8.8  Extra opgaven
1
a

sin ( t ) neemt alle waarden aan tussen 1 en 1 , dus: 5 2 5 + 2 sin ( 3 ( x 1 4 π ) ) 5 + 2 , dus y neemt alle waarden tussen 3 en 7 (inclusief grenzen).

b

Dan: sin ( 3 ( x 1 4 π ) ) = 1 2 .
Dus: 3 ( x 1 4 π ) = 1 1 6 π + k 2 π of 3 ( x 1 4 π ) = 1 5 6 π + k 2 π , dus x = 23 36 π + k 2 3 π of x = 31 36 π + k 2 3 π .
Dit geeft 9 oplossingen.

c

Dat komt door de periodiciteit of de symmetrie ten opzichte van een lijn evenwijdig met de x -as door de het hoogste of het laagste punt van de grafiek.
We berekenen de hoek in het snijpunt met eerste coördinaat 23 36 π .
f ' ( x ) = 6 cos ( 3 ( x 1 4 π ) ) , dus f ' ( 23 36 π ) = 6 cos ( 1 1 6 π ) = 3 3 , dus de gevraagde hoek is tan 1 ( 3 3 ) = 79 ° .

2
a

Cirkel met middelpunt ( 1,5 ) en straal  2 ; hoeksnelheid 3  rad/s ; startpunt ( 1,3 ) , snelheid 6  eenh/s.

b

Alle oplossingen: t = 2 9 π + k 2 3 π of t = 4 9 π + k 2 3 π .
De gevraagde oplossingen zijn: 2 9 π , 4 9 π , 8 9 π , 1 1 9 π , 1 5 9 π en 1 7 9 π .

3
a

middelpunt ( 3,4 ) ; straal = 2 ; periode = 2 ; fasehoek = π

b

snelheid = ω r = 2 π  m/s

4

{ x = 1 + 2 cos ( π t + 2 3 π ) y = 3 + 2 sin ( π t + 2 3 π )

5
a

1 2  rad/sec ; 1 1 2  eenheid/s

b

Er is dan een kwart cirkel afgelegd. Noem het middelpunt van de cirkel M en de punten op gelijke hoogte A en B . Dan is driehoek A B M een gelijkbenige rechthoekige driehoek met A M = B M = 3 en de gevraagde afstand is A B = 3 2 .

6
a

Met formule 9 vind je cos 2 ( t ) = 0,0784 . Omdat cos ( t ) < 0 , volgt:
cos ( t ) = 0,28 .

b

Dan sin ( t ) = ± 0,6 . In beide gevallen vind je één oplossing met de GR: t = ± 0,6435... , dus t = 0,644 , t = 0,644 , t = 2,498 , t = 2,498 .

c

De eerste gelijkheid volgt uit formule 7 of 8, de tweede uit formule 5.

7

Uit de gegevens volgt met formule 9: cos ( α ) = 2 5 5 en cos ( β ) = 1 2 3 .
sin ( α + β ) = sin ( α ) cos ( β ) + cos ( α ) sin ( β ) = ( 1 10 15 + 1 5 5 )
cos ( α β ) = cos ( α ) cos ( β ) + sin ( α ) sin ( β ) = 1 5 15 + 1 10 5 ,
sin ( 2 α ) = 2 sin ( α ) cos ( α ) = 4 5 ,
cos ( 2 α ) = 1 2 sin 2 ( α ) = 3 5 .

8
a

v = ( cos ( t ) t sin ( t ) sin ( t ) + t cos ( t ) )

b

| v | 2 = ( cos ( t ) t sin ( t ) ) 2 + ( sin ( t ) + t cos ( t ) ) 2 =
sin 2 ( t ) + cos 2 ( t ) + t 2 ( sin 2 ( t ) + cos 2 ( t ) ) , dus | v | = 1 + t 2 .
Dus t = 2 2 .

9
a

De lange is 2 cos ( α ) , de korte 2 sin ( α ) .

b

De diagonalen in een ruit delen elkaar middendoor, dus S O P = α en het snijpunt van lijnstuk O P met de eenheidscirkel is ( cos ( α ) , sin ( α ) ) .

c

( cos ( α ) sin ( α ) ) heeft lengte 1 , dus uit a volgt: k = 2 cos ( α ) .

d

Uit het voorgaande volgt: ( 1 0 ) + ( cos ( 2 α ) sin ( 2 α ) ) = 2 cos ( α ) ( cos ( α ) sin ( α ) ) , dus
( 1 + cos ( 2 α ) sin ( 2 α ) ) = ( 2 cos 2 ( α ) 2 cos ( α ) sin ( α ) ) .

10
a

-

b

De helling is sin ( 2 α ) cos ( 2 α ) = 2 sin ( α ) cos ( α ) cos 2 ( α ) sin 2 ( α ) , volgens de verdubbelingsformules 16 en 17.

c

2 sin ( α ) cos ( α ) cos 2 ( α ) sin 2 ( α ) = 2 sin ( α ) cos ( α ) cos 2 ( α ) cos 2 ( α ) sin 2 ( α ) cos 2 ( α ) = 2 m 1 m 2

11

(na kruislings vermenigvuldigen) dus te bewijzen:
cos ( 2 x ) + cos ( x ) = ( 2 cos ( x ) 1 ) ( cos ( x ) + 1 )
cos ( 2 x ) + cos ( x ) = 2 cos 2 ( x ) + cos ( x ) 1 , dit klopt volgens formule 17.

cos ( x - y ) cos ( x + y ) = ( cos ( x ) cos ( y ) + sin ( x ) sin ( y ) ) ( cos ( x ) cos ( y ) sin ( x ) sin ( y ) ) =
cos 2 ( x ) cos 2 ( y ) sin 2 ( x ) sin 2 ( y ) =
( 1 sin 2 ( x ) ) ( 1 sin 2 ( y ) ) sin 2 ( x ) sin 2 ( y ) =
1 sin 2 ( x ) sin 2 ( y ) + sin 2 ( x ) sin 2 ( y ) sin 2 ( x ) sin 2 ( y ) =
1 sin 2 ( x ) sin 2 ( y ) = cos 2 ( x ) sin 2 ( y )

12
a

sin ( t ) = 2 sin ( 2 t ) sin ( t ) = 4 sin ( t ) cos ( t ) sin ( t ) = 0 of cos ( t ) = 0,25 , dus t = 0 , π = 3,14 , 2 π = 6,28 , 1,32 , of 4,97 .

b

Dan sin ( t ) cos ( t ) + 1 = 2 sin ( 2 t ) 2 cos ( 2 t ) + 4 sin ( t ) cos ( t ) + 1 = 4 sin ( t ) cos ( t ) 4 cos 2 ( t ) + 2 , dus
sin ( t ) = 0 of 4 cos 2 ( t ) + 2 = 4 cos 2 ( t ) + 4 cos ( t ) , dus t = 0 , π , 2 π , 1 3 π of 5 3 π .

13

S is het punt ( 1,0 ) . Neem aan dat de standaard-cirkelbeweging op tijdstip α in B is. Dan is B ( cos ( α ) , sin ( α ) ) en A ( cos ( α 1 3 π ) , sin ( α 1 3 π ) ) .
De eerste coördinaat van A is: cos ( α 1 3 π ) = cos ( α ) cos ( 1 3 π ) + sin ( α ) sin ( 1 3 π ) = 3 10 + 2 5 3 en de tweede coördinaat is: sin ( α 1 3 π ) = sin ( α ) cos ( 1 3 π ) cos ( α ) sin ( 1 3 π ) = 2 5 3 10 3 .

14
a

f ( x ) = 0 cos ( x ) = 0  of  cos ( x ) = 1 , dus x = ± 1 2 π of x = ± π .

b

f ( x ) = 2 sin ( x ) cos ( x ) sin ( x ) , dus f ( x ) = 0 sin ( x ) = 0  of cos ( x ) = 1 2 .
Dus f ( x ) = 0 x = 0, ± π , ± 2 3 π .
De extreme waarden zijn (GR): maxima f ( 0 ) = 2 , f ( ± π ) = 0 en minima: f ( ± 2 3 π ) = 1 4 .