<br />

Opdrag 5:<br />

Cohen, Ex 1.4, bl 29<br />

1, 3, 5, 9, 11 (b), 15, 17 (b), 19 en 23.<br />

7


Leereenheid 1<br />

Antwoorde kan agter in die handboek gevind word.<br />

Grafiese metodes en grafiese hulpmiddels (Geometer’s Sketchpad)<br />

Bestudeer paragraaf 1.5 op bl 35 - 44 in die boek van Cohen deeglik.<br />

In jou eerste studiejaar sou jy deeglik kennis gemaak het met die program Geometer’s<br />

Sketchpad. Hierdie program dien vir ons as grafiese sakrekenaar indien ons dan nie ‘n egte<br />

grafiese sakrekenaar byderhand het nie (grafiese sakrekenaars is redelik duur terwyl GSP<br />

minder as R500 kos; dit is egter so dat egte grafiese sakrekenaars draagbaarheid bied waar<br />

GSP vereis dat ons toegang tot ‘n volwaardige persoonlike rekenaar moet hê).<br />

Opdrag 6:<br />

Cohen, Ex 1.5, bl 20<br />

7, 11, 13, 15, 16 (lees die instruksie bokant nr 15), 17, 19 (jy mag jou berekeninge by 17 en<br />

19 kontroleer deur die funksies elektronies te teken), 21 en 23.<br />

25, 27, 29 (lees die instruksies (a), (b) en (c) vir nr 25 - 30 bokant nr 15), 35 en 43 (doen nr<br />

43 grafies met behulp van GSP).<br />

8


Antwoorde kan agter in die handboek gevind word.<br />

Die vergelykings van reguit lyne<br />

Bestudeer paragraaf 1.6 op bl 49 - 58 in die boek van Cohen deeglik.<br />

Hierdie stuk werk is noodsaaklike voorkennis vir die module <strong>MATE</strong> 321.<br />

Opdrag 7:<br />

Leereenheid 1<br />

Cohen, Ex 1.6, bl 58<br />

1 (a) – (d) (kontroleer jou berekeninge deur die gradiënte van die lynstukke met GSP te<br />

meet), 7, 11, 15, 17 (a) en (c), 19, 25, 31, 33 en 35.<br />

37, 39 en 40.<br />

Antwoord op nr 40 sal deur die dosent voorsien word; die res van die antwoorde kan agter in<br />

die handboek gevind word.<br />

9


Leereenheid 1<br />

Kwadratiese vergelykings<br />

Bestudeer paragraaf 2.1 op bl 85 - 93 in die boek van Cohen deeglik.<br />

Opdrag 8:<br />

Cohen, Ex 2.1, bl 93<br />

2, 8, 14, 18 en 22.<br />

24, 28,<br />

40, 42, 44, 46, 48, 52 en 54.<br />

60.<br />

Antwoorde sal deur die dosent voorsien word.<br />

10


Ander tipes vergelykings<br />

Bestudeer paragraaf 2.2 op bl 97 - 105 in die boek van Cohen deeglik.<br />

Opdrag 9:<br />

Cohen, Ex 2.2, bl 106<br />

1, 3, 5, 9, 11, 13, 17, 19, 21, 23, 25, 33, 35, 53, 55 en 63.<br />

65, 67 en 71.<br />

Antwoorde kan agter in die handboek gevind word.<br />

Ongelykhede<br />

Bestudeer paragraaf 2.5 op bl 130 - 137 in die boek van Cohen deeglik.<br />

Leereenheid 1<br />

11


Leereenheid 1<br />

Opdrag 10:<br />

Cohen, Ex 2.5, bl 137<br />

1, 3, 5, 7, 11 en 25 (by afdeling (b) en (c) moet jy die definisie van ‘n absolute waarde<br />

gebruik).<br />

47.<br />

Antwoorde kan agter in die handboek gevind word.<br />

12


1.2 DIE NATUURLIKE GETALLE (N)<br />

Geskatte studietyd is 8 uur.<br />

Na afhandeling van hierdie leergedeelte moet jy in staat wees om:<br />

Leereenheid 1<br />

• Die basiese eienskappe van N as deelversameling van R te ken en te kan gebruik;<br />

• aan jou klasmaats te verduidelik watter eienskappe van R ook vir N geld;<br />

• wiskundige induksie as bewysmetode te verstaan;<br />

• wiskundige induksie te kan gebruik as bewysmetode vir bewerings waarin natuurlike<br />

getalle voorkom; en<br />

• die taal van wiskunde toepaslik te kan gebruik om aan jou klasmaats die beginsel van<br />

wiskundige induksie te verduidelik.<br />

N is die eerste getallestelsel wat ons teëkom. Hierdie getallestelsel het 1 as beginpunt en<br />

elke daaropvolgende element word verkry deur telkens 1 by die voorafgaande element te tel.<br />

N is ook 'n deelversameling van R.<br />

Laai die PowerPoint-skyfiereeks “4 Eienskappe van die Natuurlike Getalle.ppt” vanaf die<br />

e-leerplatform en werk deeglik daardeur.<br />

13


Leereenheid 1<br />

Cohen, Hoofstuk 9, par 9.1, bl 693 - 698.<br />

Stewart, par 11.5<br />

Hier word die beginsel van wiskundige induksie in detail bespreek en geïllustreer.<br />

Die proses van wiskundige induksie kan die beste aan die hand van 'n eenvoudige voorbeeld<br />

soos die volgende verduidelik word: Veronderstel jy klim met 'n kleuter op die heup 'n hoë<br />

stel trappe uit. Die kleuter is egter in staat om, as jy hom op 'n spesifieke trap neersit, na die<br />

volgende een te klim. Dit beteken dat as jy die kleuter op die eerste trappie neersit, hy na die<br />

tweede een kan klim. Gestel jy tel hom dan op en lig hom na byvoorbeeld die 5de trappie, hy<br />

klim na die 6de een, jy tel hom op die 10de trappie, hy klim na die 11de een, ens. Uiteindelik<br />

sal julle al die trappies uitgeklim het.<br />

Vervang nou die klim van trappies met 'n wiskundige bewering. Gestel 'n spesifieke bewering<br />

is waar vir die natuurlike getal 1, en uit jou veronderstelling dat die bewering waar is vir die<br />

natuurlike getal k, kan ook bewys word dat die bewering waar is vir die daaropvolgende<br />

natuurlike getal k + 1. Hieruit volg dat die bewering waar is vir alle natuurlike getalle.<br />

Opdrag 11:<br />

Cohen, Ex 9.1, bl 698<br />

1, 2, 4, 5, 8, 10, 11 en 14.<br />

Let daarop dat die identiteite in nr 1, 5 en 11 noodsaaklike voorkennis is vir die module<br />

<strong>MATE</strong> 311.<br />

Antwoorde sal deur die dosent voorsien word.<br />

14


1.3 DIE HEELGETALLE (Z)<br />

Geskatte studietyd is 8 uur.<br />

Na voltooiing van hierdie leergedeelte moet jy in staat wees om:<br />

• Die heelgetalle te definieer en die eienskappe van die heelgetalle te ken;<br />

• die ggd van twee heelgetalle te bepaal met behulp van die delingsalgoritme;<br />

Leereenheid 1<br />

• die delingsalgoritme en die bepaling van die ggd aan medestudente te kan verduidelik;<br />

• die Euklidiese algoritme te gebruik om die ggd van 2 heelgetalle te bepaal;<br />

• die ggd van 2 heelgetalle as 'n lineêre kombinasie van dié 2 getalle te kan skryf; en<br />

• die diofantiese vergelyking ax + by = c, met a, b, c∈Z; a en b positief, op te los.<br />

Alhoewel die beginsel van wiskundige induksie nie vir die heelgetalle geld nie, het die heelgetalle<br />

interessante eienskappe wat uit hierdie leergedeelte duidelik na vore sal kom.<br />

Laai die PowerPoint-skyfiereekse “4 Eienskappe van die Heelgetalle 1.ppt” en ook “4<br />

Eienskappe van die Heelgetalle 2.ppt” vanaf die e-leerplatform en werk deeglik daardeur.<br />

15


Leereenheid 1<br />

Die delingsalgoritme vir heelgetalle kan die beste verstaan word deur na die volgende<br />

voorbeeld te kyk:<br />

As 648 deur 7 gedeel word, is die kwosiënt 92 en die res 4.<br />

Met ander woorde: 648 = 92.7 + 4<br />

a = q.b + r; met a die deeltal, b die deler, q die kwosiënt en r die res; 0≤r


Leereenheid 1<br />

‘n Belangrike toepassing van die Bezout-identiteit word gevind in die oplossing van die<br />

sogenaamde diofantiese vergelyking en wel in die vorm ax + by = c met a, b,<br />

c ∈ Z<br />

Stelling: As a, b, c∈Z met a en b positief, dan het die vergelyking ax + by = c 'n oplossing vir<br />

x en y as en slegs as die ggd van a en b 'n faktor van c is.<br />

Dit beteken dat 'n diofantiese vergelyking opgelos kan word deur die bepaling van 'n ggd.<br />

Opdrag 12:<br />

Bepaal die ggd van die volgende getalle a en b en bepaal telkens die Bezout-identiteit<br />

ggd = ua + vb :<br />

1. 42 en 33<br />

2. 2891 en 1589<br />

3. 216 en 135<br />

Los die volgende diofantiese vergelykings op indien hulle wel oplossings besit:<br />

4. 15x+ 36y = 3<br />

5. 365x+ 72y = 18<br />

Antwoorde sal deur die dosent voorsien word.<br />

17


Leereenheid 1<br />

18<br />

1.4 DIE RASIONALE GETALLE (Q)<br />

Geskatte studietyd is 4 uur.<br />

Na voltooiing van hierdie leergedeelte moet jy in staat wees om:<br />

• Te demonstreer dat 'n rasionale getal as 'n eindige of 'n repeterende desimale getal<br />

geskryf kan word en omgekeerd;<br />

• te bewys dat getalle soos 2 , 3 en 5 nie rasionaal is nie; en<br />

• al bogenoemde te kan verduidelik aan medestudente.<br />

Alhoewel die heelgetalle beter rekenkundige eienskappe as die natuurlike getalle het, het dit<br />

nog die leemte dat die reële kwosiënt a/b vir gegewe heelgetalle a en b nie noodwendig weer<br />

'n heelgetal is nie. Hierdie tekortkoming word nou reggestel deur die invoer van die rasionale<br />

getalle.<br />

Laai die PowerPoint-skyfiereeks “9 Eienskappe van die Rasionale Getalle.ppt” vanaf die eleerplatform<br />

en werk deeglik daardeur.


Werk deeglik deur Cohen, Appendix A.3 op bl A-7 agter in die handboek.<br />

Opdrag 13:<br />

1. Geld al die basiese algebraïese eienskappe van R net so vir Q?<br />

Leereenheid 1<br />

2. Skryf die volgende rasionale getalle as eindige desimale getalle of as repeterende<br />

desimale getalle: 1/9; 2/5; 3/11; 5/8.<br />

3. Verduidelik met behulp van geskikte voorbeelde dat elke eindige en elke repeterende<br />

desimale getal as rasionale getalle geskryf kan word.<br />

4. Kan die volgende oneindige nie-repeterende desimale getal, naamlik 0,513965, as 'n<br />

rasionale getal uitgedruk word? Wat noem ons getalle soos hierdie? Gee nog<br />

voorbeelde van sulke getalle.<br />

5. Hoekom verkies ons om die rasionale getalle te gebruik in die meeste rekenwerk wat<br />

ons doen?<br />

6. Bewys dat 3 ‘n irrasionale getal is.<br />

Die oplossings sal deur die dosent verskaf word.<br />

19


Leereenheid 1<br />

20<br />

1.5 KOMPLEKSE GETALLE (C)<br />

Geskatte studietyd is 8 uur.<br />

Na voltooiing van hierdie leergedeelte behoort jy in staat te wees om:<br />

• Die komplekse getalle te definieer en die basiese eienskappe daarvan te ken en te kan<br />

bewys;<br />

• die verskillende skryfwyses vir die komplekse getalle te ken en te kan gebruik;<br />

• wortels van n-de graadsvergelykings te kan bepaal;<br />

• komplekse getalle meetkundig voor te stel;<br />

• komplekse getalle te vermenigvuldig, te deel en magsverheffing en worteltrekking toe<br />

te pas;<br />

• al bogenoemde aan medestudente te kan verduidelik; en<br />

• die taal van wiskunde korrek te gebruik om sekere konsepte te verduidelik.<br />

In die vorige leergedeeltes is die ketting N ⊂ Z ⊂ Q ⊂ R bespreek. Ons het gesien dat elkeen<br />

van die eerste drie versamelings in die ketting ‘n bewerking het wat nie uitvoerbaar in die<br />

bepaalde versameling is nie, maar wel uitvoerbaar in die volgende een. Die reële getalle (R)<br />

het ook gebreke, want worteltrekking is nie altyd moontlik nie. Daar bestaan byvoorbeeld<br />

geen reële x waarvoor x 2 = -1 nie. In hierdie leergedeelte ontwerp ons ‘n versameling wat die<br />

reële getalle as deelversameling bevat en waarin worteltrekking altyd uitvoerbaar is.


Cohen. Hoofstuk 7, paragraaf 7.1, bl 560 - 568.<br />

Stewart, par 3.4<br />

Opdrag 14:<br />

Cohen, Ex 7.1, bl 566<br />

2, 4, 6, 8, 10, 14, 16, 18, 20, 24, 28, 34, 3642, 44, 56, 58, 62 en 70.<br />

Die oplossings sal deur die dosent verskaf word.<br />

Leereenheid 1 is hiermee afgehandel.<br />

Leereenheid 1<br />

21


Leereenheid 1<br />

22


2 POLINOME IN EEN<br />

ONBEPAALDE<br />

Geskatte studietyd is 32 uur.<br />

Nadat jy hierdie leereenheid voltooi het behoort jy in staat te wees om:<br />

• Polinome in een veranderlike te definieer;<br />

• bewerkings met polinome uit te voer (uitgesonderd die inverse);<br />

• faktore van polinome te bepaal (waar moontlik);<br />

• polinoomvergelykings op te los;<br />

Leereenheid 2<br />

• die verband tussen polinoomfunksies en algebraïese getallestelsels aan te toon;<br />

• al bogenoemde aan jou klasmaats te verduidelik; en<br />

• die onderrig van polinome op skoolvlak te fasiliteer.<br />

Polinoomvergelykings het wiskundiges sedert die vroegste eeue gefassineer. Die antieke<br />

Babiloniërs kon kwadratiese vergelykings met reële wortels oplos. Dit was egter eers teen<br />

die sestiende eeu wat vooruitgang gemaak is met hoër-orde polinoomvergelykings.<br />

Polinome kom in Wiskunde in verskeie situasies voor en daarom word in meer as een<br />

afdeling van die vak daaraan aandag gegee. Die wyse waarop algebraïese bewerkings met<br />

polinome gedoen word, is deurgaans dieselfde en daar word aanvaar dat jy vertroud is met<br />

die basiese rekentegnieke wat hiervoor nodig is.<br />

23


Leereenheid 2<br />

24<br />

2.1 INLEIDING TOT POLINOOMFUNKSIES<br />

Geskatte studietyd is 6 uur.<br />

Nadat jy die leergedeelte voltooi het behoort jy in staat te wees om:<br />

• ‘n Polinoom in een onbepaalde te definieer;<br />

• die begrippe koëffisiënt, graad van ‘n polinoom, gelyke polinome, konstante<br />

polinoom en konstante term te definieer;<br />

• die som en produk van polinome te definieer en te demonstreer;<br />

• die begrip verskil van polinome te definieer en te demonstreer;<br />

• bewerkings met polinome uit te voer;<br />

• aan te toon dat polinoomfunksies ook as ‘n getallestelsel beskou kan word; en<br />

• die onderrig van polinome te kan fasiliteer.<br />

Cohen, Hoofstuk 4, par 4.6, bl 325 - 336.


Leereenheid 2<br />

Ons het die getallestelsels asook die uitbreiding van die reële getallestelsel, naamlik die<br />

komplekse getalle, in Leereenheid 1 bespreek. In hierdie leereenheid sien ons dat<br />

polinoomfunksies ook as ‘n getallestelsel met duidelik onderskeibare eienskappe beskou kan<br />

word.<br />

Opdrag 15:<br />

Cohen, Ex 4.6, bl 337<br />

1, 3 (met GSP), 5, 7, 9, 13, 15 (jy mag by nr 5 – 15 jou antwoorde met GSP kontroleer), 17,<br />

19, 21, 23, 27, 31, 33, 35, 39, 47, 49 en 62.<br />

Asook:<br />

Die volgende vrae het betrekking op die uitkomste wat nie in Oef 4.6 van die boek van<br />

Cohen aangespreek word nie:<br />

1. Skryf ‘n voorbeeld van ‘n polinoom van graad 4 neer in die onbepaalde t wat aan die<br />

volgende voorwaardes voldoen:<br />

Dit moet ‘n konstante term bevat wat ewe en negatief is;<br />

die koëffisiënt van die eerstegraadse term moet nul wees;<br />

die koëffisiënt van die kwadratiese term moet 10 wees; en<br />

die derde- en vierdegraadse terme moet gelyke koëffisiënte hê wat die helfte is<br />

van die konstante term.<br />

Sê ook hoeveel terme die polinoom bevat.<br />

2. Bepaal die waardes van ABC , , en D indien<br />

3. Gestel<br />

( )( ) 2 3<br />

2xx− 1 2x+ 3 + 6x+ 7=<br />

A+ Bx+ Cx + Dx .<br />

1<br />

f ( x) =− 2+ 5x−x<br />

3<br />

f<br />

3.1 Bereken: ( x) + g( x)<br />

3<br />

2 4<br />

en g ( x) 3 5x x 5x<br />

= + + − .<br />

3.2 Bereken: Die som van g ( x) en die teëgestelde van f ( x )<br />

3.3 Toon aan dat die produk van<br />

( ) f x en ( ) g x gegee word deur die polinoom<br />

25 76 5<br />

3 3 3<br />

2 3 4 5 7<br />

− 6+ 5x+ 23x + 4x<br />

+ x − x + x .<br />

25


Leereenheid 2<br />

26<br />

3.4 Bepaal<br />

( ( ) ) 2<br />

f x<br />

4. “Deling deur polinome is nie altyd moontlik nie”.<br />

4.1 Gestel f ( x) x 3<br />

( )<br />

q x<br />

2<br />

= − en h( x) = 2x − 18.<br />

Bestaan daar ‘n polinoom ( )<br />

( )<br />

( )<br />

h x<br />

= ? Motiveer jou antwoord.<br />

f x<br />

(Wenk: Probeer om h( x ) te faktoriseer…)<br />

4.2 Gestel f ( x) x 2<br />

h( x) = f ( x) q( x)<br />

.<br />

3<br />

= − en h( x) = x − 8 . Bepaal ‘n polinoom ( )<br />

q x sodat<br />

q x sodat<br />

(Wenk: Hoe faktoriseer ons die verskil van derdemagte, en hoe lyk die faktore<br />

van h( x ) ?)<br />

2<br />

4.3 Gestel f ( x) = x − 2x + 1 en ( )<br />

h x is ‘n vierdegraadse polinoom.<br />

Bestaan daar enige eerstegraadse polinoom ( )<br />

‘n duidelike rede vir jou antwoord.<br />

q x sodat h( x) = f ( x) ⋅ q( x)<br />

? Gee<br />

Die oplossings van nr 62 en vraag 1 tot 4 in die tweede deel van die opdrag sal deur die<br />

dosent voorsien word; die res van die antwoorde kan agter in die handboek gevind word.<br />

Let wel: Al hierdie inhoude word nie op hierdie stadium in die skoolsillabus ingesluit nie, en<br />

word dus nie op skoolvlak onderrig nie. Dit is egter noodsaaklik om dit te bemeester sodat jy<br />

‘n beter en dieper insig en agtergrond rakende Wiskunde as vakgebied verkry, en sodoende<br />

op ‘n hoër kennisvlak is as die leerders wat jy gaan onderrig.<br />

Kwadratiese polinome (Polinome van graad 2)<br />

Kwadratiese polinome is die tipe polinoom waarmee die meeste op skoolvlak gewerk word.<br />

Aangesien kwadratiese (tweedegraadse) polinome so ‘n belangrike tipe polinoom is, sal ons<br />

nou in diepte na hulle kyk; ons sal spesifiek fokus op hoe kwadratiese polinome in<br />

werklikheidsgetroue kontekste na vore kom en hanteer word.


Leereenheid 2<br />

Bestudeer Stewart (Precalculus):<br />

bl 205 (vanaf Guidelines for Modeling with Functions) - 208<br />

Kwadratiese funksies is wiskundige modelle om onder meer die beweging te beskryf van<br />

enige voorwerp wat teen ʼn hoek die lug in geprojekteer word, bv sokkerballe wat geskop<br />

word, ʼn “baseball” wat gegooi word, ʼn atleet wat verspring, vuurwerke of waterspuitfonteintjies.<br />

Galileo was die eerste persoon wat projektielbeweging akkuraat beskryf het. Hy<br />

het gewys dat ʼn mens die horisontale en vertikale komponente afsonderlik moet beskou.<br />

Verkry Internettoegang en voer die meegaande opdrag uit.<br />

Lees vinnig deur die artikel gevind by die volgende Internetadres en beantwoord dan die<br />

twee vrae:<br />

http://www.bsharp.org/physics/stuff/shotput.html<br />

[Opmerking: Hierdie adres is gevind na die soektog “parabola projectile” op Google.]<br />

1. Hoekom volg die gewig ʼn paraboliese baan? _________________________________<br />

2. Projektielbeweging is die kombinasie van ________________________horisontale<br />

beweging en _________________________as gevolg van gravitasiekrag.<br />

Besoek die volgende webblad:<br />

http://galileo.phys.virginia.edu/classes/109N/more_stuff/Applets/ProjectileMotion/jarapplet.ht<br />

ml<br />

Hier kan jy eksperimenteer met projektielbeweging. Beantwoord ook die volgende vrae wat<br />

op die webblad gebaseer is:<br />

1. Watter invloed het die massa van die projektiel? ______________________________<br />

2. Watter invloed het die snelheid as jy die hoek dieselfde hou? ____________________<br />

__________________________________________________________________________<br />

3. Watter hoek veroorsaak die grootste trefafstand as die snelheid konstant gehou word?<br />

__________________________________________________________________________<br />

27


Leereenheid 2<br />

Bestudeer Precalculus:<br />

bl 193 - 198 (hersiening van skooluitkomste).<br />

VOLTOOI VOORBEELD 1:<br />

Burger Lambrechts het Suid-Afrika gedurende 2004 by die Olimpiese Spele verteenwoordig<br />

in gewigstoot. Die gewig verlaat sy hand op ʼn hoogte van ongeveer 2 m bokant die grond<br />

teen ʼn spoed van 15 m/s en ʼn hoek van 45° met die horisontaal. ʼn Wiskundige model om die<br />

hoogte (y in meter) van die gewig bokant die grond te beskryf is ontwikkel en word gegee<br />

⎛ 1 ⎞ 2<br />

deur: y = − ⎜ ⎟x<br />

+ x + 2 ,<br />

⎝ 20 ⎠<br />

waar x (in meter) die horisontale afstand is wat die gewig beweeg het.<br />

Voltooi die volgende tabel en dui die waardes aan op die gegewe assestelsel.<br />

28<br />

x y<br />

0<br />

2<br />

4<br />

6<br />

8<br />

10<br />

12<br />

14<br />

16<br />

18<br />

20<br />

Stip dan die punte wat jy uit die tabel hierbo verkry op die volgende Cartesiese vlak om die<br />

parabool (grafiek van hierdie kwadratiese vergelyking) te kry.


y<br />

10<br />

8<br />

6<br />

4<br />

2<br />

Beantwoord die volgende vrae:<br />

5 10 15 20<br />

1 2<br />

Leereenheid 2<br />

1. Waarom word y =<br />

⎛ ⎞<br />

− ⎜ ⎟x<br />

⎝ 20 ⎠<br />

+ x + 2 ʼn kwadratiese vergelyking genoem?<br />

__________________________________________________________________________<br />

2. Die hoogte waarop die gewig Burger se hand verlaat is 2 m. Dui dit met ’n A op die<br />

skets aan en bewys dat die vergelyking die hoogte korrek weergee deur x = 0 in die<br />

vergelyking te vervang:<br />

__________________________________________________________________________<br />

__________________________________________________________________________<br />

__________________________________________________________________________<br />

3. Gee die hoogte van die gewig as x = 6 m. Dui dit met ʼn B op die skets aan.<br />

__________________________________________________________________________<br />

4. Hoe ver is die gewig van Burger af as die hoogte 6,8 m is? Dui dit met C en D op die<br />

skets aan.<br />

__________________________________________________________________________<br />

__________________________________________________________________________<br />

5. Verduidelik wat die betekenis is van enige koördinaat/punt (a; b) in hierdie lewenswerklike<br />

situasie.<br />

__________________________________________________________________________<br />

__________________________________________________________________________<br />

__________________________________________________________________________<br />

6. Trek die simmetrie-as op die skets in.<br />

7. Wat is die vergelyking van die simmetrie-as?<br />

__________________________________________________________________________<br />

x<br />

29


Leereenheid 2<br />

8. Wat is die koördinate van die hoogste punt wat die gewig bereik? Dui dit met E op die<br />

skets aan.<br />

_________________________________________________________________________<br />

9. Watter spesiale naam het hierdie punt?<br />

_________________________________________________________________________<br />

10. Hoe word hierdie punt se koördinate bereken? Gee twee metodes.<br />

_________________________________________________________________________<br />

_________________________________________________________________________<br />

11. Hoe ver stoot Burger die gewig? Dui dit met F op die skets aan. Doen dit grafies en<br />

gee ʼn benaderde waarde.<br />

_________________________________________________________________________<br />

12. Bereken noukeurig hoe ver Burger die gewig stoot.<br />

_________________________________________________________________________<br />

_________________________________________________________________________<br />

_________________________________________________________________________<br />

_________________________________________________________________________<br />

_________________________________________________________________________<br />

_________________________________________________________________________<br />

_________________________________________________________________________<br />

_________________________________________________________________________<br />

_________________________________________________________________________<br />

_________________________________________________________________________<br />

_________________________________________________________________________<br />

_________________________________________________________________________<br />

_________________________________________________________________________<br />

_________________________________________________________________________<br />

30


Voltooi die volgende: (Gebruik ʼn skoolhandboek indien nodig)<br />

Leereenheid 2<br />

1. Die standaardvergelyking van ʼn parabool is:<br />

__________________________________________________________________________<br />

2. Vorm van parabool as a> 0: ______________________________________________<br />

3. Vorm van parabool as a < 0: _____________________________________________<br />

4. Hoe ___________________ die waarde van a, hoe nader kom die bene na mekaar.<br />

5. As b verander, skuif die parabool __________________________________________<br />

6. Die y-afsnit word gegee deur die formule ____________________________________<br />

of deur die koördinaat ( ____; ____ )<br />

7. Die vergelyking van die simmetrie-as: _______________________________________<br />

8. Die formule vir die wortels van ‘n kwadratiese polinoom is: _______________________<br />

9. Die koördinaat van die draaipunt van ‘n parabool is: ( ____; ____ ) en word soos volg<br />

bereken:<br />

__________________________________________________________________________<br />

__________________________________________________________________________<br />

__________________________________________________________________________<br />

__________________________________________________________________________<br />

__________________________________________________________________________<br />

10. Die vergelyking van ’n parabool in wortelvorm:<br />

__________________________________________________________________________<br />

11. Dies vergelyking van die parabool in toppunt (p;q) -vorm:<br />

__________________________________________________________________________<br />

31


Leereenheid 2<br />

VOLTOOI VOORBEELD 2: Maksimum inkomste<br />

Wanneer produkte verkoop word, word die inkomste deur twee faktore beïnvloed:<br />

• Prysverhoging beteken jy ontvang meer geld vir elke item wat jy verkoop (jou totale<br />

inkomste mag styg).<br />

• Prysverhoging beteken ook dat jy minder items sal verkoop (jou totale inkomste mag<br />

daal).<br />

Gestel die aanvraagfunksie om ’n sekere boek te druk is: p = 1000 – 2q<br />

met p die prys in rand en q die aantal boeke wat per dag benodig word.<br />

Dan word die totale inkomste gegee deur I = pq<br />

= (1000 – 2q)q<br />

= 1000q – 2q 2 .<br />

Beantwoord die volgende vrae:<br />

1. Bereken hoeveel boeke per dag verkoop moet word vir maksimum inkomste.<br />

_________________________________________________________________________<br />

_________________________________________________________________________<br />

_________________________________________________________________________<br />

_________________________________________________________________________<br />

_________________________________________________________________________<br />

2. Bereken ook die maksimum inkomste.<br />

_________________________________________________________________________<br />

_________________________________________________________________________<br />

_________________________________________________________________________<br />

_________________________________________________________________________<br />

3. Maak ’n rowwe skets van die inkomste as funksie van aantal boeke per dag verkoop.<br />

32


Leereenheid 2<br />

4. Wat gebeur as meer as 250 boeke per dag verkoop word?<br />

__________________________________________________________________________<br />

5. Wanneer sal daar geen inkomste wees nie?<br />

__________________________________________________________________________<br />

__________________________________________________________________________<br />

__________________________________________________________________________<br />

6. Wanneer sal die uitgawes die inkomste oorskry?<br />

__________________________________________________________________________<br />

__________________________________________________________________________<br />

__________________________________________________________________________<br />

Opdrag 16: Kwadratiese polinome<br />

1. ’n Modelvuurpyl word 3 m bokant die grond afgevuur. Die beginsnelheid is 49 m/s.<br />

Aanvaar dat die vuurpyl loodreg opwaarts beweeg en dat gravitasie die enigste krag is<br />

wat dit afwaarts trek. In die metrieke stelsel is die versnelling as gevolg van gravitasiekrag<br />

9,8m/s 2 . Die projektielbeweging word beskryf deur die kwadratiese funksie<br />

h(t) = ½(-9,8)t 2 + 49t + 3.<br />

1.1 Definieer elke veranderlike en gee die eenheid van elkeen in hierdie probleem.<br />

1.2 Wat is die lewenswerklike betekenis van h(0) = 3?<br />

1.3 Watter term in die vergelyking verteenwoordig die versnelling agv gravitasie?<br />

1.4 Hoe weet jy vanuit die vergelyking dat die krag afwaarts werk?<br />

1.5 Skets die parabool en dui alle belangrike punte aan. (Bereken eers die h-afsnit,<br />

wortels, simmetrie-as, vorm en draaipunt.)<br />

1.6 Hoe hoog styg die vuurpyl voordat dit terugval aarde toe?<br />

1.7 Op watter tydstip word die hoogste punt bereik?<br />

1.8 Hoe lank is die vuurpyl in vlug?<br />

1.9 Watter vergelyking moet jy oplos om uit te vind op watter tydstip die vuurpyl<br />

50,5 m hoog is?<br />

1.10 Los bogenoemde vergelyking op tot 3 desimale syfers.<br />

1.11 Dui bogenoemde antwoord(e) aan op jou skets.<br />

1.12 Hoekom is daar twee antwoorde?<br />

33


Leereenheid 2<br />

2. 'n Muntstuk val uit 'n man se sak vanuit ʼn baie hoë toring.<br />

Die muntstuk se hoogte, in meter, na t sekondes word<br />

gegee deur h(t) = -5t 2 + 151,25.<br />

2.1 Bereken h(0) en gee die betekenis hiervan in die<br />

werklike lewe.<br />

2.2 Skets die grafiek.<br />

2.3 Los h(t) = 50 algebraïes en grafies op.<br />

2.4 Beteken bostaande antwoord dat die muntstuk twee<br />

keer op ʼn hoogte van 50 meter bokant die grond is?<br />

Verduidelik jou antwoord.<br />

2.5 Gedurende watter interval is die muntstuk minder as<br />

50 m bokant die grond?<br />

2.6 Wanneer tref die muntstuk die grond? Doen dit algebraïes en toon dit ook grafies<br />

aan.<br />

3. Die pad van ʼn krieketbal nadat dit die kolf getref het, word beskryf deur<br />

y(x) = -0,02(x – 30) 2 + 20, waar x die horisontale afstand in meter en y die vertikale<br />

hoogte in meter beteken. (Die grafiek is die vlug van die bal en nie die bal se hoogte<br />

ten opsigte van tyd nie!)<br />

34<br />

3.1 Bereken y(2) en gee die lewenswerklike betekenis<br />

hiervan.<br />

3.2 Bereken die x-waardes as y(x) = 2 en beskryf die<br />

lewenswerklike betekenis hiervan.<br />

3.3 Hoe hoog is die bal as dit die kolf verlaat?<br />

3.4 Wat is die hoogste punt wat die bal bereik?<br />

3.5 Wat is die horisontale afstand wat die bal beweeg<br />

voordat dit die grond tref?<br />

4. Die kwadratiese vergelyking y = 0,0064x 2 + 0,16x beskryf die verband tussen 'n<br />

voertuig se stopafstand en spoed. In die vergelyking verteenwoordig y die afstand in<br />

meter en x die spoed in km/h.<br />

4.1 Bereken die stopafstand as die voertuig teen 100 km/h beweeg.<br />

4.2 Teen watter spoed sal dit die voertuig 50 m neem om te stop? Gee die<br />

vergelyking en toon die berekening.


Leereenheid 2<br />

5. ʼn Boer wil vir natuurbewaring ʼn gebied teen ʼn rivier afkamp vir bewaringsdoeleindes.<br />

Die ekologievereniging skenk aan hom 2000 m heining. Die boer kamp 'n reghoekige<br />

gebied af met die wal van die rivier een van die sye. (Onthou dat 'n mens nie draad<br />

span langs 'n rivier nie – dit sal wegspoel met 'n vloed of skeef trek – die rivier self<br />

vorm 'n natuurlike grens.)<br />

Rivier<br />

Lengte<br />

Breedte<br />

5.1 Hoeveel heining is oor vir die lengte as die boer 300 m as breedte gebruik? Skets<br />

die situasie. Wat is die oppervlakte?<br />

5.2 As die breedte b meter is, hoeveel heining is oor vir die lengte, l?<br />

5.3 Gebruik die vorige antwoord om 'n vergelyking in wortelvorm te skryf vir die area<br />

van die kamp.<br />

5.4 Toets jou vergelyking met die lengte en breedte van 5.1.<br />

5.5 Gee twee verskillende wydtes waarvoor die area gelyk sal wees aan nul.<br />

5.6 Maak ʼn rowwe skets van die grafiek.<br />

5.7 Watter breedte lewer 'n maksimum area?<br />

5.8 Bereken die maksimum area.<br />

Die oplossings sal deur die dosent verskaf word.<br />

35


Leereenheid 2<br />

Opdrag 17:<br />

Rekonstrueer die volgende sketse deur middel van GSP. Stel eers die asse soos op die<br />

sketse. Identifiseer die moederfunksie (in “BOLD”). Teken daarna ook die ander grafieke<br />

(beeldfunksies) met behulp van transformasies. Skryf die vergelykings van die grafieke neer<br />

in die studiegids. Benoem ook die tipe translasie(s). Stoor elke skets op jou skyfie.<br />

1. (FIGUUR A)<br />

36<br />

10<br />

5<br />

-6 -4 -2 2 4 6<br />

-5<br />

-10<br />

-15<br />

-20<br />

Moederfunksie: ________________________________<br />

Beeldfunksies: _________________________________<br />

________________________________<br />

________________________________<br />

________________________________<br />

________________________________<br />

________________________________<br />

________________________________<br />

________________________________<br />

________________________________<br />

________________________________<br />

________________________________<br />

________________________________<br />

Tipe transformasie(s): ________________________________________________________<br />

_________________________________________________________________________


2. FIGUUR B<br />

25<br />

20<br />

15<br />

10<br />

5<br />

-6 -4 -2 2 4 6<br />

-5<br />

Leereenheid 2<br />

Moederfunksie: _________________________________<br />

Beeldfunksies: _________________________________<br />

_________________________________<br />

_________________________________<br />

_________________________________<br />

Tipe transformasie(s): ________________________________________________________<br />

__________________________________________________________________________<br />

__________________________________________________________________________<br />

__________________________________________________________________________<br />

__________________________________________________________________________<br />

37


Leereenheid 2<br />

3. FIGUUR C<br />

38<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

5 10 15 20 25 30<br />

Wenk: Skryf die funksies in toppuntvorm (dit is die sogenaamde (p;q) vorm).<br />

Moederfunksie: ________________________________<br />

Beeldfunksies: _________________________________<br />

________________________________<br />

________________________________<br />

________________________________<br />

________________________________<br />

Tipe transformasie(s): ________________________________________________________<br />

_________________________________________________________________________<br />

_________________________________________________________________________


4. FIGUUR D<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

Wenk: Skryf die vergelykings in wortelvorm.<br />

5 10 15 20<br />

Moederfunksie: _________________________________<br />

Beeldfunksies: _________________________________<br />

_________________________________<br />

_________________________________<br />

_________________________________<br />

Leereenheid 2<br />

Tipe transformasie(s): ________________________________________________________<br />

39


Leereenheid 2<br />

5. FIGUUR E<br />

(Wenk: wortelvorm)<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

-15 -10 -5 5 10 15<br />

-10<br />

-20<br />

-30<br />

Moederfunksie: ________________________________<br />

Beeldfunksies: _________________________________<br />

________________________________<br />

________________________________<br />

________________________________<br />

________________________________<br />

________________________________<br />

Tipe transformasie(s): ________________________________________________________


Leereenheid 2<br />

6. Beskou die volgende diagram van ʼn sekere radioteleskoop:<br />

Indien die profiel van die<br />

Y<br />

radioteleskoop<br />

gegee word<br />

vergelyking<br />

se antenna<br />

deur die<br />

d<br />

O<br />

2<br />

y = 0,25 x − x,<br />

maak ʼn<br />

netjiese skets van die<br />

profiel en gebruik jou<br />

grafiek om die radius<br />

r en diepte d van die<br />

skottel neer te skryf.<br />

Die eenhede is in meter.<br />

7. Bioloë bestudeer die effek van voeding op rotte op 'n dieet met 10% proteïene. Die<br />

proteïene bestaan uit brouersgis en koringmeel. Deur die persentasie, p, van gis in die<br />

proteïenmengsel te wissel, het die navorsers gevind dat die gemiddelde gewigstoename<br />

(in gram) oor 'n periode gegee kon word deur:<br />

1 2<br />

f ( p)<br />

= − p + 2p<br />

+ 20,<br />

0 ≤ p ≤ 100.<br />

50<br />

r<br />

7.1 Bereken die maksimum gewigstoename.<br />

7.2 Wat is die gewigstoename van 'n rot wat geen gis inkry nie?<br />

7.3 Teken 'n sketsgrafiek. (Jy hoef nie die wortels te bereken nie.)<br />

6m<br />

X<br />

41


Leereenheid 2<br />

8. 'n Klimtol (yo-yo) -maatskappy modelleer die verband tussen totale inkomste en<br />

verkoopprys vir een klimtol soos volg:<br />

42<br />

y<br />

1000<br />

900<br />

800<br />

700<br />

Inkomste<br />

600<br />

in rand<br />

500<br />

400<br />

300<br />

200<br />

100<br />

-100<br />

•<br />

(3,25; 897,8125)<br />

•<br />

A<br />

1 2 3 4 5 6 7<br />

Verkoopprys in rand<br />

8.1 Op watter interval is die funksie stygend?<br />

8.2 Gee die waardeversameling van die funksie in versamelingskeurdernotasie.<br />

8.3 Watter betekenis het die vorm van die grafiek met betrekking tot die verkope van<br />

klimtolle?<br />

8.4 Gee die lewenswerklike betekenis van die toppunt.<br />

8.5 Die verkoopprys moet binne sekere grense gehou word om nie 'n verlies te ly nie.<br />

By watter verkooppryse is die inkomste nul?<br />

8.6 Bereken die vergelyking van die grafiek in wortelvorm<br />

en<br />

8.7 toppunt (p; q) -vorm. [Onthou die beperking op die<br />

definisieversameling]<br />

noukeurig.]<br />

[Werk tot 4 desimale syfers<br />

8.8 Gee ook die vergelyking van die grafiek in standaardvorm.<br />

8.9 Is hierdie ʼn ewe of onewe funksie? Toon alle berekeninge.<br />

•<br />

x<br />

http://office.microsoft.com/clip<br />

art/results.aspx?lc=engb&Scope=MC%2CMM%2C<br />

MP%2CMS&Query=yo-yo


9. Deur die proses van fotosintese gebruik<br />

plante sonenergie, CO2 (kool-suurgas) en<br />

water om hulle eie voedsel te vervaardig en<br />

suurstof vry te stel. Verskeie faktore soos die<br />

ligintensiteit, golflengte van die lig,<br />

koolsuurgas-konsentrasie en temperatuur<br />

beïnvloed die tempo waarteen fotosintese<br />

plaasvind. Die meegaande figuur vertoon die<br />

verband tussen temperatuur en die tempo<br />

van fotosintese vir ʼn spesifieke plant.<br />

(Aanvaar dat al die ander faktore konstant<br />

gehou word.)<br />

100<br />

90<br />

80<br />

70<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

-10<br />

•<br />

• B(8; 64)<br />

Temperatuur (°C)<br />

Leereenheid 2<br />

http://www.gfparks.org/images/Autumn%20Trees.jpg<br />

Gedurende die winter verdof die chlorofil en die blare<br />

verander van kleur. Die blare vertoon rooi en pers<br />

omdat glukose in die blare vasgevang word en van<br />

kleur verander deur die blootstelling aan sonlig en<br />

koel nagte.<br />

10 20 30 40 x<br />

9.1 Beskryf die algemene vorm van die grafiek. Watter betekenis het die vorm van<br />

die grafiek met betrekking tot fotosintese?<br />

9.2 Gee ʼn benaderde waarde vir die optimale temperatuur vir fotosintese in hierdie<br />

plant en<br />

9.3 wat is die fotosintese-tempo vir hierdie waarde?<br />

9.4 Die temperatuur moet binne sekere grense gehou word vir fotosintese om plaas<br />

te vind. As dit te warm word, word die ensieme in die chlorofil vernietig en die<br />

fotosintese-proses hou op. As dit te koud word, hou die ensieme ook op om te<br />

funksioneer. By watter temperature is die tempo van fotosintese nul?<br />

9.5 Bereken die vergelyking van die grafiek in wortelvorm.<br />

9.6 Bereken die vergelyking van die grafiek in toppunt (p; q) -vorm. [Onthou die<br />

beperking op die definisieversameling] [Werk tot 3 desimale syfers noukeurig.]<br />

10. Precalculus, Oefening 2.5: 64.<br />

__________________________________________________________________________<br />

•<br />

40<br />

43


Leereenheid 2<br />

11. Precalculus, Oefening 2.6: 34.<br />

_________________________________________________________________________<br />

_________________________________________________________________________<br />

_________________________________________________________________________<br />

Die oplossings sal deur die dosent verskaf word.<br />

44


2.2 DELINGSALGORITME, RESSTELLING,<br />

FAKTORSTELLING EN<br />

POLINOOMVERGELYKINGS<br />

Geskatte studietyd is 10 uur.<br />

Nadat jy hierdie leergedeelte voltooi het behoort jy in staat te wees om:<br />

• Die langdelingproses vir polinome te demonstreer;<br />

• die begrip polinoomfunksie te definieer;<br />

• polinome in faktore te ontbind deur middel van die delingsalgoritme;<br />

• die begrip nulpunt te definieer en dit te bepaal;<br />

Leereenheid 2<br />

• die resstelling en die faktorstelling toe te pas en grafies voor te stel waar moontlik;<br />

• polinoomvergelykings op te los; en<br />

• die onderrig van die langdelingproses op skoolvlak te kan fasiliteer.<br />

Die res- en faktorstelling is in Graad 11 (St 9) bespreek. As jy dus probleme daarmee<br />

ondervind, of jouself net weer wil opskerp, kan ons aanbeveel dat jy Hoofstuk 1 in die<br />

handboek “Wiskunde vir die klaskamer, St 9” (Laridon et al) bestudeer. Die langdelingproses<br />

vir polinome word aan die hand van ‘n eenvoudige voorbeeld eers verduidelik (bl 91).<br />

45


Leereenheid 2<br />

Cohen, Hoofstuk 7, bl 568 - 582 (par 7.2 en 7.3).<br />

Stewart, par 3.2<br />

Maak seker dat jy die volgende belangrike punte onder beheer het:<br />

• Doen die volgende bewerking en bepaal die kwosiënt asook die res<br />

• x + 2 3x<br />

− 2x<br />

−1<br />

46<br />

4<br />

2<br />

• Probeer jou antwoord skryf in die vorm f ( x)<br />

= q(<br />

x)<br />

g(<br />

x)<br />

+ r(<br />

x)<br />

• Die faktorstelling sê vir ons wanneer is ‘n polinoom<br />

polinoom f (x)<br />

.<br />

g (x)<br />

’n faktor van ‘n<br />

• Jy moet die begrip polinoomfunksie kan definieer.<br />

• Die resstelling gee ‘n maklike metode om die res te bereken wanneer ‘n polinoom<br />

f (x)<br />

deur ‘n polinoom g (x)<br />

gedeel word.<br />

• ‘n Belangrike gevolg hieruit is die faktorstelling. Sorg dat jy dit ken en verstaan.<br />

• Jy moet die begrip nulpunt kan definieer.<br />

• Maak seker dat jy die nulpunte van ‘n polinoom kan bereken deur van die faktorstelling<br />

en landeling of sintetiese deling gebruik te maak.<br />

Met die delingalgoritme, die faktorstelling en die resstelling kan ons die volgende bewerings<br />

as ekwivalent beskou:<br />

Vier ekwivalente stellings omtrent ‘n polinoom Px: ( )<br />

1. r is ‘n wortel van die polinoomvergelyking Px ( ) = 0<br />

2. Pr ( ) = 0. Dit is, r is ‘n wortel van die polinoom Px. ( )<br />

3. x − r is ‘n faktor van Px. ( )<br />

4. Die res wanneer Pxgedeel ( ) word deur x − r is 0.


Opdrag 18:<br />

Deling van polinome: Cohen, Ex 7.2, bl 574<br />

2, 6, 10, 18, 24, 28, 40, 50, 52, 54 en 56.<br />

Res- en faktorstelling: Cohen, Ex 7.3, bl 583<br />

2, 4, 6, 8, 10, 12, 16, 18 (GSP), 20, 26, 28, 32 en 34.<br />

Jy is telkens welkom om jou oplossing met behulp van GSP te kontroleer.<br />

Die oplossings sal deur die dosent voorsien word.<br />

Leereenheid 2<br />

In hierdie leergedeelte het ons geleer hoe om polinome in faktore te ontbind met behulp van<br />

die res- en faktorstelling, asook hoe om polinoomvergelykings op te los. Dit is noodsaaklik<br />

dat jy hierdie funksies ook kan toepas. Herhaaldelike inoefening sal jou bedrewe maak in<br />

hierdie vaardigheid.<br />

47


Leereenheid 2<br />

48<br />

2.3 DIE RASIONALE NULPUNTSTELLING<br />

Geskatte studietyd is 8 uur.<br />

Aan die einde van die leergedeelte behoort jy in staat te wees om:<br />

•<br />

• polinome in priemfaktore oor Q te ontbind deur van die rasionale nulpuntstelling<br />

gebruik te maak; en<br />

• die ontbinding van polinome in priemfaktore oor Q aan jou klasmaats te verduidelik.<br />

• die tekenreël van Descartes te stel en te gebruik.<br />

Die faktorstelling sê eintlik vir ons dat ons die nulpunte van ‘n polinoom te bepaal, dieselfde<br />

is as om die polinoom in lineêre faktore te ontbind. In hierdie leergedeelte gaan ons enkele<br />

algebraïese metodes bespreek wat ons help om die reële nulpunte van ‘n polinoom te<br />

bepaal. Ons weet reeds dat die ontbinding van ‘n natuurlike getal in priemfaktore in ‘n sekere<br />

sin eenduidig is. In die geval van polinome beskou ons faktoriserings van byvoorbeeld<br />

2<br />

1<br />

f ( x) = 2x + 7x + 3 soos f ( x) = ( 2x + 1)( x + 3 ) en f ( x) = 2( x+ 3)(<br />

x + ) as dieselfde<br />

faktore. Ons gaan nou deur ‘n proses om te bepaal watter polinome in Q[x] en R[x]<br />

priempolinome is. Ons begin met die rasionale nulpunte van ‘n polinoom.<br />

2


Cohen, Hoofstuk 7, par 7.5, bl 596 - 601.<br />

Stewart, par 3.3, p. 272- 279<br />

4<br />

Los die vergelyking t − 4t<br />

+ 5t<br />

− 4t<br />

+ 4 = 0 op.<br />

3<br />

2<br />

Leereenheid 2<br />

Oplossing:<br />

Die oplossings van die gegewe vergelyking is die nulpunte van die polinoomvergelyking<br />

4<br />

3<br />

f ( t)<br />

= t − 4t<br />

+ 5t<br />

− 4t<br />

+ 4<br />

As ons ten minste twee rasionale nulpunte kan vind, dan is die probleem gereduseer tot die<br />

oplos van ‘n tweedegraadsvergelyking. Die moontlikhede vir rasionale nulpunte is:<br />

Faktore van die konstante term: ± 1 , ± 2,<br />

± 4<br />

Faktore van die leidende koëffisiënt: ± 1<br />

p<br />

Moontlikhede vir : ± 1 , ± 2,<br />

± 4<br />

q<br />

Nadat ons ± 1 elimineer het, probeer ons sintetiese deling met 2: As 2 wel ‘n wortel is,<br />

probeer 2 weer. Dit mag ‘n veelvoudige wortel wees:<br />

2 | 1 − 4 5 − 4 4<br />

2 − 4 2 − 4<br />

2 | 1 − 2 1 − 2 0<br />

2 0 2<br />

___________________<br />

1 0 1 0<br />

Skryf die oorspronklike vergelyking in gefaktoriseerde vorm: ( t − 2)<br />

( t + 1)<br />

= 0<br />

Die vergelyking is volledig ontbind in priemfaktore in Q[x]<br />

t=2 is ‘n wortel van multiplisiteit 2 (in Q[x])<br />

2<br />

2<br />

2<br />

49


Leereenheid 2<br />

Die grafiese voorstelling daarvan lyk soos volg:<br />

50<br />

6<br />

4<br />

2<br />

-5 5 x<br />

n<br />

n−1<br />

1<br />

Veronderstel ‘n polinoomvergelyking f ( x)<br />

= an<br />

x + an−<br />

1 x + .... + a1x<br />

+ a0<br />

het heelgetalkoëffisiënte<br />

en ‘n rasionale nulpunt r . Dit is, r is ‘n rasionale getal en f ( r)<br />

= 0 . Aangesien<br />

p<br />

r ‘n rasionale getal is, kan ons skryf r = , waar p en q heelgetalle is met geen ander<br />

q<br />

p<br />

gemeenskaplike faktore as ± 1 nie. Dus, f ( ) = 0 .<br />

q<br />

Uit bogenoemde voorbeeld volg die rasionale nulpuntstelling:<br />

n<br />

n−1<br />

As die polinoomvergelyking f ( x)<br />

= an<br />

x + an−<br />

1 x + ... + a1x<br />

+ a0<br />

heelgetalkoëffisiënte het, en<br />

p<br />

r = is ‘n rasionale nulpunt van f (p en q het geen gemeenskaplike faktore nie), dan is:<br />

q<br />

1. p ‘n faktor van die konstante term 0 a<br />

2. q ‘n faktor van die leidende koëffisiënt n a


Leereenheid 2<br />

7 7<br />

Is die polinoom x −1<br />

ontbindbaar in Q[x]? Wel laat f ( x)<br />

= x −1<br />

. Deur inspeksie sien ons<br />

dat f ( 1)<br />

= 0 , dus is x −1<br />

‘n faktor van f (x)<br />

. Deur langdeling of sintetiese deling kan ons die<br />

ander faktor(e) bepaal. Probeer nou eers self!<br />

Die faktorisering behoort soos volg te lyk: f ( x)<br />

= ( x −1)(<br />

x + x + x + x + x + x + 1)<br />

Kyk of jy die rasionale nulpuntstelling van toepassing kan maak op hierdie voorbeeld.<br />

Om ‘n langdradige proses in die soeke na moontlik rasionale wortels uit te skakel, het Rene<br />

Descartes die volgende reël ontwikkel:<br />

Die tekenreël van Descartes<br />

Let op wat bedoel word met die begrip tekenvariasie. Bestudeer Stewart, p, 275 en werk<br />

deur voorbeeld 4<br />

Bestudeer ook Cohen, p. 607-608 en werk noukeurig deur vb 4 tot 6.<br />

Nog ‘n nuttige hulpmiddel wat gebruik kan word in die bepaling van die moontlike rasionale<br />

wortels, is die onder- en bogrensstelling<br />

Onder- en bogrensstelling<br />

Bestudeer in hierdie verband Cohen, p. 598, en werk deur voorbeeld 2. In aansluiting hierby,<br />

kan jy ook Stewart, p. 276 bestudeer en noukeurig werk deur voorbeeld 5 en 6<br />

Opdrag 19:<br />

Cohen, Ex 7.5, bl 601<br />

2, 4 (jy moet GSP by nr 4 gebruik), 6, 8, 12, 14, 28 en 54.<br />

Stewart, Oef 3.3: Oefening sal deur die dosent verskaf word.<br />

6<br />

5<br />

4<br />

3<br />

2<br />

51


Leereenheid 2<br />

Die oplossings sal deur die dosent verskaf word.<br />

52


Leereenheid 2<br />

2.4 FUNDAMENTAALSTELLING EN KOMPLEKSE<br />

WORTELS<br />

Geskatte studietyd is 8 uur.<br />

Nadat jy hierdie leergedeelte voltooi het behoort jy in staat te wees om:<br />

• Die grondstelling van die Algebra te stel en toe te pas;<br />

• Die toegevoegde nulpuntstelling te stel en te gebruik;<br />

• polinome in priemfaktore te kan ontbind in R en C.<br />

Cohen, Hoofstuk 7, par 7.4<br />

Stewart, par 3.5<br />

Die grondstelling van die Algebra volgens die boek van Cohen<br />

Beskou die volgende vergelyking:<br />

3<br />

x − x + 25x<br />

− 25 = 0<br />

Bepaal die wortels van hierdie vergelyking in C[x], dit wil sê, faktoriseer die linkerkant van die<br />

vergelyking totdat dit uit slegs lineêre faktore bestaan en pas dan die nulprodukstelling toe.<br />

9 2<br />

Het elke polinoomvergelyking nulpunte? Hoe lyk bogenoemde vergelyking se faktore? Dit lei<br />

ons uiteindelik na die grondstelling (ook genoem die fundamentaalstelling) van die Algebra.<br />

53


Leereenheid 2<br />

Cohen, Hoofstuk 7, par 7.4, bl 585 - 591.<br />

Gee spesifieke aandag aan die bewoording van die lineêre faktore-stelling (bl 586) en<br />

ook die bewys van die grondstelling van die Algebra (bl 588). Let daarop dat die lineêre<br />

faktore-stelling as hulpstelling dien vir die bewys van die grondstelling.<br />

• As ‘n wortel van multiplisiteit k, k keer getel word, dan het ons presies n wortels. Daar<br />

is geen ander wortels nie, want as r enige getal ongelyk aan r i is, dan is<br />

f (r)<br />

= a x − r )( x − r )....( x − r ) ≠ 0 . Dus het ‘n n-de graadspolinoom presies n<br />

54<br />

n(<br />

1 2<br />

n<br />

komplekse wortels, waarvan sommige herhaal mag word.<br />

• Dit lei tot die volgende stelling:<br />

• Elke polinoom van graad n ≥ 1 het presies n wortels as ‘n wortel van multiplisiteit k, k<br />

keer getel word.<br />

Werk noukeurig deur voorbeeld 1 tot 5 in Stewart, p. 292-295.<br />

Opdrag 20:<br />

Cohen, Ex 7.4, bl 592<br />

2, met behulp van GSP: 4, 6, 8, 26<br />

34, 36 en 40.<br />

Die oplossings sal deur die dosent verskaf word.


Leereenheid 2<br />

Die komplekse wortels van polinoomfunksies met reële koëffisiënte kom in toegevoegde<br />

pare voor. Dit beteken as ‘n komplekse wortel is, dan is sy toegevoegde, ook’n<br />

wortel.<br />

Bestudeer voorbeeld 6 in Stewart, p. 296. Voorbeeld 7 is ook ‘n illustrasie van hoe Descartes<br />

se tekenreël gebruik kan word om die reële en imaginêre nulpunte te bepaal.<br />

Opdrag 21:<br />

Cohen, Ex 7.6, bl 609<br />

2, 4, 6, 16, 18, 20, 22 (met behulp van GSP), 24, 26 en 30.<br />

Stewart, Oef 3.5. Oefeninge sal deur die dosente verskaf word.<br />

Die oplossings sal deur die dosent verskaf word.<br />

Hiermee is hierdie leereenheid dan ook afgehandel.<br />

55


Leereenheid 2<br />

56


3 RASIONALE FUNKSIES<br />

Geskatte studietyd is 16 uur.<br />

Aan die einde van die leereenheid behoort jy:<br />

• Te verduidelik wat rasionale funksies is;<br />

• aan te toon waarom rasionale funksies ‘n algebraïese getallestelsel vorm;<br />

• rasionale funksies in parsiële breuke te ontbind;<br />

• vergelykings op te los waarin rasionale funksie voorkom; en<br />

Leereenheid 3<br />

• die onderrig rakende die oplos van vergelykings en die vereenvoudiging van rasionale<br />

uitdrukkings op skoolvlak te kan fasiliteer.<br />

Hierdie leereenheid verskaf voorkennis wat noodsaaklik is vir die module <strong>MATE</strong> 311.<br />

57


Leereenheid 3<br />

58<br />

3.1 RASIONALE FUNKSIES AS ALGEBRAÏESE<br />

STELSEL<br />

Geskatte studietyd is 8 uur.<br />

Aan die einde van die leergedeelte behoort jy in staat te wees om:<br />

• Die som en produk van rasionale funksies te kan definieer en te bereken;<br />

• die algebraïese eienskappe van R(x) te kan opnoem;<br />

• vergelykings op te los waarin breuke voorkom; en<br />

• die onderrig rakende die oplos van rasionale vergelykings en die vereenvoudiging van<br />

rasionale uitdrukkings te kan fasiliteer.<br />

Cohen, Hoofstuk 4, par 4.7, bl 342 - 351.<br />

Stewart, par 3.6


Leereenheid 3<br />

x − 2x<br />

+ 1<br />

Jy is reeds bekend met rasionale funksies wat jy op hoërskool teëgekom het, bv<br />

.<br />

x −1<br />

Elke polinoom is ‘n rasionale uitdrukking, maar daar is rasionale uitdrukkings wat nie<br />

7 3 2<br />

polinome is nie, soos bv<br />

8 5 2<br />

x +<br />

. Ons noem dit dan rasionale polinoomkwosiënte. Net<br />

− x− x<br />

soos ons polinome as funksies kan interpreteer, interpreteer ons dikwels rasionale polinoomkwosiënte<br />

as funksies en noem hulle dan rasionale funksies. R(x) is die standaardsimbool<br />

vir die versameling van alle rasionale funksies oor R, dit wil sê:<br />

⎧ f ( x)<br />

⎫<br />

Rx ( ) = ⎨ | f( x), gx ( ) ∈ Rx [ ], gx ( ) ≠ 0⎬<br />

⎩ gx ( ) ⎭<br />

Bestudeer ook par 3.6 in Precalculus (Stewart).Maak seker dat jy die volgende werk<br />

bemeester ter voorbereiding van die kontaksessie:<br />

• Jy moet weet wat met die begrippe rasionale uitdrukking en rasionale funksie bedoel<br />

word.<br />

• Daar bestaan ‘n groot mate van ooreenkoms tussen die algebraïese eienskappe van<br />

die getallestelsel Z en die algebraïese eienskappe van die stelsel R[x] van alle reële<br />

polinome. Jy moet die som en produk van rasionale funksies kan definieer en bereken,<br />

asook die tien algebraïese eienskappe van R(x) kan noem. Vergelyk hoe dit<br />

ooreenstem met die algebraïese eienskappe van die reële getalle.<br />

Daar sal ‘n bespreking aangaande bogenoemde twee sake in die kontaksessie wees. Jy kan<br />

jou eie aantekeninge daaruit saamstel.<br />

Opdrag 22:<br />

Cohen, Ex 4.7, bl 351<br />

1, 3, 5, 11, 19, 21, 25, 35 en 38.<br />

2<br />

59


Leereenheid 3<br />

Die oplossing van nr 38 sal deur die dosent verskaf word; die res van die antwoorde kan<br />

agter in die handboek gevind word.<br />

60


3.2 PARSIËLE BREUKE<br />

Geskatte studietyd is 8 uur.<br />

Aan die einde van die leergedeelte behoort jy in staat te wees om:<br />

• Ontbinding van ‘n rasionale funksie in parsiële breuke te definieer;<br />

Leereenheid 3<br />

• te kan bewys dat enige rasionale funksie onder sekere voorwaardes as die som van<br />

rasionale funksies geskryf kan word;<br />

• rasionale funksies in parsiële breuke te kan ontbind; en<br />

• bogenoemde vir jou medestudente te kan verduidelik.<br />

f ( x)<br />

Dit is soms nodig om ‘n gegewe rasionale funksie te herskryf as die som van rasionale<br />

gx ( )<br />

funksies, onder andere by die integrasie van rasionale funksies wat jy in <strong>MATE</strong> 311 bespreek<br />

sal word. Ons gaan nou tegnieke ontwikkel om die optellingsbewerking “om te keer” in die<br />

sin dat ‘n rasionale funksie geskryf word as die som van eenvoudiger rasionale funksies, bv<br />

2<br />

x + 1 1 5 1 13 5<br />

= +<br />

x − 1 x + 1 2x + 3 x − 1 x 1 2x 3<br />

− / /<br />

+<br />

( )( )( )<br />

+ +<br />

Ons noem dit ‘n ontbinding in parsiële breuke.<br />

61


Leereenheid 3<br />

• Die rede waarom dit nodig mag wees om ‘n gegewe rasionale funksie te skryf as die<br />

som van rasionale funksies (ontbinding in parsiële breuke) is omdat dit soms makliker<br />

is om sekere bewerkings uit te voer, soos om onder andere die som van die funksies te<br />

integreer (in die derde jaar in WSKH 312) as die oorspronklike rasionale funksie. Sorg<br />

dat jy die rasionaal hieragter verstaan.<br />

• Ontbinding in parsiële breuke is nie altyd uitvoerbaar nie. Daar is sekere voorwaardes<br />

wat moet geld alvorens so ‘n ontbinding gedoen kan word.<br />

1. Beskou die volgende voorbeeld van optelling van breuke:<br />

62<br />

6 5 7<br />

+ + 2<br />

x − 3 x + 2 ( x + 2)<br />

Tel nou self hierdie breuke bymekaar deur die KGV van die noemers te bepaal.<br />

Die KGV is<br />

( x − 3)(<br />

x +<br />

2<br />

2)<br />

Jy behoort ‘n antwoord te kry van<br />

11x<br />

2<br />

+ 26x<br />

− 27<br />

( x − 3)(<br />

x + 2)<br />

t(<br />

x)<br />

• Daar bestaan ‘n manier waarop die rasionale funksie 2<br />

2<br />

( x + x + 2)<br />

parsiële breuke ontbind kan word.<br />

2<br />

nog verder in<br />

As jy kyk na die noemer van jou antwoord ( x − 3)(<br />

x + 2)<br />

, dan is die faktore daarvan<br />

2<br />

( x − 3),<br />

( x + 2)<br />

en ( x + 2)<br />

. Die graad van elke term in die noemer is dus 1, en die<br />

graad van die tellers is elkeen nul.<br />

As ons dus vanaf die antwoord terugwerk, lyk die parsiële ontbinding soos volg:<br />

2<br />

11x<br />

+ 26x<br />

− 27 A B C<br />

= + +<br />

2<br />

( x − 3)(<br />

x + 2)<br />

( x − 3)<br />

( x + 2)<br />

( x + 2)<br />

Vermenigvuldig weerskante met die KGV:<br />

Deur die oplos van gelyktydige vergelykings behoort jy te kry dat A = 6 , B = 5,<br />

C = 7<br />

2. Wat gebeur in die geval waar die graad van die noemer nie meer 1 is nie, maar dalk 2?<br />

Beskou die volgende voorbeeld:<br />

x(<br />

x<br />

4<br />

x<br />

+ 1<br />

2<br />

+ 1)<br />

2<br />

=<br />

A Bx + C Dx + E<br />

+ + 2<br />

2 2<br />

x x + 1 ( x + 1)<br />

2<br />

2


Leereenheid 3<br />

Let op dat die teller se graad telkens een kleiner is as die noemer in die parsiële<br />

ontbinding:<br />

Gebruik gelyktydige vergelykings om hierdie onbekendes op te los:<br />

• Let wel: die noemer moet eers volledig gefaktoriseer word alvorens parsiële ontbinding<br />

gedoen word (kyk voorbeeld 1 in hierdie verband).<br />

Gaan kyk gerus na die webadres: http://www.sosmath.com/algebra/pfrac/pfrac.html om meer<br />

uit te vind aangaande parsiële breuke.<br />

Laat ons nou na die boek van Cohen terugkeer en ondersoek instel na sy hantering van<br />

hierdie onderwerp.<br />

Cohen, Hoofstuk 7. par 7.7 en 7.8, bl 610 - 625.<br />

Opdrag 23:<br />

Cohen, Ex 7.7, bl 616<br />

2, 8, 20, 24 en 26.<br />

Cohen, Ex 7.8, bl 626<br />

2, 4, 6, 10, 14, 38 en 40.<br />

Die oplossings sal deur die dosent verskaf word.<br />

63


Leereenheid 3<br />

Hiermee is ook hierdie leereenheid dan nou afgehandel.<br />

64


4 RYE EN REEKSE<br />

Jy gaan ongeveer 28 uur benodig om hierdie leereenheid te bemeester.<br />

Aan die einde van die leereenheid behoort jy:<br />

• Lewenswerklike probleme te kan oplos aan die hand van rye en reekse;<br />

• die som van eindige rekenkundige en meetkundige reekse te kan bepaal;<br />

• intuïtief te kan bepaal of ‘n ry konvergent of divergent is; en<br />

• die onderrig van rye en reekse op skoolvlak te kan fasiliteer.<br />

Leereenheid 4<br />

Rye is ‘n bepaalde soort versameling of ordening van getalle of waardes volgens ‘n sekere<br />

reël of formule. Die waarde van elke element van die versameling is gekoppel aan sy plek in<br />

die versameling – sodoende kan ons ‘n ry as ‘n soort funksie beskou en wel as ‘n funksie<br />

waarvan die definisieversameling die natuurlike getalle, of ‘n deelversameling van die<br />

natuurlike getalle met kleinste waarde 1 is. Die waardeversameling bestaan uit reële getalle.<br />

‘n Reeks is die som van die elemente van ‘n ry.<br />

65


Leereenheid 4<br />

66<br />

4.1 INLEIDING TOT RYE EN REEKSE<br />

Jy gaan ongeveer 4 uur nodig hê om hierdie leergedeelte te bemeester.<br />

Aan die einde van die leergedeelte behoort jy in staat te wees om:<br />

• Getalpatrone as rye en reekse te kan skryf;<br />

• die terme van ‘n ry te kan bereken en grafies te kan voorstel;<br />

• rekursief gedefinieerde rye te kan definieer;<br />

• die sigmanotasie te kan gebruik in toepassings;<br />

• die parsiële som van ‘n ry te kan bereken; en<br />

• onderrig- en leerstrategieë wat toepaslik is om hierdie uitkomste te bereik, te<br />

identifiseer, te motiveer en te demonstreer.<br />

Bestudeer Cohen, Hoofstuk 9, par 9.3, bl 709 - 717.<br />

Stewart, Hoofstuk 11, par 11.1, bl 821 - 832.


Leereenheid 4<br />

Op skool het jy al so ‘n bietjie met rekenkundige en meetkundige rye en reekse kennis<br />

gemaak. Ons gaan hersien wat ons nou nodig het en verdere konsepte en begrippe aan die<br />

hand van voorbeelde ontdek en leer ken.<br />

1. Wat neem jy waar in die bostaande figure?<br />

__________________________________________________________________________<br />

__________________________________________________________________________<br />

__________________________________________________________________________<br />

2. Hierdie figure is ‘n visuele voorstelling van die ry ______________________________<br />

3. Hoe sou jy ‘n ry definieer?<br />

__________________________________________________________________________<br />

__________________________________________________________________________<br />

4. Wat is die algemene term van hierdie ry? ____________________________________<br />

5. Wat sal die 35ste term van die ry wees? _____________________________________<br />

Sierpinski (1882 - 1969) het belangrike bydraes tot die getalteorie en versamelingsteorie<br />

gelewer. Hy was ‘n hooffiguur in die wiskundegemeenskap in Pole wat vooruit gegaan het in<br />

die tydperk tussen die twee wêreldoorloë. Hierdie figuur word na verwys as die Sierpinskidriehoek.<br />

Tel die aantal donker driehoekies in elke fguur. Hoeveel donker driehoekies sal in<br />

die twintigste figuur wees?<br />

__________________________________________________________________________<br />

__________________________________________________________________________<br />

__________________________________________________________________________<br />

67


Leereenheid 4<br />

Bestudeer ook deeglik Voorbeeld 4 op bl 825 (Stewart) waar die Fibonacci-ry as ‘n rekursief<br />

gedefinieerde ry beskryf word.<br />

Vir elkeen van die volgende rye: Skryf die eerste vyf terme neer en bepaal ook die twintigste<br />

term.<br />

1. T is die ry gedefinieer deur t1 = 4 en ti+1 = ti + 9<br />

_________________________________________________________________________<br />

2.<br />

68<br />

t<br />

1<br />

= −5<br />

en t = t + 2<br />

i+<br />

1 i<br />

_________________________________________________________________________<br />

3.<br />

1 = t<br />

3<br />

en t<br />

i+<br />

1<br />

1<br />

t<br />

=<br />

i<br />

_________________________________________________________________________<br />

Opdrag 24:<br />

Cohen, Ex 9.3, bl 717<br />

1, 3, 5, 7, 15, 19 en 21.<br />

Met behulp van GSP: 23, 25, 35, 37, 41, 43, 47, 51 en 63.<br />

Opdragte sal ook uit Stewart gegee word.


4.2 REKENKUNDIGE RYE EN REEKSE<br />

Jy gaan ongeveer 8 uur nodig hê om die leergedeelte te bemeester.<br />

Na afhandeling van hierdie leergedeelte behoort jy in staat te wees om:<br />

• Berekeninge met rekenkundige rye en reekse uit te voer; en<br />

Leereenheid 4<br />

• rekenkundige rye en reekse te gebruik om werklikheidsgetroue probleme op te los.<br />

Bestudeer Cohen, Hoofstuk 9, par 9.4, bl 720 - 724.<br />

Stewart, Hoofstuk 11, par 11.2, bl 833 - 838.<br />

Rekenkundige reeks:<br />

‘n Motor rem vanuit ‘n spoed 20 m/s. In die eerste sekonde beweeg dit 8 m. In die tweede<br />

sekonde beweeg dit 4 m. In die derde sekonde beweeg dit 2 m. In die vierde sekonde<br />

beweeg dit 1 m. As hierdie patroon aanhou, sal die totale afstand afgelê<br />

_________________________________________________________ wees.<br />

‘n Ry van getalle wat bymekaargetel word, word ‘n reeks genoem. Om die eerste tien terme<br />

bymekaar te tel is nie te moeilik nie, maar ‘n algebraïese tegniek kan net nuttig wees.<br />

As 9-jarige skoolseun het die Duitse wiskundige Carl Friedrich Gauss (1777 - 1855) ‘n<br />

eenvoudige verband raakgesien toe hy gevra is om die som van die eerste 100 getalle te<br />

bepaal<br />

1 + 2 + 3 + 4 +…….+ 98 + 99 + 100<br />

69


Leereenheid 4<br />

Sy oplossing: Hy het die reeks onder mekaar neergeskryf (die tweede een van groot na<br />

klein) en opgemerk dat elke kolom dieselfde antwoord het:<br />

Doen dit nou self:<br />

_________________________________________________________________________<br />

_________________________________________________________________________<br />

_________________________________________________________________________<br />

Die som van elke kolom is 101. Daar is _______ kolomme. Dus, die som van die heelgetalle<br />

100 × 101<br />

1 tot 100 is . Hoekom deel ons deur 2?<br />

2<br />

Kan u nou ‘n formule aflei vir die som van ‘n rekenkundige reeks?<br />

_________________________________________________________________________<br />

Sigma-notasie<br />

Kom ons gaan terug na die voorbeeld van die motor wat versnel. Die reeks kan soos volg<br />

lyk: 3 + 5 + 7 + 9 + 11 +….+ 99.<br />

Sulke uitdrukkings kan baie lank wees om uit te skryf, en daarom gebruik ons die sigmanotasie.<br />

Sigma, geskryf as Σ , is ‘n Griekse letter wat beteken “die som van”.<br />

In bogenoemde reeks is die algemene term (2i + 1), en daar is 49 terme in die reeks.<br />

Hoekom? Verduidelik dit vir jou medestudent.<br />

Die reeks kan nou soos volg daar uitsien: ∑ ( 2i<br />

+ 1)<br />

i=<br />

Opdrag 25:<br />

Cohen, Ex 9.4, bl 724<br />

2, 4, 8, 10, 14, 16, 20, 24 en 26.<br />

Die oplossings sal deur die dosent verskaf word.<br />

70<br />

49<br />

1


4.3 MEETKUNDIGE RYE EN REEKSE<br />

Jy gaan ongeveer 8 uur nodig hê om die leergedeelte te bemeester.<br />

Na afhandeling van hierdie leergedeelte behoort jy in staat te wees om:<br />

• Berekeninge met meetkundige rye en reekse uit te voer; en<br />

Leereenheid 4<br />

• meetkundige rye en reekse te gebruik om werklikheidsgetroue probleme op te los.<br />

Bestudeer Cohen, Hoofstuk 9, par 9.5, bl 726 - 730.<br />

Stewart, Hoofstuk 11, par 11.3, bl 838 - 847.<br />

Meetkundige reeks:<br />

Mnr Skat Ryk deponeer R2 000 in ‘n bank wat 7% rente jaarliks betaal. Hoe kan jy die balans<br />

aan die einde van die eerste jaar bereken?<br />

Voltooi nou die tabel hieronder:<br />

Tydsverloop<br />

(jaar)<br />

Balans<br />

0 1 2 3 6<br />

71


Leereenheid 4<br />

Wat is die balans na 10 jaar? __________________________________________________<br />

Skryf nou die boonste reeks in sigma-notasie: _____________________________________<br />

Hierdie reeks is ‘n voorbeeld van meetkundige progressie waarin elke term toeneem met ‘n<br />

konstante veelvoud of verhouding – in hierdie geval 1,07.<br />

Ons kan ook die som van ‘n meetkundige reeks bepaal, maar dit is nie so voor-die-handliggend<br />

soos die sommering van ‘n rekenkundige reeks nie.<br />

Om dit te vereenvoudig, ignoreer die 2000 en beskou die som van die reeks<br />

72<br />

S<br />

=<br />

2 3<br />

1 , 07 + 1,<br />

07 + 1,<br />

07 + .... +<br />

1,<br />

07<br />

Vermenigvuldig beide kante met die verhouding 1,07, dit is<br />

2 3 4<br />

1 , 07S<br />

= 1,<br />

07 + 1,<br />

07 + 1,<br />

07 = ... +<br />

10<br />

1.<br />

07<br />

en trek dan die oorspronklike reeks af daarvan:<br />

1,<br />

07<br />

0,<br />

07<br />

S =<br />

S =<br />

1,<br />

07<br />

1,<br />

07<br />

+ 1,<br />

07<br />

S = −1,<br />

07<br />

2<br />

2<br />

+ 1,<br />

07<br />

+ 1,<br />

07<br />

3<br />

3<br />

+ 1,<br />

07<br />

+ 1,<br />

07<br />

4<br />

4<br />

11<br />

+ ... + 1.<br />

07<br />

+ ... + 1,<br />

07<br />

10<br />

10<br />

+ 1,<br />

07<br />

1,<br />

07<br />

Maak S nou die onderwerp van die formule:<br />

_________________________________________________________________________<br />

_________________________________________________________________________<br />

_________________________________________________________________________<br />

In die algemeen, vir ‘n meetkundige reeks met eerste term a en konstante verhouding r, geld<br />

dat:<br />

n<br />

n<br />

i−1<br />

⎛ r −1⎞<br />

ar = a⎜<br />

⎟<br />

⎝ r −1<br />

⎠<br />

Opdrag 26 A:<br />

∑<br />

i=<br />

1<br />

Cohen, Ex 9.5, bl 730<br />

2, 4, 8, 10, 14, 16, 20, 24, 26 en 30.<br />

11<br />

11


Opdrag 26 B:<br />

1. Bepaal die som van die volgende reekse:<br />

(a) 4 + 9 + 14 + 19 +….+199<br />

(b) 8 + 4 + 2 + 1 + ½ +… (10 terme)<br />

Leereenheid 4<br />

2. ‘n Terras langs die skool se rugbyveld bestaan uit ‘n reeks van 15 trappe wat 50 m lank<br />

is en van soliede sement gebou word. Elke trap het ‘n hoogte van ¼ meter en ‘n<br />

loopvlak van ¾ meter. Deur die area onder die trap uit werk, en sodoende ‘n reeks te<br />

vorm, bereken die totale volume sement wat nodig is om die terras te bou.<br />

3. Volgens ‘n legende het die Sjah van Iran ‘n beloning aangebied aan die burger wat<br />

hom aan skaak bekend gestel het. Al wat die landsburger gevra het, was ‘n aantal<br />

korrels rys volgens die reël:<br />

1 korrel op die eerste blokkie, 2 korrels op die tweede blokkie, 4 korrels op die derde<br />

blokkie, 8 korrels op die vierde blokkie, ensovoorts.<br />

(a) Hoeveel korrels rys het hy gevra?<br />

(b) As elke korrel rys 0,02 g weeg, wat is die gewig van die rys wat hy gevra het?<br />

4. In 'n sekere Bosbou-kamp word die stompe gevorm uit afgekapte bome só opgestapel<br />

dat daar in elke laag van die stapel een stomp minder is as in die daaropvolgende laag:<br />

laag 2<br />

laag 3<br />

laag 1<br />

4.1 Indien jy gevra word om die totale aantal stompe in die stapel te bereken, sou jy<br />

van 'n meetkundige reeks of van 'n rekenkundige reeks gebruik maak?<br />

Motiveer jou antwoord.<br />

4.2 Gestel daar is 19 lae in die stapel. Bereken die totale aantal stompe in die stapel<br />

deur van 'n toepaslike formule gebruik te maak.<br />

4.3 Indien die stapel 136 stompe bevat het, bepaal hoeveel lae die stapel sou hê.<br />

5. 'n Rubberbal word laat val en word toegelaat om te bons totdat dit tot stilstand kom.<br />

Die bal bons die eerste keer 90 cm hoog, en met elke opeenvolgende bons hop dit<br />

terug tot 'n driekwart van die hoogte wat dit die vorige keer bereik het.<br />

5.1 Toon aan of ons hierdie situasie met 'n rekenkundige of met 'n meetkundige ry<br />

kan voorstel. Motiveer jou antwoord duidelik.<br />

__________________________________________________________________________<br />

5.2 Bere ken die hoogte wat die bal bereik gedurende die 4de bons.<br />

__________________________________________________________________________<br />

73


Leereenheid 4<br />

74<br />

5.3 Bereken hoeveel keer die bal bons voordat dit 'n hoogte van 16,018 cm bereik.<br />

_________________________________________________________________________<br />

5.4 Bereken die totale afstand wat dit afgelê het as dit tien keer gebons het.<br />

_________________________________________________________________________<br />

5.5 Bereken die totale afstand wat die bal beweeg totdat dit tot stilstand kom.<br />

_________________________________________________________________________<br />

Die oplossings sal deur die dosent verskaf word.


4.4 RYE WAT NIE REKENKUNDIG OF<br />

MEETKUNDIG IS NIE<br />

Jy gaan ongeveer 4 uur nodig hê om die leergedeelte te bemeester.<br />

Na afhandeling van hierdie leergedeelte behoort jy in staat te wees om:<br />

Leereenheid 4<br />

• Rye waar daar nie ‘n konstante verskil of konstante verhouding voorkom nie, te kan<br />

identifiseer en die algemene term daarvan te kan bepaal.<br />

Bestudeer Stewart, bl 847 - 848.<br />

‘n Addisionele klasopdrag sal ook voorsien word.<br />

75


Leereenheid 4<br />

76<br />

4.5 ONEINDIGE RYE EN REEKSE<br />

Jy gaan ongeveer 4 uur nodig hê om die leergedeelte te bemeester.<br />

Aan die einde van die leergedeelte behoort jy in staat te wees om:<br />

• ‘n Oneindige ry te herken en te definieer;<br />

• die limiet van die ry intuïtief te kan bepaal;<br />

• rye grafies te kan voorstel;<br />

• te kan bepaal of rye monotoon is, stygend of dalend is, of dit bo- of onder begrens is;<br />

en<br />

• oneindige meetkundige reekse te herken en hul konvergensie te kan bepaal.<br />

Studiegids.<br />

Die limietbegrip<br />

Die aantal driehoeke in Sierpinski se driehoek, ‘n bankbalans waarby die rente maandeliks<br />

toegevoeg word en stygende rye en reekse het terme wat groter en groter word. Is daar ‘n<br />

limiet vir hoe hoog ‘n boom kan groei? Kan mense aanhou om vinniger en vinniger te<br />

hardloop en hoër te spring? As jy byvoorbeeld die temperatuur van jou “hot chocolate” in<br />

een-minuut intervalle neem, sal hierdie “ry” van temperature die temperatuur van die kamer<br />

nader. Rye wat stadig ophou om te verander, sê ons het limiete. Teken ‘n grafiek van hoe jy<br />

dink die temperatuur geleidelik sal afneem. Ons sê die temperatuur “konvergeer” na ‘n<br />

bepaalde temperatuur – in hierdie geval kamertemperatuur.


Leereenheid 4<br />

Let ook op na die verduideliking van die konsep limiet wat met behulp van voorbeelde op bl<br />

740 verduidelik word. Jy het hierdie konsep al op verskeie ander terreine van die wiskunde<br />

mee kennis gemaak.<br />

Die volgende diagram illustreer die oneindige meetkundige reeks:<br />

(a) Bepaal die som van die meetkundige reeks ___________________________________<br />

(b) Hoe kan jy die resultaat direk uit die diagram waarneem?<br />

Let op: As | r | < 1,<br />

dan is daar ‘n som tot oneindigheid van<br />

a<br />

1−<br />

r<br />

As | r | ≥ 1,<br />

dan divergeer die reeks, en kan die som dus nie bepaal word nie.<br />

77


Leereenheid 4<br />

Die definisie van die limiet van ‘n ry word op bl 739 (Stewart) gegee.<br />

Beskou bostaande figure. Sien jy die verband tussen ‘n ry wat ‘n limiet het en ‘n ry wat<br />

konvergeer? Skryf hierdie verband neer – in jou eie woorde as jy kan. Vergelyk jou<br />

beskrywing met dié van die ander lede van jou studiegroep. As julle probleme het, bring dit<br />

saam na die volgende kontaksessie vir bespreking.<br />

Werk deur die verduideliking en grafiese voorstelling van limiete op bl 739 - 740.<br />

Hier is nog enkele grafiese voorstellings van oneindige rye:<br />

• Konvergente rye:<br />

A<br />

78


Die waardes kom nader en nader aan ‘n vaste waarde.<br />

B.<br />

Leereenheid 4<br />

Die waardes van hierdie konvergente ry ossilleer heen en weer rondom ‘n bepaalde<br />

waarde.<br />

Divergente rye:<br />

A.<br />

Die ry divergeer na ∞<br />

+ . Die waardes groei in grootte, en word uiteindelik oneindig<br />

groot.<br />

79


Leereenheid 4<br />

80<br />

B.<br />

Die ry is beide ossillerend en divergent.<br />

C.<br />

Hierdie ry is periodies. ‘n Stel waardes word herhaal met gereelde intervalle.


Leereenheid 4<br />

Bestudeer die volgende twee voorbeelde aangaande oneindige meetkundige rye en reekse<br />

aandagtig:<br />

∑ ∞<br />

n 1−n<br />

2 ⋅3<br />

1. Beskou die reeks n=<br />

1<br />

1.1 Kan hierdie as 'n meetkundige reeks beskou word?<br />

Indien wel, skryf die algemene term in die standaardvorm vir die algemene term<br />

van 'n meetkundige reeks.<br />

∞ ∞ n 1 ∞<br />

n 1−n<br />

2 ⋅ 3 ⎛2⎞ ∑2 ⋅ 3 = ∑ = 3<br />

n ∑ ⋅⎜ n 1 n 1 3 n 1 3<br />

⎟<br />

= = = ⎝ ⎠<br />

∞<br />

n−1<br />

2⎛2⎞ = ∑ 3 ⋅<br />

n 1 3<br />

⎜<br />

3<br />

⎟<br />

= ⎝ ⎠<br />

∞ n−1<br />

∞<br />

⎛2⎞ = ∑2⎜ en dit is die vorm a r<br />

n= 1 3<br />

⎟<br />

∑ ⋅<br />

⎝ ⎠<br />

n=<br />

1<br />

∴Dit<br />

is ' n meetkundige reeks<br />

1.2 Konvergeer hierdie reeks? Gee 'n rede vir jou antwoord.<br />

n<br />

2<br />

Ja. r = en dit is kleiner as 1. Per definisie konvergeer die reeks dus.<br />

3<br />

1.3 Bepaal die som van hierdie reeks.<br />

Vir konvergente oneindige meetkundige reekse geld : s<br />

2<br />

∴ s∞<br />

=<br />

2<br />

1− 3<br />

= 2× 3<br />

=<br />

6<br />

∞<br />

a<br />

=<br />

1−<br />

r<br />

n−1<br />

81


Leereenheid 4<br />

‘n Klasopdrag sal in die klas voorsien word.<br />

Die oplossings sal deur die dosent verskaf word.<br />

82


5 FINANSIËLE WISKUNDE<br />

Jy gaan ongeveer 24 uur nodig hê om hierdie leereenheid te bemeester.<br />

Leereenheid 5<br />

Aan die einde van die leereenheid behoort jy in staat te wees om jou kennis<br />

van meetkundige reekse toe te pas ten einde:<br />

• Saamgestelde rente en kontinu toegevoegde rente te kan bereken;<br />

• die waarde van n te kan bereken in die formule ( 1 ) n<br />

A= P ± i deur van logaritmes<br />

gebruik te maak;<br />

• annuïteite te kan bereken;<br />

• terugbetaling van lenings te kan bereken;<br />

• delgingsfondse te kan bereken; en<br />

• amorteriseringskedules te kan uitwerk deur onder ander van MS Excel gebruik te<br />

maak.<br />

Pirnot, T.L Hoostuk 11 (Sien bylaag);<br />

Stewart, par 4.1 en 11.4.<br />

83


Leereenheid 5<br />

84<br />

5.1 SAAMGESTELDE RENTE EN KONTINU<br />

TOEGEVOEGDE RENTE<br />

Jy gaan ongeveer 8 uur nodig hê om die leergedeelte te bemeester.<br />

Na afhandeling van hierdie leergedeelte behoort jy in staat te wees om:<br />

• Enkelvoudige, saamgestelde rente en kontinu toegevoegde rente te kan bereken;<br />

• die begrip saamgestelde rente uit te brei na die berekening van effektiewe koers; en<br />

• renteprobleme te kan oplos wat die toepassing van logaritmes vereis.<br />

Bestudeer Leesbundel (Pirnot) par 11.2<br />

Stewart, bl 334 - 336.<br />

Bestudeer eers deeglik die volgende twee voorbeelde as ‘n direkte toepassing van<br />

meetkundige rye:<br />

VOORBEELD 1<br />

Gestel Samuel deponeer R2 000 in 'n spaarrekening teen 'n jaarlikse rentekoers van 8%.<br />

Bereken hoeveel geld hy na 10 jaar sal hê indien hy geen onttrekkings maak of deposito’s<br />

byvoeg nie.


Leereenheid 5<br />

Ons kan y = ab x of die bekende formule vir saamgestelde rente gebruik:<br />

S = A(1 + r) n = 2000(1 + 0,08) 10 = 4317,85<br />

Hoeveelhede wat teen 'n konstante persentasie groei, soos in 'n spaarrekening, het<br />

eksponensiële groei.<br />

Rente as Eksponensiële groei:<br />

Enige konstante persentasie groei agv saamgestelde rente kan deur die vergelyking:<br />

y = A(1 + r%) x -------------(1)<br />

gemodelleer word, met A die beginwaarde, r die rentekoers, x die aantal tydperiodes verloop<br />

en y die finale waarde.<br />

r<br />

Met ander woorde, b = 1 + r% = 1 + is die groeifaktor.<br />

100<br />

Let wel: Die formules se simbole kan van handboek tot handboek verskil. In die algemeen<br />

gebruik die Engelse handboeke die formule , waar<br />

VOORBEELD 2<br />

A = aangegroeide bedrag na t jaar<br />

P = begin- of aanvangsbedrag<br />

r = rentekoers per jaar<br />

t = aantal jaar<br />

Veronderstel rente word nie jaarliks toegevoeg nie, maar bv maandeliks, kwartaalliks ens.<br />

Veronderstel jy belê R500 in ‘n spaarrekening teen 6% rente jaarliks, en rente word<br />

kwartaalliks toegevoeg:<br />

Aan die einde van die eerste 3 maande het jy _____________rente.<br />

Jy begin dus die volgende 3 maande met: ____________________<br />

Aan die einde van die tweede kwartaal het jy __________ rente.<br />

Om ‘n patroon te kry, kyk hoe jy uitkom by R 507,50:<br />

500 + 500(0.015) = = 500(1+ 0.015) = 500(1,015) na die eerste kwartaal.<br />

Deur die berekening te herhaal vir die tweede kwartaal:<br />

500(1,015) + 500 (1,015)(0,015) = _________________<br />

Jy kry dus eintlik ‘n meetkundige reeks met eerste term 500 en ‘n gemene verhouding van<br />

1,015:<br />

500, 500(1,015), 500(1,015) 2 , 500(1,015) 3 , ________________<br />

Na 10 jaar sal die bedrag dus wees: __________________<br />

Die reeks divergeer dus, aangesien die gemene verhouding groter is as 1. Hierdie feit is<br />

nuttig in die werklike lewe, aangesien dit bankiers bewus moet maak van geld wat in<br />

dormante rekenings gehou word. As die $500 wat deur George Washington in die bank belê<br />

is die jaar toe hy dood is, 1799, sou sy erfgename meer as $106 000 000 in 2005 kon eis!!!<br />

85


Leereenheid 5<br />

Bogenoemde formule verander nou na:<br />

86<br />

, waar die simbole dieselfde betekenis het as bo, en n =aantal kere per jaar<br />

wat rente toegevoeg word.<br />

Bestudeer Voorbeeld 9 in Stewart, bl 335.<br />

Sien jy wat gebeur as n onbepaald toeneem? Kies bv die waardes10,100,1000,10 000 ens.<br />

vir<br />

Dis reg, die hoeveelheid nader die getal , dus die bedrag nader die waarde<br />

Werk nou ook deur Voorbeeld 9 in Stewart, bl 336.<br />

Enkele definisies/ begrippe<br />

Rente<br />

Rente is die geld wat uitbetaal word op ‘n belegging of spaargeld<br />

Enkelvoudige rente: of [Beskou dus ]<br />

Hier word ‘n vaste bedrag rente elke jaar by die kapitaal, of beginbedrag bygevoeg. Geen<br />

rente word dus op die vorige jaar se rente verdien nie.<br />

Saamgestelde rente:<br />

Aan die einde van die elke jaar (of tydperk)word rente by die beginbedrag van die vorige jaar<br />

gevoeg. Daar word dus elke jaar (of tydperk) rente op die vorige jaar se rente verdien<br />

Verklaring van simbole<br />

A: die eindbedrag voor (of soms F vir Future value)<br />

P: die beginbedrag wat geleen of belê word<br />

: die rentekoers as ‘n desimale waarde bv as die rentekoers ,dan is<br />

, terwyl in die tweede formule r as 6 gebruik word.<br />

tydperk in jare ( kan ook aantal saamgesteld periodes wees)<br />

Waardevermindering<br />

Masjinerie,voertuie en toerusting se waarde verminder jaarliks as gevolg van gebruik en<br />

sallater vervang moet word. Hierdie daling in die waarde van ‘n bte word<br />

waardevermindering genoem. Depresiasie of waardevermindering kan op twee maniere<br />

geskied<br />

Reguitlyn depresiasie (Straight line depreciation): Enkelvoudige negatiewe groei formule<br />

Met hierdie metode word die waarde van die bate elke jaar met dieselfde bedrag verminder<br />

totdat dit ’n boekwaarde van nul het


Leereenheid 5<br />

Waardevermindering op die verminderde saldo-metode/ Depreciation on a reducing<br />

balance method<br />

Huidige waarde<br />

Om die huidige waarde van ‘n belegging te bereken: Bestudeer voorbeeld 3 en voorbeeld 6,<br />

Leesbundel par 11.2 (Pirnot).<br />

Effektiewe koers<br />

As P rand vir ‘n jaar belê word teen ‘n nominale koers van 10% rente, maandeliks<br />

toegevoeg, sal die aanvanklike bedrag meer as 10% verdien.<br />

Die saamgestelde rente word bereken as die verskil tussen die aangegroeide bedrag en die<br />

aanvangsbedrag:<br />

Wat ongeveer 10,38% van P is. Dit beteken 10,38% is die benaderde rentekoers wat jaarliks<br />

toegevoeg word en wat in werklikheid verdien word. Dié koers word genoem die effektiewe<br />

rentekoers. In die algemeen is die effektiewe rentekoers net die koers van enkelvoudige<br />

rente wat oor ‘n periode van ‘n jaar verdien word.<br />

Opdrag 27:<br />

Stewart: Oefening 4.1, nr 76a, 78b, 80 en 81.<br />

Leesbundel, Oef 11.2 nr 9, 18, 20,24.<br />

87


Leereenheid 5<br />

88<br />

5.2 ANNUÏTEITE EN DELGINGSFONDSE<br />

Jy gaan ongeveer 8 uur nodig hê om die leergedeelte te bemeester.<br />

Na afhandeling van hierdie leergedeelte behoort jy in staat te wees om:<br />

• Die konsep van ‘n annuïteit te kan verduidelik;<br />

• ‘n meetkundige reeks toe te pas in die modellering van huidige en toekomstige waarde<br />

van annuïteite; en<br />

• paaiemente te bepaal wat in ‘n delgingsfonds gestort word.<br />

Bestudeer Leesbundel par 11.4 (Pirnot)<br />

Stewart, par 11.4.<br />

Daar is heelwat finansiële transaksies wat gereelde paaiemente behels, bv: As jy ‘n huis<br />

koop, wat behoort jou maandelikse paaiement te wees ten einde die huis oor 20 jaar af te<br />

betaal? Sodanige situasie behels die som van ‘n ry getalle, en dus maak ons van<br />

Leereenheid 4 gebruik om hierdie tipe vrae te beantwoord.


Annuïteite<br />

Wat is ’n annuïteit?<br />

Leereenheid 5<br />

‘n Annuïteit is ‘n bedrag geld wat in gereelde paaiemente betaal word. Alhoewel die woord<br />

annuïteit (annuity) ’n jaarlikse paaiement veronderstel, kan dit ook halfjaarliks, kwartaalliks of<br />

maandeliks gedoen word. Die bedrag van ‘n annuïteit is die som van al die individuele<br />

paaiemente oor die tydperk, ingesluit die rente. Die begrip van ‘n annuïteit berus op die<br />

beginsel van ‘n meetkundige reeks (sien leergedeelte 4.3).<br />

‘n Toekomstige waarde annuïteit is wanneer gereelde gelyke paaiemente in ‘n belegging of<br />

spaarrekening gemaak word om sodoende kapitaal op te bou. Saamgestelde rente word<br />

betaal op die fondse. Die waarde van die fonds aan die einde van ‘n spesifieke tydperk<br />

( kan bepaal word deur<br />

Hierdie formule word ook ín sommige handboeke gebruik as<br />

Kyk of jy die ooreenkomste tussen die twee formules kan sien.<br />

Bestudeer Voorbeeld 1 en 2 in Stewart, bl 848 om die toekomstige waarde van ‘n annuïteit te<br />

bepaal, asook Voorbeeld 2, Leesbundel par 11.4.<br />

Die huidige waarde van ‘n annuïteit<br />

In hierdie geval word geld terugbetaal deur gereelde, gelyke paaiemente. Die lening sowel<br />

as die rente word gelyktydig terugbetaal. Hierdie metode word gebruik by lenings soos<br />

huislenings waar die rente bereken word op die verminderde saldo. Die huidige waarde ( )<br />

van die lening kan bepaal word deur<br />

89


Leereenheid 5<br />

Bestudeer Stewart, bl 850 - 851 asook Voorbeeld 3 sodat jy vir jou klasmaat kan verduidelik<br />

hoe om die huidige waarde van ‘n annuïteit te bepaal.<br />

Verkry toegang tot die internet en bestudeer die volgende:<br />

www.mathsandscience.com/G%2012%20Maths%20samples/G%2012%20Maths%20Power<br />

Point%20sample.ppt<br />

Delgingsfondse<br />

‘n Delgingsfonds is ‘n fonds wat daargestel word om ‘n bate aan die einde van sy leeftyd te<br />

vervang. ’n Bate se boekwaarde is die waarde nadat waardevermindering in berekening<br />

gebring is. Die boekwaarde van ‘n bate aan die einde van sy bruikbare leeftyd word die<br />

sloopwaarde/ skrootwaarde (scrap value) genoem. Maandeliks word ’n sekere bedrag belê<br />

totdat die bate aan die einde van sy leeftyd vervang kan word.<br />

Begin dus vroegtydig ‘n gereelde paaiement te spaar om voorsiening te maak van nuwe<br />

toerusting in die toekoms.<br />

Bereken x in die Toekomstige waardeformule<br />

Werk noukeurig deur voorbeeld 3 (par 11.4) in die Leesbundel<br />

90


Opdrag 28:<br />

Stewart, Oef 11.4 nr 2, 5, 8, 10<br />

Leesbundel Oef. 11.4 nr 14, 18, 20, 22, 24, 26, 36, 40<br />

‘n Klasopdrag sal ook in die klas gedoen word<br />

Leereenheid 5<br />

91


Leereenheid 5<br />

92<br />

5.3 LENINGS EN VERBANDTERUGBETALINGS<br />

Jy gaan ongeveer 8 uur nodig hê om die leergedeelte te bemeester.<br />

Na afhandeling van hierdie leergedeelte behoort jy in staat te wees om:<br />

• Die terugbetaling van huislenings te bepaal; en<br />

• amorteriseringskedules op te stel met behulp van MS Excel.<br />

Bestudeer die Leesbundel, par 11.5<br />

Stewart, bl 851 - 852.<br />

Amortisering<br />

Die proses van die betaling van ‘n lening, bv ‘n huislening, staan bekend as amortisering, en<br />

sodanige lening staan bekend as ‘n amortiseringslening. As jy geld by die bank leen om ’n<br />

motor te koop, kan ons op twee maniere daarna kyk:


Leereenheid 5<br />

Die bank beskou dit as ‘n toekomstige waarde probleem: Hulle leen vir jou R100 000 om ’n<br />

motor te koop. Vir hulle is jy ‘n “belegging” wat rente verdien oor sê bv 4 jaar: Die<br />

toekomstige waarde van die belegging is dus<br />

Van jou kant: Jy kan (vir die oomblik) die kwessie van maandelikse paaiemente ignoreer en<br />

kies om die bank in een paaiement aan die einde van die 4 jaar terug te betaal. Ten einde dit<br />

te doen, moet jy geld in ‘n delgingsfonds stort om die geld aan die einde van die 4 jaar<br />

beskikbaar te hê.<br />

Dus: of<br />

Om die maandelikse paaiement te bereken:<br />

Bestudeer Voorbeeld 4, 5 en 6 in Stewart asook Voorbeeld 1, par 11.5 (Leesbundel)<br />

Opdrag 29:<br />

Leesbundel Oef 11.5 nr 6, 12, 16 en 18<br />

Daar sal ook gedurende die kontaksessie ‘n amorteriseringskedule opgestel word met<br />

behulp van MS Excel. Bestudeer in hierdie verband Voorbeeld 2 en 3, par 11.5 (leesbundel)<br />

93


Leereenheid 5<br />

Baie sterkte vir die eksamen.<br />

Ons hoop dat jy hierdie module aangenaam en verrykend gevind het.<br />

Ten slotte: Indien jy enige aanbevelings het ten opsigte van hoe ons hierdie studiegids beter<br />

sou kon maak, kan jy dit gerus aanstuur na die dosent se e-posadres.<br />

Enige ander kommentaar oor die kursus <strong>MATE</strong> <strong>221</strong> is ook baie welkom.<br />

Dit was ’n plesier om die module met jou mee te maak.<br />

Met komplimente en beste wense vir die res van jou studies.<br />

Die skrywers.<br />

94

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!