5.2 Mathematische Texte schreiben
Aus Online Mathematik Brückenkurs 1
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Nachdem Sie das Problem gelöst haben, sollten Sie Ihre Lösung aufschreiben. Dabei können Sie sich auf die Präsentation der Lösung konzentrieren, was sogar zu Verbesserungen an der Lösung selbst führen kann. Ein Tipp ist, eine andere Person Ihre Lösung lesen zu lassen, um Unklarheiten zu entdecken. Es ist besser, die Präsentationsphase auf ein späteres Datum zu verschieben, damit Sie, wenn Sie zum ersten Mal das Problem lösen, frei arbeiten können und sich nicht zu früh auf eine bestimmte Lösungsmethode festlegen müssen. | Nachdem Sie das Problem gelöst haben, sollten Sie Ihre Lösung aufschreiben. Dabei können Sie sich auf die Präsentation der Lösung konzentrieren, was sogar zu Verbesserungen an der Lösung selbst führen kann. Ein Tipp ist, eine andere Person Ihre Lösung lesen zu lassen, um Unklarheiten zu entdecken. Es ist besser, die Präsentationsphase auf ein späteres Datum zu verschieben, damit Sie, wenn Sie zum ersten Mal das Problem lösen, frei arbeiten können und sich nicht zu früh auf eine bestimmte Lösungsmethode festlegen müssen. | ||
- | + | Wenn Sie eine Lösung eingeben, verwenden Sie ein Textformat und keinen Screenshot eines Textverarbeitungsprogramms. Es mag einfacher für Sie sein, die Lösung auf ihrem eigenen PC mit Ihrem bevorzugten Programm zu schreiben, aber im nächsten Schritt wird Ihre Lösung als Teil in der Gruppenarbeit enthalten sein. Deshalb ist es notwendig, dass Ihre Lösung editierbar bleibt, was ein Screenshot nicht leistet. | |
- | ====A clear answer==== | ||
- | Write a clear answer at the end. This is especially important if the solution is long and the answer is scattered in various parts of the text. However, there are problems where the actual solution constitutes the answer (e.g. "Show that ...") and then of course no separate answer at the end is required. | ||
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+ | Schreiben Sie zum Schluss eine klare Antwort. Dies ist besonders dann notwendig, wenn die Lösung lang und die Antwort auf verschiedene Textstellen verteilt ist. Allerdings gibt es auch Probleme vom Typ "Zeigen Sie...". Dann ist zum Schluss keine separate Antwort nötig. | ||
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+ | Vereinfachen Sie Ihre Antwort so weit wie möglich. | ||
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- | <li> | + | <li>Antworten Sie nicht <math>\sin^2 x + \cos^2x + 2\sin 2x</math>, sondern <math>1 + 2\sin 2x</math>.</li> |
- | <li> | + | <li>Antworten Sie nicht <math>x = \left\{\begin{align}&\pi/4+ n\pi\\ &3\pi / 4 + n\pi\end{align}\right.\ \ (n\ \text{integer})\ </math>, sondern <math>\ x = \pi / 4 + n\pi / 2\ \ (n\ \text{integer})</math>.</li> |
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Version vom 12:04, 24. Jul. 2009
Theorie | Übungen |
Inhalt:
- Allgemeine Hinweise
- Mischen von Formel und Text
- Häufige Fehler
Lernziele
Nach diesem Abschnitt sollten Sie folgendes können:
- Mathematische Sachverhalte ausdrücken
- Mathematische Sachverhalte erklären
Hinweise
Erläutern Sie ihre Lösung
Der wichtigste Hinweis ist:
Die Lösung eines Problems oder einer Aufgabe darf nicht nur darin bestehen, die verwendete Formel zu erwähnen, sondern muss eine Beschreibung enthalten, wie gedacht wurde. Verwenden Sie Worte, um dies zu tun! Stellen Sie sich vor, Sie würden die Lösung einem Klassenkameraden erklären, der Schwierigkeiten damit hat, die einzelnen Schritte zu begreifen. Sie brauchen nicht jede kleine Rechnung zu erklären, jedoch dürfen Sie keinen wichtigen Schritt auslassen. Wenn Sie diesen Rat befolgen, werden Sie 80% dessen erreicht haben, was nötig ist, um eine angemessene Lösung zu liefern.
Schreiben Sie gutes Deutsch
Obwohl dies keine Hausaufgabe im Fach Deutsch ist und der mathematische Inhalt selbstverständlich am wichtigsten ist, sollten Sie trotzdem stets auf Ausdrucksweise und grammatikalische Sauberkeit etc. achten. Wenn Ihre Lösung zu viele sprachliche Fehler aufweist, kann dies einen sehr negativen Eindruck bewirken und damit die Glaubwürdigkeit Ihrer Lösung unterlaufen. Ihre Ausdrucksweise ist wichtig!
Schreiben Sie Ihre Lösung zum Schluss sauber auf
Nachdem Sie das Problem gelöst haben, sollten Sie Ihre Lösung aufschreiben. Dabei können Sie sich auf die Präsentation der Lösung konzentrieren, was sogar zu Verbesserungen an der Lösung selbst führen kann. Ein Tipp ist, eine andere Person Ihre Lösung lesen zu lassen, um Unklarheiten zu entdecken. Es ist besser, die Präsentationsphase auf ein späteres Datum zu verschieben, damit Sie, wenn Sie zum ersten Mal das Problem lösen, frei arbeiten können und sich nicht zu früh auf eine bestimmte Lösungsmethode festlegen müssen.
Wenn Sie eine Lösung eingeben, verwenden Sie ein Textformat und keinen Screenshot eines Textverarbeitungsprogramms. Es mag einfacher für Sie sein, die Lösung auf ihrem eigenen PC mit Ihrem bevorzugten Programm zu schreiben, aber im nächsten Schritt wird Ihre Lösung als Teil in der Gruppenarbeit enthalten sein. Deshalb ist es notwendig, dass Ihre Lösung editierbar bleibt, was ein Screenshot nicht leistet.
Klare Antworten
Schreiben Sie zum Schluss eine klare Antwort. Dies ist besonders dann notwendig, wenn die Lösung lang und die Antwort auf verschiedene Textstellen verteilt ist. Allerdings gibt es auch Probleme vom Typ "Zeigen Sie...". Dann ist zum Schluss keine separate Antwort nötig.
Vereinfachen Sie Ihre Antwort so weit wie möglich.
Beispiel 1
- Antworten Sie nicht \displaystyle \sqrt8, sondern \displaystyle 2\sqrt2.
- Antworten Sie nicht \displaystyle \sin^2 x + \cos^2x + 2\sin 2x, sondern \displaystyle 1 + 2\sin 2x.
- Antworten Sie nicht \displaystyle x = \left\{\begin{align}&\pi/4+ n\pi\\ &3\pi / 4 + n\pi\end{align}\right.\ \ (n\ \text{integer})\ , sondern \displaystyle \ x = \pi / 4 + n\pi / 2\ \ (n\ \text{integer}).
Try and check sub-steps and answers
It can happen that when you solve some equations so called spurious roots turn up as a consequence of the method of solution that is being used. In these cases, explain why spurious roots may have appeared and test the solutions to see which are real solutions and which are spurious roots.
Lost solutions. Eg a factor on both sides of the equation is cancelled out and one does not realize that the equation obtained by setting this factor to zero provides additional solutions.
Beispiel 2
If you solve the equation \displaystyle 2x^2-5x=0 by first moving \displaystyle 5x to the right-hand side,
\displaystyle 2x^2=5x\,, |
and then cancel \displaystyle x on both sides,
\displaystyle 2x=5\,, |
you will lose the solution \displaystyle x=0.
If you instead factorize the left-hand side,
\displaystyle x(2x-5) = 0\,\textrm{,} |
you will be able to read off both solutions: \displaystyle x=0 and \displaystyle 2x-5=0 (i.e. \displaystyle x=\tfrac{5}{2}).
Go to Exercise 2.1:3 to practice factorization.
An important part of the solution process is to think of reasonable methods to check the answer. For example, one might substitute the solution of an equation back into that equation, and make sure that it really is a solution, because one may well have calculated wrongly (do not confuse this with the investigation of spurious roots). This may also be done for the sub-steps in a solution.
Another point is to assess if the answer is reasonable. Insert values for some of the parameters and ensure that you get the right answer. Eg what happens if \displaystyle a = 0, \displaystyle a = 1 or a goes to infinity?
Draw clear figures
A figure may explain introduced symbols or reasoning many times better than text, so please use figures. Bear in mind to draw them clearly and do not overload a figure with too many details. It may be better to have several nearly identical figures where each illustrates one point rather than have a great combination-figure which illustrates everything.
Treat formulas as part of the text
It is important that you write your solution in a way that makes it easy for others to follow. To help you we will present some don'ts and dos below to illustrate some tips and common errors that can occur when you mix formulas and text.
Advice about mixing formulas and text:
- Write the explanatory text on previos line
- Think about the punctuation
- Write displayed equations with indentation (or centered)
Formulas should not be seen as something that is extraneous to the text (or vice versa), but both text and formulas are to be integrated together in a linear flow. Therefore don´t write the text inside brackets behind the formulas. Instead, write the explanatory text on the previous line.
Don't
formula (text text text text text text ...)
formula (text text text text text text ...)
Do
Text text text text
- formula.
Text text text text
- formula.
Formulas can be either written as part of the text or as separate formulas. When formulas are separated from the text they appear on their own line and are either centered or slightly indented.
Do
...text text text formula text text text text.
Text text text
- formula
text text text text text text text text...
(Note how the indentation highlights both the explanatory text and the formula. )
A common mistake is to use a colon in front of all displayed formulas.
Don't
...which provides that:
- formula
We start...
(Note also there should be a full stop after the formula above.)
As a formula is to be part of the text, it must be treated as part of the sentence. Think therefore about the punctuation. For example, do not forget the full stop after a formula if it ends a sentence.
Do
... and it is
- formula.
The next step is ...
(Note the full stop after the formula above.)
A bad habit is excessive numbering. For example, to put a number in front of each step in a solution (numbering should be used for enumeration). The extra digits do not add anything but rather distract. You seldom need to refer back to the individual steps, and when you need to, you can often write something of the sort "when we squared the equation" etc.
Don't
3. text text text text text text text text ...
- formula
4. text text text text text text text text ...
Sometimes one wants to refer back to a separate formula or equation, and in this case it can be given a number (or star) in brackets in the right or left margin.
Do
...text text text text text text text text
formula. (1)
Text text (1) text text text text text text
- formula.
Text text text text text text text text...
Common errors
Be careful with arrows and similarities
There is a difference between \displaystyle \Rightarrow (implication arrow), \displaystyle \Leftrightarrow (equivalence arrow) and \displaystyle = (equals sign). For two equations that are known a priori to have the same solutions one uses the equivalence arrow \displaystyle \Leftrightarrow to represent this.
However, if we write "Equation 1 \displaystyle \Rightarrow Equation 2", it means that all solutions that Equation 1 has, Equation 2 also has, (but Equation 2 may have more solutions).
Beispiel 3
- \displaystyle x + 5 = 3\quad \Leftrightarrow\quad x = -2
- \displaystyle x^2-4x-1=0\quad\Leftrightarrow\quad (x-2)^2-5=0
- \displaystyle \sqrt x = x - 2\quad\Rightarrow\quad x = (x - 2)^2
One often does not bother to write the symbol \displaystyle \Leftrightarrow between the different steps in a solution when they are on different lines (and thus the equivalence is implied). It is also often better to use explanatory text instead of arrows between the different steps in the solution. Do not use the implication arrow as a general continuation symbol (in the sense "The next step is").
The equal sign (\displaystyle =) is commonly used in two senses, firstly between things that are identical, eg \displaystyle (x - 2)^2 = x^2-4x + 4 which is true for all \displaystyle x, and secondly in equations in which both sides are equal for some \displaystyle x, such as \displaystyle (x - 2) ^2 = 4, which only is satisfied if \displaystyle x = 0 or \displaystyle x = 4. You should not mix these two different uses of the same symbol.
Beispiel 4
Don't write
- \displaystyle x^2 - 2x + 1 = (x - 1)^2 = 4
when solving the equation \displaystyle x^2 - 2x + 1 = 4, since it can lead to misinterpretations.
Write rather
- \displaystyle x^2 - 2x + 1 = 4\quad \Leftrightarrow\quad (x - 1) ^2 = 4.
(There is also a third use of the equals sign, which occurs when defining an expression or for example an operation.)
Simple arrow (\displaystyle \rightarrow) is used in mathematics often to handle different kinds of limits: \displaystyle a \to \infty means that a increases without limit (goes towards infinity). You will probably not need to use a simple arrow in this course.
Do not be careless with brackets
Since multiplication and division have higher priority than addition and subtraction, one must use brackets when addition and/or subtraction is to be carried out first.
Beispiel 5
- Do not write \displaystyle 1 + x / \cos x when you really mean \displaystyle (1 + x) / \cos x.
- Do not write \displaystyle 1 + (1/\sin x) when \displaystyle 1 + 1/\sin x will do (even if the first expression is, formally, not wrong).
When dealing with algebraic expressions one usually omits the multiplication sign. For example, one almost never would write \displaystyle 4\times x\times y\times z but rather \displaystyle 4xyz.
This omission of the multiplication gives precedence over other multiplication and division (but not exponentiation). When one therefore writes \displaystyle 1/2R it means \displaystyle 1 / (2R) and not \displaystyle (1 / 2) R. Since this can be a source of misunderstanding, it is not entirely unusual to print the brackets in both situations.
Arguments to the basic elementary functions are written without parentheses. Therefore, you should not write
but
In fact you should write \displaystyle \cos 2x and not \displaystyle \cos (2x) (since the argument \displaystyle 2x is tightly linked together via a juxtaposition), but brackets are necessary when you write \displaystyle \sin (x + y); \displaystyle \sin(x / 2) or \displaystyle (\sin x)^2 (which you, alternatively, can write as \displaystyle \sin ^2\!x).
Tipps fürs Lernen
Nützliche Websites
- A video course in mathematical writing by Donald Knuth (A compendium accompaning the course is avalable in source form or in excerpts from Google books).