Goniometrische functies > Goniometrische functies
123456Goniometrische functies

Antwoorden van de opgaven

Opgave V1
a

Denk er om dat met een frequentie van `440` trillingen per seconde, elke trilling een periode heeft van `1/440` seconde, dus heel klein. Neem bijvoorbeeld als venster `[0 , 3/440]xx[text(-)3 , 3 ]` .

b

Je zou zoiets moeten krijgen met hetzelfde venster als bij a:

c

En, wat denk je?

Opgave 1
a

Dan kun je het venster (bijvoorbeeld `[0, 8] xx [8, 16]` ) goed instellen. Denk om radialen!

b

De functie is te schrijven als `f(x) = 12 + 4 sin(1/2 pi (x - 1/2))` . Je hebt dus een horizontale verschuiving van een `1/2` naar rechts.

c

De functie is maximaal als `1/2 pi (x - 1/2) = 1/2 pi + k*2pi` . Dan vind je `x = 1,5 vv x = 5,5 vv x = 9,5` .

De functie is minimaal als `1/2 pi (x - 1/2) = 1 1/2 pi + k*2pi` . Dan vind je `x = 3,5 vv x = 7,5 vv x = 11,5` .

De toppen zijn `(1,5; 16)` , `(5,5; 16)` , `(9,5; 16)` , `(3,5; 8)` , `(7,5; 8)` en `(11,5; 8)` .

d

Bepaal eerst waar de functie gelijk is aan `15` . Met de intersect functie vind je de eerste twee punten: `x ~~ 1,04 vv x ~~ 1,96` . Deze punten liggen symmetrisch ten opzichte van het maximum. Dus ten opzichte van `x = 1,5` . Dus de volgende punten waar de functiewaarde gelijk is aan `15` liggen `4` verder. Dus de oplossing is `1,96 + 4k ≤ x ≤ 5,04 + 4k` , met `k` een geheel getal.

Opgave 2
a

Wel een sinusoïde.

b

Wel een sinusoïde.

c

Geen sinusoïde.

d

Wel een sinusoïde.

e

Geen sinusoïde.

Opgave 3

Een grafiek die op een sinusoïde lijkt, is nog geen garantie voor een echte sinusoïde.

Opgave 4
a

Venster bijvoorbeeld `[0, 2pi] xx [text(-)4, 4]` . Denk om radialen!

b

Je kunt de tangens schrijven als `tan(x) = (sin(x))/(cos(x))` . De asymptoten liggen bij de nulpunten van de noemer, dus als `cos(x) = 0` . Dat is als `x = 1/2 pi + k * pi` . En dit zijn dan ook de asymptoten.

c

Als `sin(x) = cos(x)` . Dit is voor `x = 1/4 pi + k * pi` .

Opgave 5

`tan(x) = sqrt(3)` geeft `x = 1/3 pi + k * pi` .
Dus de oplossing wordt `1/3 pi lt x lt 1/2 pi vv 1 1/3 pi lt x lt 1 1/2 pi` .

Opgave 6
a

Periode `= 20` , amplitude `= 10` , evenwichtslijn `y = 15` en horizontale verschuiving: `5` naar rechts.

b

Venster bijvoorbeeld `[0, 50] xx [5, 25]` .

c

`10 sin(0,1pi(x - 5)) + 15 = 12` geeft `sin(0,1pi(x - 5)) = text(-)0,3` .

`0,1pi(x - 5) = arcsin(text(-)0,3) + k*2pi vv 0,1pi(x - 5) = pi - arcsin(text(-)0,3) + k*2pi` .

`0,1pi(x - 5) ~~ text(-)0,305 + k*2pi vv 0,1pi(x - 5) ~~ 3,446 + k*2pi` .

En dus: `x ~~ 4,03 + k*20 vv x ~~ 15,97 + k*20` .

Oplossing: `x ~~ 4,03 vv x ~~ 15,97 vv x ~~ 24,03 vv x ~~ 35,97 vv x ~~ 44,03` .

Opgave 7
a

Vergelijk je antwoorden met het voorbeeld.

b

De periode lijkt `π` te zijn.

c

Lees de amplitude, de periode, de evenwichtslijn en de horizontale verschuiving uit de grafiek af.

Bijvoorbeeld: `y = sin(2(x - 3/4 pi))` .

d

De gegeven formule heeft niet de vorm van een sinusoïde en op de grafiek alleen mag je niet afgaan.

Opgave 8
a

Venster bijvoorbeeld `[0, 2pi] xx [text(-)1, 1]` .

b

Ja, bijvoorbeeld `y = sin(2x)` .

c

Dit moet nog met de GR.

`x ~~ 0,26 vv x ~~ 1,31 vv x ~~ 3,40 vv x ~~ 4,45` .

d

`sin(2x) = 0,5` geeft `2x = 1/6 pi + k*2pi vv 2x = 5/6 pi + k*2pi` en `x = 1/12 pi + k*pi vv x = 5/12 pi + k*pi` .
Dus: `x = 1/12 pi vv x = 5/12 pi vv x = 1 1/12 pi vv x = 1 5/12 pi` .

Opgave 9
a

Er is geen evenwichtsstand.

b

Nee.

c

De snijpunten met de `x` -as zijn `(0 + k * 1/2 pi, 0)` en die verschijnen dus periodiek.

Opgave 10
a

Venster `[0, 1000] xx [text(-)1, 1]` .

b

`sqrt(x) = 1/2 pi + k * 2pi` , dus `x = (1/2 pi + k * 2pi)^2` .

c

Twee opeenvolgende `x` -waarden liggen niet op gelijke afstanden van elkaar.

Opgave 11
a

Venster bijvoorbeeld `[0, 10] xx [text(-)2, 2]` . De grafiek lijkt inderdaad een sinusoïde, maar alleen als de functie te schrijven is in de juiste vorm mag je concluderen dat het een sinusoïde is.

b

Met de rekenmachine kun je de waarden die je wilt weten bepalen. Het maximum is ongeveer `1,41` en dit ligt bij `x ~~ 0,79` . De volgende top ligt `2pi` verder. Het minimum is ongeveer `text(-)1,41` , dus de evenwichtsstand is de horizontale as en de amplitude is `1,41` . De verschuiving naar links is `0,77` .

c

De formule wordt dan: `f(x) ~~ 1,41 sin(x + 0,79)` .

d

Nulpunten: `f(x) = 0` geeft `x ~~ text(-)0,79 + k * pi` , dus `(text(-)0,79 + k * pi; 0)` .
Toppen: `f(x) = +-1,41` geeft de toppen `(0,79 + k * 2pi; 1,41)` en `(3,93 + k * 2pi; text(-)1,41)` .

e

`f(x) = 1` geeft `x ~~ 0,00 + k * 2pi vv x ~~ 1,57 + k * 2pi` .
De ongelijkheid heeft als oplossing `0,00 + k * 2pi < x ≤ 1,57 + k * 2pi` .

Opgave 12
a

De periode is `2pi` , gebruik je grafische rekenmachine.

b

Nee, dit is geen sinusoïde.

c

Nulpunten `(1,05; 0)` , `(3,14; 0)` en `(5,24; 0)` .
Toppen: `(0, 2)` , `(1,82; text(-)1,25)` , `(3,14; 0)` , `(4,46; text(-)1,25)` en `(2pi, 2)` .

Opgave 13
a

Periode is `pi` , amplitude is `0,5` , de evenwichtsstand is `y = 0,5` en de horizontale verschuiving is `0,5pi` .

b

Met de vorige gegevens vind je: `f(x) = 0,5 cos(2(x - 0,5pi)) + 0,5` .

c

`sin^2(x) = 1` geeft `sin(x) = +-1` en dus `x = 0,5pi + k * pi` .

d

Ga na, dat je hetzelfde vindt.

Opgave 14
a

Je kunt de grafiek tekenen met je rekenmachine met venster `[0, 2pi] xx [text(-)2, 2]` .
De grafiek lijkt een sinusoïde met periode `2pi` , amplitude ongeveer `1,93` , horizontale verschuiving ongeveer `0,26` en evenwichtsstand `y = 0` .

b

De amplitude bepaal je met de GR: `A = 1,9318...`

Het nulpunt dat het dichtst bij `O` zit bepaal je met de GR: `x = 0,2617..`

De formule wordt dan: `f(x) ~~ 1,93 sin(x - 0,26)` .

c

`1,93 sin(x - 0,26) = 0,5` geeft `x ~~ 0,522 vv x ~~ 3,140 vv x ~~ 6,805 vv x ~~ 9,423` .
De oplossing van de ongelijkheid wordt `0 ≤ x ≤ 0,52 vv 3,15 ≤ x ≤ 6,80 vv 9,43 ≤ x ≤ 4pi` .

Opgave 15
a

In de buurt van `0` is het moeilijk de "golfjes" in beeld te krijgen.

b

Omdat je de sinus van `1/x` neemt, kun je bij `x = 0` geen reële waarde meer krijgen.

c

Hoe meer je inzoomt op het punt `(0, 0)` de grafiek blijft heftig heen en weer schieten. Er is geen asymptoot, de `y` -waarde lijkt toch `0` te benaderen.

d

`lim_(x rarr oo) x sin(1/x) ~~ 1` omdat dan `1/x rarr 0` en dus `sin(1/x) rarr 1/x` zodat `x sin(1/x) rarr x * 1/x ~~ 1` .

Opgave 16De toon B
De toon B
a

`u(t) = 1*sin(495*2pi*t)` .

b

`u_1 (t) = 0,5*sin(990*2pi*t)` .

c

`u(t) = sin(495*2pi t) + 0,5 sin(990*2pi t)` .

Neem als venster `[0; 0,007]xx[text(-)2, 2]` .

d

Nee, dit is geen sinusoïde, hoewel de functie wel periodiek is.

Opgave 17Sinusoïden stapelen
Sinusoïden stapelen

Je kunt natuurlijk wat puzzelen met GeoGebra en waarden voor `a` en `b` "proberen" .

Je kunt ook een paar punten op de grafiek proberen af te lezen.

Je moet krijgen: `a = 0,8` en `b = 0,4` .

Opgave 18
a

`f(x) ~~ 1,41 sin(x - 3,93)`

b

`(3,93 + k*pi; 0)`

c

Maxima van `1,41` als `x ~~ 5,50 + k*2pi` en minima van `text(-)1,41` als `x ~~ 2,36 + k*2pi` .

d

`4,72 + k*2pi ≤ x ≤ 6,28 + k*2pi`

Opgave 19

Je vindt de toppen van `y = sin(x^2)` op de lijnen `y = +-1` , dus moet `x^2 = 1/2pi + k*2pi vv x^2 = 3/2pi + k*2pi` . Er zijn maxima van `1` als `x = +-sqrt(1/2pi + k*2pi)` en minima van `text(-)1` als `x = +-sqrt(3/2pi + k*2pi)` .
Op `[text(-)2pi, 2pi]` krijg je maxima van `1` als `x = +-sqrt(1/2pi) vv x = +-sqrt(2 1/2pi) vv ... vv x = +-sqrt(12 1/2 pi)` en minima van `-1` als `x = +-sqrt(1 1/2pi) vv x = +-sqrt(3 1/2pi) vv ... vv x = +-sqrt(11 1/2 pi)` en er is een minimum van `0` voor `x = 0` .

verder | terug