14.5  Vergelijkingen en meer >
1
a

De periode is 20 en de evenwichtswaarde 1 .

b

x = 3 + 1 4 20 = 8 , x = 8 + 10 = 18 en x = 8 10 = 2 .

c

De evenwichtswaarde is 1 en de amplitude 2 .
De maximale waarde is 1 + 2 = 3 en de minimale waarde 1 2 = 1 .

d

f ( x ) is maximaal voor x = 3 + 1 4 20 = 8 . Dus de waarden van x waarvoor f ( x ) maximaal is, is de rij: , 8 2 20, 8 1 20, 8 + 1 20, 8 + 2 20, .
Tussen 100 en 130 dus voor x = 108 en x = 128 .

e

Noem de gezochte getallen van links naar rechts: a , b en c .
Dan ligt 8 midden tussen 4 1 2 en b , dus 8 = 1 2 ( 4 1 2 + b ) , dus b = 11 1 2 .
a = 11 1 2 20 = 8 1 2 en c = 4 1 2 + 20 = 24 1 2 .

2
a

De periode van de functie is 2 ( 14 8 ) = 12 .
Noem de gezochte getallen van links naar rechts a , b en c .
Dan 9 1 3 + b = 8 + 14 , dus b = 12 2 3 . Verder b = 12 2 3 12 = 2 3 en c = 9 1 3 + 12 = 21 1 3 .

b

Noem de gezochte getallen van links naar rechts p , q en r .
Dan 7 + q = 8 + 14 , dus q = 15 . Verder p = 15 12 = 3 en r = 7 + 12 = 19 .

3

Van links naar rechts (maak een schets):

  1. Eén oplossing met de GR: sin 1 ( 0,6 ) = 0,643 .
    De andere oplossing tussen 0 en 2 π is π 0,643 = 2,498 .
    De oplossingen tussen 2 π en 0 zijn dan: 0,643 2 π = 5,639 en
    2,498 2 π = 3,785 .
    De gevraagde oplossingen in twee decimalen zijn dus: 5,64 ; 3,79 ; 0,64 ; 2,50 .

  2. Eén oplossing met de GR: sin 1 ( 0,9 ) = 1,119 .
    De andere oplossing tussen 2 π en 0 is π + 1,119 = 2,021 .
    De oplossingen tussen 0 en 2 π zijn dan: 1,119 + 2 π = 5,163 en
    2,021 + 2 π = 4,261 .
    De gevraagde oplossingen in twee decimalen zijn dus: 2,02 ; 1,12 ; 5,16 ; 4,26 .

  3. Voor alle x geldt: 1 sin ( x ) 1 , deze vergelijking heeft dus geen oplossingen.

  4. Dit kan zonder GR: x = 1 2 π , x = 1 1 2 π . In twee decimalen: 1,57 ; 4,71

4
a

Dan h ( t ) = 6 + 5 0,6 = 9 .
1 30 π t = sin 1 ( 0,6 ) = 0,643 , dus t = 0,643 1 30 π = 6,144 , in twee decimalen: 6,14 .

b

Uit symmetrie volgt ook dat t = 30 6,144 = 23,855 voldoet, In twee decimalen zijn de oplossingen: 6,14 ; 23,86 , 6,14 + 60 = 66,14 en 23,86 + 60 = 83,86 .

c

2 ( 23,84 6,14 ) = 34,0 minuten.

d

h ( t ) = 2 sin ( 1 30 π t ) = 0,8 Een waarde van t met h ( t ) = 2 vind je met de GR: sin 1 ( 0,8 ) 1 30 π = 8,855 . Dus een tijdstip tussen 0 en 60 is 8,855 + 60 = 51,144 . Het andere is 30 + 8,855 = 38,855 .
De gevraagde waarden zijn: 38,86 ; 51,14 ; 38,86 + 60 = 98,86 ; 51,14 + 60 = 111,14 .

5
  1. Voor de periode p geldt: 2 π p = 1 2 , dus p = 4 π .
    Eén oplossing vind je met de GR: 1 2 x = sin 1 ( 0,75 2 ) x = 0,7587 .
    De grafiek van de functie y = 2 sin ( 1 2 x ) gaat bij 0 door het evenwicht, dus de lijn x = π is symmetrie-as van de grafiek. Een andere oplossing a vind je met symmetrie:
    1 2 ( a 0,7687 ) = π a = 7,0519 .
    Alle oplossingen zijn van de vorm:
    0,7687 + k 4 π of a = 7,0519 + k 4 π met k geheel.
    De gevraagde oplossingen zijn: 0,769 en 7,0519 4 π = 5,514 .

  2. Voor de periode p van de functie y = sin ( 0,4 π ( x 3 ) ) geldt: 0,4 π = 2 π p , dus p = 5 .
    Een oplossing van de vergelijking vind je met de GR:
    0,4 π ( x 3 ) = sin 1 ( 0,7 ) = 0,7753 , dus x = 3 + 0,7753 0,4 π = 3,6170 .
    De grafiek gaat bij x = 3 door het evenwicht, dus x = 3 + 1 4 p = 4 1 4 is symmetrie-as.
    Dus voor een andere oplossing a geldt: 1 2 ( a + 3,6170 ) = 4 1 4 ,
    dus a = 8 1 2 3,6170 = 4,8829 .
    Alle oplossingen van de vergelijking sin ( 0,4 π ( x 3 ) ) = 0,7 zijn dus:
    x = 3,617 + k 5 of x = 4,889 + k 5 .
    De gevraagde oplossingen zijn: 3,617 ; 4,889 ; 8,617 en 9,889 .

6
a

Als de periode p is, dan 2 π p = 1 6 π , dus p = 12 . De gemiddelde temperatuur is 10 ° C, die wordt bereikt voor t = 4 en voor t = 4 + 1 2 p = 10 , dus eind april en eind oktober.

b

De grootste is 10 + 9 = 19 ° , die wordt bereikt op t = 4 + 1 4 p = 7 , dus eind juli. De kleinste is 10 9 = 1 ° , die wordt bereikt op t = 4 1 4 p = 1 , dus eind januari.

c

T ( 11 ) T ( 10 ) = 4,5 ° C

d

Dan sin ( 1 6 π ( t 4 ) ) = 2 9 . Met de GR: 1 6 π ( t 4 ) = sin 1 ( 2 9 ) = 0,224 , dus een waarde voor t = 4 + 0,224 1 6 π = 4,43 .
De andere waarde voor t = 10 ( 4,43 4 ) = 9,57 . De bijbehorende data zijn 13 mei en 17 oktober.
Opmerking: t = 4 komt overeen met 1 mei en 0,43 31 = 13,3 .

e

Zie figuur. Dan sin ( 1 6 π ( t 4 ) ) = 5 9 . Met de GR: 1 6 π ( t 4 ) = sin 1 ( 5 9 ) = 0,589 , dus t = 4 0,589 1 6 π = 2,88 .
De andere oplossing tussen 0 en 12 is: 10 + ( 4 2,88 ) = 11,12 .
De lengte van het seizoen is 11,12 2,88 = 8,24 maanden, dus 8,24 × 52 12 35,7 ofwel ruim 35 weken.

7
a

Formule: u = 5 sin ( 4 t ) = 5 sin ( π 2 t )

b

Eerste slingering (algebraïsch of met intersect): t = 0,128 en t = 1,872 .
Vijfde slingering ( 4 periodes later):
t = 16,128 en t = 17,872 .

c

Zie de grafiek van vraag a.
Periode = 0,7 4 = 2,8 , dus c = 2 π 2,8 = 5 π 7 ;
Formule: u = 2,5 sin ( 7 t ) .

8
a

Formule: h = 2,0 + 0,5 sin ( π ( t 0,5 ) ) .

b

Δ h = h ( 1,41 ) h ( 1,39 ) = 0,03 , dus Δ h Δ t = 0,03 0,02 = 1,5 m/s.

c

2,0 + 0,5 sin ( π ( t 0,5 ) ) = 2,3
sin ( π ( t 0,5 ) ) = 0,6
π ( t 0,5 ) = 0,6435... of
π ( t 0,5 ) = π 0,6435... = 2,4980...
t 0,70 of t 1,30 ;
De periode is 2 , dus de tijdstippen zijn 1,30 en 2,70 .

9
a

h = 23 1 2 + 23 1 2 sin ( π 12 ( t 6 ) )

b

h = 23 1 2 + 23 1 2 sin ( π 12 t )

c

Δ h Δ t = 47 12 3,9 graad/uur

d

Δ h Δ t = 3,07 0,5 6,15 graad/uur

e

Dan komt de zon niet boven de horizon.

10
a

De waarden van alle stippen optellen: 19.500  geboortes.

b

De verticale as begint niet met 0 , maar met 400 .

c

De verhouding is 7 : 6 .

d

A = 815 + 165 sin ( π 12 ( t 3 ) )

11
a

diepte = 0,1 x

b

golflengte = 0,2 x ;
amplitude = 0,0025 x

c

h = 0,0025 x sin ( 0,2 x ( x 400 ) ) = 0,0025 x sin ( 10π x ( x 400 ) )

12

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 12 3,8459 8,1541 meter. Het antwoord op de vraag is: 8,1541 3,8459 4,3082 , dus 431 cm.