1. Részletes Tematika (Vizsgakövetelmények)
Az emelt szintű érettségi magában foglalja a középszintű ismereteket, kiegészítve a felsőoktatásra felkészítő speciális, elmélyült anyagrészekkel.
1. Halmazok, logika, kombinatorika, gráfok
Halmazok és halmazműveletek
- Halmazok megadása, unió, metszet, különbség, komplementer halmaz.
- De Morgan azonosságok ismerete és alkalmazása.
- Logikai szita elv alkalmazása 2-3 halmaz esetén.
- Véges, megszámlálhatóan végtelen és nem megszámlálhatóan végtelen halmazok. Megszámlálhatóan végtelen halmaz definíciója és bizonyítása egyszerűbb esetekben.
Matematikai logika és bizonyítások
- Állítások, tagadás, "és", "vagy", "kizáró vagy" halmazműveletes kapcsolata.
- Bizonyítási típusok: direkt és indirekt bizonyítás, skatulyaelv, teljes indukció aktív alkalmazása.
- Szükséges és elégséges feltétel fogalmának helyes használata.
Kombinatorika és Gráfok
- Permutációk, variációk, kombinációk (ismétléses és ismétlés nélküli) kiszámítására vonatkozó képletek ismerete és bizonyítása.
- Binomiális tétel és a Pascal-háromszög tulajdonságai.
- Gráf alapfogalmak: pont, él, fokszám, összefüggő gráf, fa, teljes gráf, komplementer gráf, izomorf gráfok, többszörös él, hurokél, séta, út, kör.
- n-pontú teljes gráf éleinek száma, fa pontjai és élei közötti összefüggés.
- Bizonyítás: bármely egyszerű gráfban létezik két azonos fokszámú pont.
2. Számelmélet, algebra
Számhalmazok, Számelmélet
- Oszthatósági szabályok, prím és összetett számok, relatív prímek, LNKO, LKKT.
- A számelmélet alaptétele és alkalmazása. Bizonyítás, hogy végtelen sok prímszám van.
- Természetes számok pozitív osztói számának meghatározása.
- Számrendszerek közötti átírás (n ≤ 9), összeadás és kivonás n-alapú számrendszerben.
- Racionális és irracionális számok. Bizonyítás, hogy √2 irracionális.
Hatvány, gyök, logaritmus
- Hatványozás és gyökvonás azonosságai. A permanencia elv, irracionális kitevőjű hatvány értelmezése.
- Logaritmus definíciója, szorzat, hányados és hatvány logaritmusának bizonyítása.
- Más alapú logaritmusra való áttérés szabályának bizonyítása és alkalmazása.
Egyenletek és egyenlőtlenségek
- Másodfokú egyenlet megoldóképletének igazolása.
- Gyökök és együtthatók közötti összefüggések (Viète-formulák) bizonyítása és használata.
- Paraméteres, törtes, és háromismeretlenes egyenletrendszerek megoldása.
- Két négyzetre emeléssel, ill. értelmezési tartomány vizsgálattal megoldható összetett egyenletek.
- Abszolútértékes, exponenciális, logaritmusos és trigonometrikus egyenletek és egyenlőtlenségek megoldása.
- Számtani és mértani közép közötti összefüggés bizonyítása és alkalmazása (a+b)/2 ≥ √(ab).
3. Függvények, az analízis elemei
Függvénytani alapok és jellemzés
- Függvények összetétele, inverzfüggvény fogalma. Kiterjesztés és leszűkítés.
- Alapfüggvények és transzformációik ábrázolása (lineáris, másodfokú, gyök, abszolútérték, exponenciális, logaritmus, trigonometrikus).
- Jellemzés: periodicitás, paritás, korlátosság, monotonitás, zérushely, szélsőérték.
- Konvexitás és konkavitás fogalma.
Sorozatok, Pénzügyi matematika
- Számtani és mértani sorozat általános tagja és összegképlete (levezetéssel).
- Konvergens sorozat definíciója, határérték-tételek alkalmazása.
- Végtelen mértani sor fogalma és összegének kiszámítása.
- Kamatos kamat, gyűjtőjáradék, törlesztőrészlet számítása.
Differenciál- és Integrálszámítás
- Határérték és folytonosság szemléletes fogalma.
- Differencia- és differenciálhányados definíciója.
- Deriválási szabályok (összeg, szorzat, hányados, összetett függvény), (x^n)'=nx^(n-1) bizonyítása.
- Differenciálszámítás alkalmazása: érintő egyenlete, szélsőérték keresés, polinomok vizsgálata.
- Határozott integrál, integrálfüggvény, primitív függvény, Newton-Leibniz-tétel. Területszámítás.
4. Geometria, koordinátageometria, trigonometria
Elemi geometria és Alakzatok
- Pitagorasz-tétel és Thalész-tétel, valamint megfordításaiknak bizonyítása.
- Kitérő egyenesek távolságának és hajlásszögének meghatározása.
- Párhuzamos szelők tétele, szelőszakaszok tétele, belső szögfelező tétel bizonyítása.
- Háromszög nevezetes vonalai, pontjai, körei (tételek bizonyítása).
- Húrnégyszögek és érintőnégyszögek tételének bizonyítása.
- Kerületi és középponti szögek tételének bizonyítása.
- Térfogat és felszín. Csonkagúla és csonkakúp térfogatképletének bizonyítása.
Trigonometria
- Szögfüggvények általános definíciója, kiterjesztés forgásszögekre.
- Addíciós összefüggések alkalmazása: sin(α±β), cos(α±β), tg(α±β), kettősszögek.
- Szinusz- és koszinusztétel bizonyítása és alkalmazása.
Koordinátageometria
- Vektorok, műveletek, hajlásszög. Skalárszorzat tulajdonságai és kiszámítása koordinátákból (bizonyítással).
- Szakasz osztópontjainak (harmadoló) és a háromszög súlypontjának koordinátái (igazolással).
- Egyenes egyenletének felírása különböző adatokból (levezetéssel). Síkbeli egyenesek hajlásszöge.
- Kör egyenletének levezetése. Kör és egyenes, két kör kölcsönös helyzete, érintő egyenlete.
- Parabola egyenletének levezetése (y^2 = 2px) és feladatok tengelypárhuzamos parabolákkal.
5. Valószínűség-számítás, statisztika
Statisztika
- Adathalmazok ábrázolása (sodrófa, oszlop, kördiagram), diagramok elemzése és összehasonlítása.
- Átlag, medián, módusz, terjedelem, szórás, kvartilisek számítása.
- Súlyozott számtani közép, átlagos abszolút eltérés.
- Statisztikai adatok értelmezése, értékelése, következtetések levonása.
Valószínűség-számítás
- Klasszikus (Laplace) modell és geometriai valószínűség alkalmazása.
- Feltételes valószínűség definíciója és alkalmazása.
- Visszatevéses és visszatevés nélküli mintavétel.
- Binomiális eloszlás és hipergeometriai eloszlás értelmezése és számítások végzése.
- Várható érték fogalma.
2. Kompetenciák (Készségek)
Fontos eltérés a középszinttől:
Az emelt szint magában foglalja a középszint kompetenciáit, de nehezebb, több ötletet, precízebb modellalkotást és felsőoktatásra előkészítő matematikai érettséget követel meg.
- Problémamegoldás & Modellalkotás: A mindennapi vagy elméleti szövegben rejlő matematikai problémák felismerése, a matematikai modell megalkotása, számítások elvégzése, és az eredmény realitásának ellenőrzése.
- Szabatos szaknyelv: Kijelentések, tételek, definíciók matematikailag pontos (szabatos) megfogalmazása. Különbségtétel a mindennapi és a matematikai nyelvhasználat között.
- Absztrakció: A halmazelmélet alapvető szerepének ismerete a mai matematika felépítésében.
- Algebrai rutin: Magas szintű jártasság az összetett, több lépéses algebrai átalakításokat igénylő feladatok megoldásában (betűs kifejezések, egyenletrendszerek).
- Analitikus és Geometriai gondolkodás: Analízis alapelemeinek felhasználása (fizikai/tudományos modellekhez), térbeli háromdimenziós valóság két dimenzióba való vetítése, geometriai bizonyítások precíz levezetése.
- Valószínűségi gondolkodás: Véletlenszerű jelenségek modellezése, a véletlen szerepének megértése az eloszlásokban és a statisztikai mintavételben.
3. Vizsgaleírás és Értékelés
Az emelt szintű érettségi írásbeli és szóbeli vizsgarészből áll. Összesen 150 pont szerezhető (115 írásbeli + 35 szóbeli).
Írásbeli Vizsga (240 perc / 115 pont)
A vizsgázó az idejét szabadon oszthatja be a részek között.
- I. Rész (51 pont): 4 darab, az emelt követelmények alapján egyszerűbbnek tekinthető, de gyakran több részkérdésből álló feladat. Mind a négy feladat megoldása kötelező.
- II. Rész (64 pont): 5 darab, egyenként 16 pontot érő komplex, összetett feladat. A vizsgázónak az ötből négyet kell kiválasztania és megoldania (a ki nem választott feladatot jelölni kell a borítólapon). A feladatok gyakran több témakör ismereteit ötvözik, köztük gyakorlati modellalkotást igénylő szöveges feladatokkal.
Szóbeli Vizsga (20 perc / 35 pont)
Központi tételsor alapján történik, önálló kifejtéssel. Egy tétel tartalma és értékelése:
- Tartalmi felépítés, szerkezet: 10 pont (logikus felépítés 6p, matematikai helyesség 4p).
- Definíció kimondása: 2 pont.
- Tétel kimondása és bizonyítása: 6 pont.
- Kitűzött feladat helyes megoldása: 8 pont.
- Alkalmazások ismertetése: 4 pont (matematikán belüli/kívüli vagy matematikatörténeti vonatkozás).
- Kommunikációs készség: 5 pont (nyelvhasználat, önálló előadásmód).
Megengedett Segédeszközök:
Függvénytáblázat (egyidejűleg akár többféle is), szöveges adatok tárolására nem alkalmas zsebszámológép, körző, vonalzó, szögmérő. A szóbeli vizsgán a központi képlettár is biztosított.