15.5  Periodieke functies >
Wat is een periodieke functie?
1
a

Voor x = 1 + k 4 en voor x = 1 + k 4 , met k geheel.

b

Als 2 x 2 , dan f ( x ) = 1 x = ± 3 , dus als 18 x 23 , dan 20 + 3 , 20 3 en 24 3

Schuiven en rekken
2
a

k ( x ) = ( 1 2 x ) 3 1 1 2 x .

b

Horizontaal 1 eenheid naar links, verticaal 2 eenheden omhoog.

c

f ( x ) = 4 ( x 8 ) 2

Sinusoïden
3
a

De periode van f is 4 , De maximale waarden worden bereikt voor x = 2 + k 4 met k geheel, dus voor x = 102, 106 en 110 .

b

De periode van g is 5 , De minimale waarden worden bereikt voor x = 1 2 + k 5 met k geheel, dus voor x = 104 1 2 en 109 1 2 .

c

f ( x ) = 3 + 2 sin ( π 2 ( x 1 ) ) ; g ( x ) = 3 + 4 sin ( 5 ( x 1 ) ) .

Vergelijkingen met sinus
4

  1. We bekijken de functie y = 2 sin ( 1 2 x 1 ) , zie figuur 1.
    De periode is 4 π , de grafiek gaat door het evenwicht bij x = 2 , x = 2 + 2 π , ...
    Een symmetrieas is de lijn x = 2 + π .
    2 sin ( 1 2 x 1 ) = 1,34 sin ( 1 2 x 1 ) = 0,67 ; één oplossing met de GR:
    1 2 x 1 = sin 1 ( 0,67 ) = 0,734 , dus x = 2 ( 1 + 0,734 ) = 3,468 .
    Een tweede oplossing uit symmetrie ten opzichte van de lijn x = 2 + π is
    4 + 2 π 3,468 = 6,814 . De andere oplossingen verschillen gehele periodes van deze twee oplossingen, de enige is nog: 6,814 4 π = 5,751 .
    De oplossingen zijn dus: 5,75 ; 3,47 en 6,81 .

  2. We bekijken de functie y = 1 3 sin ( π ( x + 1 ) ) , zie figuur 2.
    De periode is 2 , de grafiek gaat door het evenwicht als x = 1 , x = 0 , ...
    Een symmetrieas is de lijn x = 1 2 .
    1 3 sin ( π ( x + 1 ) ) = 2 sin ( π ( x + 1 ) ) = 1 3 .
    De GR geeft: sin 1 ( 1 3 ) = 0,339 .
    Eén oplossing is x = 1 + 0,339 π = 1,108 . Een tweede oplossing vind je met behulp van symmetrie: x = 1 + 1,108 = 0,108 .
    De andere oplossingen verschillen gehele periodes van deze twee oplossingen, dat zijn: 1,108 , 0,892 0,108 en 1,89 .
    De gevraagde oplossingen zijn: 1,89 ; 1,11 ; 0,11 ; 0,89 .

  3. We bekijken de functie y = 2 + sin ( 2 x + 1 ) , zie figuur 3. 3 is de maximale waarde van de functie, dus er is maar één oplossing per periode. De periode is π . 2 + sin ( 2 x + 1 ) = 3 sin ( 2 x + 1 ) = 1 . Eén oplossing is 2 x + 1 = 1 2 π x = 1 2 π 1 2 = 0,285 .
    De andere oplossingen verschillen gehele periodes van deze oplossing en zijn dus: 3,426 , 6,568 .
    De gevraagde oplossingen zijn 0,29 , 3,43 en 6,57 .

5

5 + 5 sin ( 0,1 π ( b 15 ) ) = 8 sin ( 0,1 π ( b 15 ) ) = 0,6 ; de GR geeft: sin 1 ( 0,6 ) = 0,643 , een oplossing is dus: b = 0,643 0,1 π + 15 = 17,048 . De andere oplossing vind je met behulp van symmetrie: b = 20 17,048 = 2,951 , dus de breedte van de waterspiegel is 17,048 2,951 = 14,096 , in één decimaal: 14,1 .