15.1  Opnieuw sinus en cosinus >
1
a

2 π , 0 , 2 π ; 1 1 2 π , 1 2 π ; π , π ; 1 2 π , 1 1 2 π .

b

Positie: ( 0,42 ; 0,91 ) ; op dezelfde hoogte: π 2 , π 2 en 2 π + 2 ; op dezelfde breedte: 2 , 2 2 π , 2 π 2 .

c

1 3 4 π , 3 4 π , 1 4 π , 1 1 4 π .

d

1 2 3 π , 1 3 π , 1 3 π , 1 2 3 π ; 1 5 6 π , 1 1 6 π , 1 6 π , 5 6 π

2

De baan is in alle gevallen een cirkel met middelpunt O ( 0,0 ) .

straal 1 , omlooptijd π , snelheid 2 .

straal 2 , omlooptijd π , snelheid 4 .

straal 4 , omlooptijd π , snelheid 8 .

straal 2 , omlooptijd 2 3 π , snelheid 6 .

straal 1 , omlooptijd 2 π , snelheid 1 .

straal 12 , omlooptijd π , snelheid 24 .

3
a

Middelpunt ( m , n ) , straal r , hoeksnelheid ω .

b

{ x = 2 + 4 cos (‐ 4 t ) y = 3 + 4 sin (‐ 4 t )

4
a

Zie figuur.

figuur bij opgave 4a
figuur bij opgave 4b
b

Zie figuur.

c

De tweede beweging loopt 1 seconde achter.

5
a

m = 0 , n = 2 , r = 2 , ω = 1 3 π , t 0 = 1 1 2

b

Ze verschillen een geheel veelvoud van 6 .

c

φ = 1 2 π

6
a

120 ° , P ( 0,2 + 3 ) , Q ( 0,2 3 )

b

12 seconden

c

1 6 π

d

1 , 2 , 2 , 1 6 π , 4 .

e

Zie de figuur hieronder.

f

Zie figuur hierboven.

g

De grafiek 4 eenheden naar links schuiven; k ( t ) = 2 + 2 sin ( 2 π 12 ( t + 4 ) ) .

7

De tijd voor een rondje is p = 2 π | ω | en dit is de periode, dus p = 2 π | ω | .

8
a

1

b

2

c

3

d

2 3 π ; 2 ; 1

e

Omdat de beweging daar stijgend door het evenwicht gaat.

f

f ( t ) = 1 + 2 sin ( 2 π 3 t )

g

g ( t ) = 1 + 2 sin ( 2 π 3 ( t 1 ) )

h

Die beweging loopt 33 (dus een geheel aantal) periodes achter op die bij het vorige onderdeel.

9
a
figuur bij opgave 9
b

u ( t ) = 5 sin ( 1 2 π t )

c

0,128 , 2 0,128 = 1,872

d

1 4

10

f ( x ) = 1 + 1 2 sin ( 1 2 π x ) ;
g ( x ) = sin ( 1 2 π x ) of
g ( x ) = sin ( 1 2 π ( x 2 ) ) .

11

Laat het sinusmodel van deze drempel
h = d + a sin ( b ( x c ) ) zijn.
Hiervan is de periode 12 m.
Dus b = 2 π periode = 1 6 π .
Uit de hoogte van 0,14 m volgt
a = d = 0,07 . Na een kwart van de periode gaat de sinusoïde door de evenwichtsstand, dus c = 3 .
We berekenen bij welke x de hoogte van de drempel 10 cm is, dus 0,1 = 0,07 + 0,07 sin ( 1 6 π ( x 3 ) ) sin ( 1 6 π ( x 3 ) ) = 3 7 .
De GR geeft sin 1 ( 3 7 ) 0,4429 ; 1 6 π ( x 3 ) 0,4429 x 3,8459 ; de volgende keer dat de hoogte 10 cm is, is bij meter. 12 3,8459 8,1541 . Het antwoord op de vraag is: 8,1541 3,8459 4,3082 , dus 431 cm.

12
a

x 2 25 + y 2 100 = 1 4 x 2 + y 2 = 100

b

Als je ( 5 cos ( t ) ,10 sin ( t ) ) in de vergelijking 4 x 2 + y 2 = 100 invult, krijg je:
100 sin 2 ( t ) + 100 cos 2 ( t ) = 100 en dat klopt want sin 2 ( t ) + cos 2 ( t ) = 1 .

c

Een richtingsvector van de raaklijn staat loodrecht op de lijn door O en ( 3 5 , 4 5 ) . De raaklijn aan de eenheidscirkel heeft dus richtingsvector ( 4 3 ) .

d

Een richtingsvector van de raaklijn is ( 5 4 10 3 ) = ( 20 30 ) ofwel ( 2 3 ) , dus een vergelijking is 3 x + 2 y = 25 .

13
a
b

0
De keerpunten zijn (GR): ( 1,0 ) en ( 1,0 ) . Deze worden bereikt op de tijdstippen t = k π , met k geheel. De snelheidsvector is ( sin ( t ) 2 sin ( t ) cos ( t ) ) . Deze is de nulvector als t = k π .

c

y = 1 x 2

d

Invullen leidt tot: sin 2 ( t ) + cos 2 ( t ) = 1 .

e

x = cos ( t ) en 1 cos ( t ) 1 , dus je krijgt y = 1 x 2 op het x -interval [ 1,1 ] .

f

cos ( 2 π t ) = cos ( t ) = cos ( t ) en sin ( 2 π t ) = sin ( t ) = sin ( t ) , dus sin 2 ( 2 π t ) = sin 2 ( t ) .
Tussen de tijdstippen 0 en 2 π wordt elk punt (minstens) twee keer aangedaan.

g

cos ( π t ) = cos ( t ) en sin ( π t ) = sin ( t ) ; De baan is symmetrisch in de y -as.

14
a

( 1,1 )

b

x ( t ) = y ( t ) (en dus ook y ( t ) = x ( t ) , dus als ( x , y ) op K dan ook ( y , x ) . De kromme is symmetrisch in de lijn y = x .

c

Je krijgt een cirkel met straal 2 en middelpunt O .

d

2 , dit is de afstand van ( 1,1 ) to ( 0,0 ) .

e

x 2 + y 2 = 2

f

( cos ( t ) sin ( t ) ) 2 + ( cos ( t ) + sin ( t ) ) 2 = 2 ( sin 2 ( t ) + cos 2 ( t ) ) = 2

g

m = n = 0 , r = 2 , ω = 1 en t 0 = 1 4 π .

h

2 cos ( t + 1 4 π ) = 2 ( cos ( t ) cos ( 1 4 π ) sin ( t ) sin ( 1 4 π ) ) = cos ( t ) sin ( t ) en
2 sin ( t + 1 4 π ) = 2 ( sin ( t ) cos ( 1 4 π ) + cos ( t ) sin ( 1 4 π ) ) = cos ( t ) + sin ( t ) , want sin ( 1 4 π ) = cos ( 1 4 π ) = 1 2 2 .

15
a

Je krijgt een ellips met een horizontale as van lengte 1 en een verticale as van lengte 2 . Een vergelijking is 4 x 2 + y 2 = 1 .

b

Invulllen geeft: 4 sin 2 ( t ) cos 2 ( t ) + cos 4 ( t ) 2 sin 2 ( t ) cos 2 ( t ) + sin 4 ( t ) = ( sin 2 ( t ) + cos 2 ( t ) ) 2 = 1 .

16
a

1 + sin ( 2 t ) = cos 2 ( t ) + 2 sin ( t ) cos ( t ) + sin 2 ( t ) = ( cos ( t ) + sin ( t ) ) 2

b

De snelheidsvector is: ( sin ( t ) + cos ( t ) 2 cos ( 2 t ) ) . De grootte van de snelheid is 0 als sin ( t ) = cos ( t ) , want dan is de x -component 0 ; maar ook de y -component is dan 0 , want cos ( 2 t ) = cos 2 ( t ) sin 2 ( t ) .
Dus t = 1 4 π + k π , voor alle gehele waarden van k .

17
a

-

b

1 2 y = x , dit volgt uit een van de verdubbelingsformules.

c

Je krijgt een eindpunt als een van de coördinaten extreem is, dus als sin ( t ) = 0 of sin ( t ) = ± 1 , dus als t = 0, 1 2 π , π , 1 1 2 π , 2 π .
De bijbehorende eindpunten zijn ( 1,0 ) en ( 1,1 ) .