Parameterkrommen > Snelheden
12345Snelheden

Voorbeeld 2

De parameterkromme in de Theorie wordt gegeven door de parametervoorstelling
( x ( t ) , y ( t ) ) = ( 4 cos ( t ) + 2 cos ( 2 t ) , 4 sin ( t ) + 2 sin ( 2 t ) ) .

In de uiterste punten van deze kromme is de raaklijn evenwijdig aan de x-as of de y-as. Bereken deze punten in twee decimalen nauwkeurig.
Deze kromme heeft ook een keerpunt. Bereken dit keerpunt.

> antwoord

De helling van de raaklijn wordt gegeven door: d y d x = y ' ( t ) x ' ( t ) .

  • De raaklijn is evenwijdig aan de x-as als: y ( t ) = 0 x ( t ) 0 .
    y ( t ) = 4 cos ( t ) + 4 cos ( 2 t ) = 0 geeft: cos ( t ) + cos ( 2 t ) = 0 en dus
    2 cos 2 ( t ) + cos ( t ) 1 = 0 , zodat cos ( t ) = -1 cos ( t ) = 0,5 .
    Hieruit volgt: t = π + k 2 π t = 1 3 π + k 2 π t = - 1 3 π + k 2 π .
    Ga na, dat dit als uiterste punten oplevert: ( 2 , 3 3 ) en ( 2 , -3 3 ) . (Denk er om dat x ( t ) 0 , dus ( -2 , 0 ) vervalt.)

  • De raaklijn is evenwijdig aan de y-as als: x ( t ) = 0 y ( t ) 0 .
    x ( t ) = -4 sin ( t ) 4 sin ( 2 t ) = 0 geeft: sin ( t ) sin ( 2 t ) = 0 en dus
    sin ( t ) 2 sin ( t ) cos ( t ) = 0 , zodat sin ( t ) = 0 cos ( t ) = -0,5 .
    Hieruit volgt: t = k π t = 2 3 π + k 2 π t = - 2 3 π + k 2 π .
    Ga na, dat dit als uiterste punten oplevert: ( 6 , 0 ) , ( -3 , 3 ) en ( -2 , - 3 ) . (Denk er weer om dat x ( t ) 0 , dus ( -2 , 0 ) vervalt.)

  • Voor het keerpunt geldt x ( t ) = 0 y ( t ) = 0 en dat levert juist het punt ( -2 , 0 ) op. In de figuur is duidelijk te zien waarom dit punt een keerpunt heet: de bewegingsrichting keert er om.

Opgave 8

Bekijk hoe in Voorbeeld 2 zowel de uiterste punten als de keerpunten van een kromme worden berekend.

Voer zelf deze berekeningen uit zonder naar het voorbeeld te kijken.

Opgave 9

Een kromme `k` wordt gegeven door `x(t) = 5 cos(2t)` en `y(t) = 5 sin(3t)` .

a

Bereken algebraïsch de punten van deze kromme waarin de raaklijn evenwijdig is met de `x` -as of de `y` -as op de manier zoals in Voorbeeld 2.

b

Bereken de twee keerpunten van deze kromme.

verder | terug