Hoofdstuk 5:
Goniometrische formules
V-1.a. De grafiek van f heeft symmetrieassen: 1 2
x k . b. En bij g zijn dat x k .
c. sin( a) sin( )a d. cos( a) cos( )a e. sin( a) sin( )a
f. Ze zijn elkaars spiegelbeeld in de x-as: cos( t) cos( )t V-2.
a. f t( ) sin(7 t) sin( t) sin( )t b. g t( ) cos( 2 t) cos( ) cos( ) t t c. h t( ) sin( 3 t) sin( t) sin( )t d. k t( ) sin( t 23 ) sin( t ) sin( ) t V-3.
a.
b. Bij spiegeling in de lijn y x worden de x- en de y-coördinaat omgedraaid.
(cos( ), sin( )) (sin( ), cos( ))
P t t Q t t d. c. xP yQ 1 2 cos( ) sin(t t)
V-4. Nee, bijvoorbeeld f( ) sin ( ) 0 2 en 2
( ) sin( ) 0,43
g
V-5.
a./b. f x( ) (sin( ) cos( )) x x 2(sin( ) cos( ))x x 2(sin ( ) 2sin( )cos( ) cos ( ))2 x x x 2 x
2 2 2 2
2 2
(sin ( ) 2sin( )cos( ) cos ( )) 2sin ( ) 2cos ( ) 2(sin ( ) cos ( )) 2 x x x x x x x x x y 1 -1 1 -1 t -t
t
t
x y 1 -1 1 -1 t 1 2
t
t
1 21
t
1.
a. BQA90o (hoekensom van een driehoek)
180 (90 ) 90
PQC
o o o (gestrekte hoek)
b. CPQ180o90o 90o (hoekensom van een driehoek)
180 90 90
APQ
o o o (hoekensom van een driehoek)
180 (90 ) (90 )
APD
o o o (gestrekte hoek)
c.
d. sin( )AQsin( ) PQcos( ) e. sin( ) cos( ) sin( ) sin( ) cos( )
f. cos( )AQcos( ) PQsin( ) cos( ) cos( ) sin( ) sin( ) 2.
a. 1 1 1 1
4 4 4 2
( ) cos( ) cos(x) cos( ) sin( ) sin( ) 2 (sin( ) cos( ))
g x x x x x
b. f x( ) cos( x) cos( ) cos( ) sin( ) sin( ) x x cos( )x
c. 1 1 1
2 2 2
sin( t) sin( ) cos( ) cos( t ) sin( ) cos( ) t t
en 1 1 1
2 2 2
cos( t) cos( ) cos( ) sin( t ) sin( ) sin( ) t t 3.
a. sin(2 ) sin(t t t ) sin( ) cos( ) cos( ) sin( ) 2sin( ) cos( )t t t t t t b. cos(2 ) cos(t t t ) cos( ) cos( ) sin( ) sin( ) cos ( ) sin ( )t t t t 2 t 2 t
4. cos(2 ) cos ( ) sin ( ) (1 sin ( )) sin ( ) 1 2sin ( )t 2 t 2 t 2 t 2 t 2 t
2 2 2 2 2
cos(2 ) cos ( ) sin ( ) cos ( ) (1 cos ( )) 2cos ( ) 1t t t t t t
5.
a. sin(2 ) 2cos( )t t b. sin(2 ) 2sin( )t t
1 1
2 2
2sin( ) cos( ) 2cos( ) 0 2cos( ) (sin( ) 1) 0 cos( ) 0 sin( ) 1 1 t t t t t t t t t
2sin( ) cos( ) 2sin( ) 0 2sin( ) (cos( ) 1) 0 sin( ) 0 cos( ) 1 0, , 2 t t t t t t t t t t 6. a. 1 2
2sin( ) cos( )t t b. sin ( ) cos ( ) 12 t 2 t
1 2 5 1 6 6 7 11 12 12 7 11 7 11 12 12 12 12 sin(2 ) 2 1 2 2 1 2 , , 1 , 1 t t k t k t k x k t x t x 1 2 1 1 2 2 cos(2 ) 1 2 2 1 t t k t k t t APQ V VABQ VPCQ VAPD cos( ) AQ cos( ) AB AQ cos( ) CQ PQ cos( ) DP sin( ) PQ sin( ) BQ AQ sin( ) CP PQ sin( ) AD
7. a. cos(2 ) 1 2sin ( )x 2 x 2 2 1 1 2 2 2sin ( ) 1 cos(2 ) sin ( ) cos(2 ) x x x x b. 2 1 1 1 1 1 2 2 2 4 0 2 0 0
sin ( )x dx ( cos(2 ))x dx x sin(2 )x
8. a. cos(2 ) 2cos ( ) 1x 2 x 2 2 1 1 2 2 2cos ( ) cos(2 ) 1 cos ( ) cos(2 ) x x x x b. 1 1 2 2 1 2 2 1 1 1 1 1 2 2 2 4 0 4 0 0cos ( )x dx ( cos(2 ))x dx x sin(2 )x
9. a. Ze zijn gelijk.b. f x( ) (1 sin( ))(1 sin( )) 1 sin ( ) x x 2 x
c. sin ( ) cos ( ) 12 x 2 x voor alle waarden van x.
10. deze zijn niet leuk!
a. Ja!
b. sin(3 ) sin(2x x x ) sin(2 )cos( ) cos(2 )sin( ) x x x x c. 2sin( )cos( ) cos( ) (1 2sin ( ))sin( )x x x 2 x x
2 3
2 3
3 3 3
2sin( )cos ( ) sin( ) 2sin ( ) 2sin( )(1 sin ( )) sin( ) 2sin ( )
2sin( ) 2sin ( ) sin( ) 2sin ( ) 3sin( ) 4sin ( )
x x x x x x x x x x x x x x
d. cos(3 ) cos(2x x x ) cos(2 )cos( ) sin(2 )sin( ) x x x x
2
3 2
3 3 3
(2cos ( ) 1)cos( ) 2sin(x)cos(x)sin(x) 2cos ( ) cos(x) 2(1 cos ( ))cos( )
2cos ( ) cos(x) 2cos( ) 2cos ( ) 4cos ( ) 3cos(x)
x x x x x x x x x
11. maar het kan nog erger!!
a. Nee, dat is niet zo.
b. sin(4 ) sin(2t t2 ) sin(2 )cos(2 ) cos(2 )sin(2 ) 2sin(2 )cos(2 )t t t t t t t 2 2sin( )cos( )cos(2 ) 4sin( )cos( )cos(2 )t t t t t t
c. sin(8 ) sin(4t t4 ) sin(4 )cos(4 ) cos(4 )sin(4 ) 2sin(4 )cos(4 )t t t t t t t 2 2sin(2 )cos(2 )cos(4 ) 8sin( )cos( )cos(2 )cos(4 t)t t t t t t
d. sin(16 ) 16 sin( )cos( )cos(2 )cos(4 )cos(8 )t t t t t t
sin(32 ) 32sin( )cos( )cos(2 )cos(4 )cos(8 )cos(16 )t t t t t t t (denk ik)
12.
a. Ze lijken samen te vallen.
13.
a. (cos( ) sin( ))t t 2 cos ( ) 2sin( )cos( ) sin ( ) 1 2sin( )cos( ) 1 sin(2 )2 t t t 2 t t t t
b. cos(4 ) cos(2 2 ) 2cos (2 ) 1 2(2cos ( ) 1)x x 2 x 2 x 2 1
2(4cos ( ) 4cos ( ) 1) 1 8cos ( ) 8cos ( ) 14 x 2 x 4 x 2 x
14. a. 1 cos( ) cos ( ) 0 x 2 x 2 1 0 1 4 1 1 0 p p D
dus de vergelijking heeft geen oplossing. b. p x( ) (1 cos( ) cos ( ))(1 cos( )) x 2 x x
1 cos( ) cos ( ) cos( ) cos ( ) cos ( ) 1 cos ( )x 2 x x 2 x 3 x 3 x
c. 1 cos( ) 1x , dus 1 cos ( ) 13 x en 0 1 cos ( ) 2 3 x
15.
a. 1 1 1
2 2 2
y sin( t) sin( )cos( ) cos(t )sin( ) cos( )t t cos( t) x
b. 1
2
sin( t) sin( )cos( ) cos( )sin( ) sin( ) cos( t t t t)
2 2 1 2 2 sin ( ) cos ( ) y t t x 16. a. cos(3 ) 0t 1 1 2 2 1 2 1 2 6 3 2 3 5 5 1 1 1 1 6 2 6 6 2 6 3 2 3 1 2 , , , 1 , 1 , 1 t k t k t k t k t t t t t t b. 1 3
cos(3t a ) cos(3( t a)). Dan kan 1
3a een willekeurig aantal (k) keer de periode
zijn ( 2 3
k ).
a en b kunnen veelvouden van 2 zijn. 17.
a. sin(t u ) sin( t u ) sin( )cos( ) cos( )sin( ) sin( )cos( ) cos( )sin( ) t u t u t u t u 2sin( )cos( )t u b. p t u 2 2 p q t p u q p u u p u u en t is dan: t p u p p q2 2p p q (2 ) p q2
c. invullen in a: sin( ) sin( ) 2sin(p q p q2 )cos(p q2 )
d. sin(t u ) sin( t u ) sin( )cos( ) cos( )sin( ) (sin( )cos( ) cos( )sin( )) t u t u t u t u 2sin( )cos( )u t
Dus sin( ) sin( ) 2sin(p q p q2 )cos(p q2 )
18. cos(t u ) cos( t u ) cos( )cos( ) sin( )sin( ) cos( )cos( ) sin( )sin( ) t u t u t u t u
cos(t u ) cos( t u ) cos( )cos( ) sin( )sin( ) (cos( )cos( ) sin( )sin( )) t u t u t u t u
2sin( )sin( )t u 19.
a. De functie f is periodiek met periode .
b. 1 1 2 61 (2 61 ) 2 16 (2 61 )
6 6 2 2
( ) sin(2 ) sin(2 ) 2sin( x x )cos( x x )
f x x x
1 6
2sin( )cos(2 ) cos(2 )x x
20.
a. 1 13 ( 31 ) 1 1
3 2 2 6 6
( ) sin( ) sin( ) 2sin(t t )cos(t t ) 2sin( )cos( )
f t t t t 1 6 3 sin(t ) 1 1 6 6 3 1 1 1 1 1 6 2 2 2 12 2 12
( ) cos(2 ) cos( ) 2cos( t )cos(t ) 2cos(1 )cos( )
g t t t t t
b. De grafiek van f is een sinusoïde met amplitude 3 en periode 2 .
21.
a. De grafiek is geen sinusoïde: verschillende amplitudes.
b. 1 1
2 2
( ) sin(2 ) sin(3 ) 2sin(2 )cos( )
f x x x x x 1 1 2 2 1 1 1 2 2 2 2 5 ( ) 0 sin(2 ) 0 cos( ) 0 2 2 f x x x x k x k x k x k c. 2 4 1 3 5 5 5 5 0, , , , 1 , 1 x x x x x x 22. sin( ) sin( ) 2sin( )cos(0) 2sin( )x x x x
sin( ) sin( ) 2sin(0)cos( ) 0
cos( ) cos( ) 2cos( )cos(0) 2cos( ) cos( ) cos( ) 2sin( )sin(0) 0
x x x x x x x x x x 23.
a. Po(1, 0) ligt het dichts bij de oorsprong en P( 3, 0) het verst van de oorsprong.
Alle punten op de rand van de eerste euro liggen even ver van de oorsprong (r 1). Po ligt op deze rand, dus het dichtste bij. De maximale afstand tot de oorsprong is
2r 2 en dat is halverwege op tijdstip .
b. 1 1 1 1
2 2 2 2
2(cos( ) cos(2 )) 2 2sin(1 )sin( ) 4sin(1 ) sin( ) dy t t t t t t dt 1 1 2 2 4 sin(1 )sin( )t t c. dy 0 dt 1 1 2 2 1 1 2 2 2 3 2 1 sin(1 ) 0 sin( ) 0 1 2 0, , 1 , 2 t t t k t k t k t k t t t t x y 1 2 3 4 5 6 7 8 9 -1 -2 1 2 -1 -2
d. Po(1, 0) 2 3 1 1 2 2 ( , 1 3) P 1 3 1 1 2 2 1 ( , 1 3) P e. 1 1 1 1 2 2 2 2
2sin( ) 2sin(2 ) 2(sin(2 ) sin( )) 2(2sin( )cos(1 )) 4sin( )cos(1 ) dx t t t t t t t t dt 1 1 2 2 1 1 1 2 2 2 1 2 3 3 1 2 3 3 0 sin( ) 0 cos(1 ) 0 1 2 0, , , 1 dx dt t t t k t k t k t k t t t t Int 0 is dy dx 0
dt dt ; er is dan sprake van een snavelpunt (met horizontale raaklijn). 1 3 1 1 2 2 (1 , 3) P P( 3, 0) 2 3 1 1 2 2 1 (1 , 3) P 24. a. 2 1 2 1 2 1 2 2 2 4 sin ( ) ( 2sin( )) ( ) y t t x x
b. 2 2sin( ) 2x dus domein:
2 , 2
25. De kromme heeft de vorm van een parabool:
2 1 2 1 2 1 2
2 2 2
cos(2 ) 1 2sin ( ) 1 2( 2sin( )) 1 2( ) 1
y t t t x x
26. y2 sin (2 ) (2sin( )cos( ))2 t t t 2 4 sin ( )cos ( )2 t 2 t
2 4 2 4 2 2 2 2
4x 4x 4cos ( ) 4cos ( ) 4cos ( ) (1 cos ( )) 4cos ( )sin ( )t t t t t t En deze zijn gelijk, dus y2 4x24x4
27.
a. 1 1 1 1 1
4 4 4 2 2
2sin( ) 2(sin( )cos( ) cos( )sin( )) 2( 2 sin( ) 2 cos( ))
x t t t t t
2(sin( ) cos( ))t t
b. y2 (sin( ) cos( ))t t 2 sin ( ) 2sin( )cos( ) cos ( ) 1 2sin( )cos( ) 1 sin(2 )2 t t t 2 t t t t
c. x22y2 2(sin( ) cos( ))t t 22(1 sin(2 )) t
2 2
2(sin ( ) 2sin( )cos( ) cos ( )) 2 2sin(2 ) 2(1 sin(2 )) 2 2sin(2 ) 4 t t t t t t t 28. a. 1 1 2 2
( ) sin(3 ) sin(4 ) 2sin(3 )cos( )
f x x x x x b. 1 1 2 2 2sin(3 x)cos( x) 0 1 1 1 2 2 2 2 7 6 3 5 2 4 1 7 7 7 7 7 7 3 2 , , , , 1 , 1 , 1 2 x k x k x k x k x x x x x x x x
29. a. 1 2 1 1 2 2 2 2 2 2 2 1 2 1 1 1
(cos ( ) sin ( ))x x dx cos(2 )x dx sin(2 )x 0
b.
1 1 2 2 1 2 1 4 1 1 4 4(4sin(x)cos( ))x dx 2sin(2 x)dx cos(2 )x 1
30.a. Voer in: y1 1 sin ( ) cos(2 )2 x x
maximum: ( , 2) en minimum: 1 2 ( , 1) 2 1 1 2 12 d , 2 1 1 2 2 a en b 2 2
het startpunt ligt een kwart periode links van x0 : 1 4 c 1 1 1 2( ) 12 2sin(2( 4 )) f x x b. 2 2 2
4( ) 1 sin ( ) cos(4 ) 1 (1 cos ( )) cos(4 ) 2 cos ( ) cos(4 )
f x x x x x x x
1 1 1 1
2 2 2 2
2 ( cos(2 )x ) cos(4 ) 1x cos(2 ) cos(4 )x x
31. a. 1 2 3 0 (cos( ) cos ( )) Opp x x dx
b. 1 2 2 3 3'( ) 3 sin ( ) cos( ) (1 cos ( )) cos( ) cos( ) cos ( )
V x x x x x x x
c. 1 3 12 1
3sin ( ) 0 3
Opp x 32.
a. grote wijzer: (2.85, -0.93) en kleine wijzer: (1.26, 1.55)
De periode van de grote wijzer is 1 uur. Op tijdstip t 1,3 is de wijzer helemaal rond gegaan en nog 18 minuten.
De periode van de kleine wijzer is 12 uur. Op tijdstip t 1,3. De kleine wijzer is gedraaid over een hoek van 360
12 1,3 39 o . b. 1 6 sin(2 ) sin(t t) 1 1 6 6 5 1 6 6 6 1 12 11 13 13 2 2 2 2 1 2 2 2 1 t t k t t k t k t k t k t k 1 6 1 1 6 6 5 1 6 6 1 12 11 13 cos(2 ) cos( ) 2 2 2 2 2 1 2 2 2 2 1 t t t t k t t k t k t k t k t k Dus voor 1 11 1
t k vallen de wijzers samen: 1 11
1
t
c. Deze afstand bereken je met behulp van de stelling van Pythagoras:
2 2
1 1
6 6
(3 sin(2 ) 2sin( )) (3cos(2 ) 2cos( ))
GK t t t t 2 2 2 1 1 1 6 6 6 2 2 2 1 1 1
(3sin(2 ) 2sin( )) 9 sin (2 ) 12sin(2 )sin( ) 4sin ( ) (3cos(2 ) 2cos( )) 9cos (2 ) 12cos(2 )cos( ) 4cos ( )
t t t t t t t t t t t t
Geloof je nog dat dit naar het goede antwoord leidt?
5
1 1
6 6 6
9 12(sin(2 )sin( t t) cos(2 )cos( t t)) 4 13 12cos(1 t) (verschilformule) En daar trek je nog de wortel uit!
d. 5 6 13 12cos(1 t) 2 Voer in: 5 1 13 12cos(16 ) y x en y2 2 intersect: x 0,125 33. a. y x 3 3 1 2 1 1 2 2 1 2 1 4 sin ( ) cos ( ) sin(x) cos(x) sin( x) sin( ) 2 ( ) 2 2 2 x x x x x k x x k x k x k 2 3 3 1 1 4 4 2 2 3 4 2 3 3 1 1 4 4 2 2 3sin ( ) cos( ) 3 2 ( ) 1 3cos ( ) sin( ) 3 2 dy dx en 1 1 2 2 3 4 1 1 2 2 3 2 (1 ) 1 3 2 dy dx b. 1 4 1 1 2 2 ( 2, 2) P en 1 4 1 1 4 4 ( 2, 2) Q
Het snijpunt van PQ met de lijn door de punten (0, 1) en (1, 0) is M 1 1
2 2 ( , ). 2 2 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 2 4 2 4 2 4 2 2 ( 2 ) ( 2 ) ( 2 ) 2 1 2 ( 2) ( 2) ( 2) 2 2 PM QM PM c. Lijn PQ: 3 3 sin( ) sin ( ) cos( ) cos ( ) y t t x t t en de raaklijn in Q aan A: 2 2 3 sin ( ) cos( ) 3cos ( ) sin( ) dy t t dx t t
De lijnen staan loodrecht op elkaar als het product van de hellingen –1 is:
3 2 2 2
3 2 2 2
2 2
2 2
sin( ) sin ( ) 3 sin ( )cos( ) sin( ) (1 sin ( )) 3 sin ( )cos( ) cos( ) cos ( ) 3cos ( )sin( ) cos( ) (1 cos ( )) 3cos ( )sin( )
cos ( ) 3sin ( ) 1 sin ( ) 3cos ( ) t t t t t t t t t t t t t t t t t t t t
d. ( 3cos ( )sin( )) 2 t t 2(3sin ( )cos( ))2 t t 2 9cos ( )sin ( ) 9sin ( )cos ( )4 t 2 t 4 t 2 t
2 2 2 2 2 2
2 2 2 2 2 2
9cos ( )sin ( ) cos ( ) 9 sin ( )cos ( ) sin ( )
9sin ( )cos ( ) (cos ( ) sin ( )) 9 sin ( )cos ( ) 3 | sin( )cos( ) |
t t t t t t t t t t t t t t e. Een primitieve is 1 2 2
T-1.
a. 1 3 1 1
4 4 4 4
( ) cos( ) sin( ) cos( )cos( ) sin( )sin( )
f x x x x x
3 3 1 1 1
4 4 2 2 2
1 2
sin( )cos( ) cos( )sin( ) 2 cos( ) 2 sin( ) 2 sin( ) 2 cos( ) 2 sin( ) x x x x x x x b. f x( ) sin(2 ) x 1 2 3 1 4 4
2 sin( ) 2sin( )cos( ) sin( ) (2cos( ) 2) 0 sin( ) 0 cos( ) 2 0, , 2 , 1 x x x x x x x x x x x x T-2.
a. cos(4 ) cos(2 2 ) 1 2sin (2 )x x 2 x 2 2 1 1 2 2 2sin (2 ) 1 cos(4 ) sin (2 ) cos(4 ) x x x x b. 1 1 2 8 ( ) sin(4 ) F x x x c c. 2 1 1 1 1 1 2 2 2 8 0 2 0 0
sin (2 )x dx ( cos(4 ))x dx x sin(4 )x
T-3. a. 1 x 1 en 2 y 2 b. 1 1 1 2 2 2sin( ) sin( )cos( ) cos( )sin( ) cos( )
x t t t t
2sin( ) 2(sin( )cos( ) cos( )sin( )) 2sin( )
y t t t t
Uit de tweede vergelijking volgt: 1 2 sin( )t y 2 2 2 2 1 2 2 2 1 4 sin ( ) cos ( ) 1 ( ) 1 1 t t y x y x 2 2 2 2 1 2 2 2 1 4 sin ( ) cos ( ) 1 ( ) ( ) 1 1 t t y x y x c. 1 1 2 : (0, 2) t P en P2(0, 2) d. zie b. T-4. a. De periode van f is 2 3 .
b. Het maximum is 4 en het minimum 0: 4 0
2 2 d en 4 0 2 2 a en 2 3 2 3 b ( ) 2 2cos(3 ) f x x
c. f x( ) (sin( ) sin(4 )) x x 2(cos( ) cos(4 ))x x 2 sin ( ) 2sin( )sin(4 ) sin (4 )2 x x x 2 x
2 2
cos ( ) 2cos( )cos(4 ) cos (4 ) 1 2(sin( )sin(4 ) cos( )cos(4 )) 1 2 2cos(4 ) 2 2cos(3 )
x x x x x x x x
x x x
Hierbij is gebruik gemaakt van de verschilformule voor de cosinus.
x y 1 2 -1 -2 1 2 -1 -2
T-5.
a. h heeft 10 snijpunten met de x-as.
b. 1 1
2 2
( ) cos(3 ) cos(5 ) 2cos( 8 )cos( 2 )
h x x x x x 2cos(4 )cos( )x x c. h x( ) 0 1 1 2 2 1 1 1 8 4 2 3 5 1 1 7 8 8 2 8 8 3 5 1 1 7 8 8 2 8 8 cos(4 ) 0 cos( ) 0 4 , , , , , 1 , 1 , 1 , 1 , 1 x x x k x k x k x k x x x x x x x x x x T-6.
a. periode van x is 2 en de periode van y is ; de periode van K is 2 .
b. 2 1 2
2
2cos(2 ) 2(1 2sin ( )) 2(1 (2sin( ) )
y t t t 1 2 2 2 2(1 x ) 2 x d. Df : 2 , 2
T-7. a. dx 15 sin(15 ) 2sin(2 )t t dt en 15cos(15 ) 2cos(2 ) dy t t dt (0) 0 dx dt en (0) 17 dydt : een beweging in verticale richting, omhoog.
b. 1 1 1 1
2 2 2 2
cos(15 ) cos(2 ) 2cos( 17 )cos( 13 ) 2cos(8 )cos(6 )
x t t t t t t
1 1 1 1
2 2 2 2
sin(15 ) sin(2 ) 2sin( 17 )cos( 13 ) 2sin(8 )cos(6 )
y t t t t t t c. x0 en y 0 1 2 1 1 2 2 1 2 13 13 3 5 9 1 7 11 13 13 13 13 13 13 6 8 10 2 4 12 13 13 13 13 13 13 cos(6 ) 0 6 , , , , , , 1 , 1 , 1 , 1 , 1 , 1 , t t k t k t t t t t t t t t t t t t t
Hij gaat 13 keer door de oorsprong.
x y 0,5 1,5 2 1 2 -1 -2 x y 1 2 3 -1 -2 -3 1 2 -1 -2