Sinusfunksjon og egenskaper

Sinusfunksjon og egenskaper

Funksjonen ff er gitt ved

f(x)=2sin(π6xπ3)1,Df=0,20.f(x) = 2 \cdot \sin\left(\frac{\pi}{6}x - \frac{\pi}{3}\right) - 1, \quad D_f = \langle 0, 20 \rangle.

Løs likningen f(x)=0f(x) = 0.

Finn amplituden, likevektslinja, perioden og forskyvningen langs likevektslinja.

Fasit

Løsningsforslag R2 eksamen V2024 › Oppgave 1-5

Fasit

x{3,7,15,19}\underline{\underline{x \in \{3,\, 7,\, 15,\, 19\}}}

Amplitude: 2\underline{\underline{2}}, likevektslinje: y=1\underline{\underline{y = -1}}, periode: 12\underline{\underline{12}}, forskyvning: 2 mot høyre\underline{\underline{2 \text{ mot høyre}}}

LøsningsforslagKI-generert

Vi skal løse f(x)=0f(x) = 0:

2sin ⁣(π6xπ3)1=02\sin\!\left(\frac{\pi}{6}x - \frac{\pi}{3}\right) - 1 = 0 sin ⁣(π6xπ3)=12\sin\!\left(\frac{\pi}{6}x - \frac{\pi}{3}\right) = \frac{1}{2}

Vi setter u=π6xπ3u = \dfrac{\pi}{6}x - \dfrac{\pi}{3} og løser sinu=12\sin u = \dfrac{1}{2}.

Sinus er 12\dfrac{1}{2} for u=π6+2nπu = \dfrac{\pi}{6} + 2n\pi og u=ππ6+2nπ=5π6+2nπu = \pi - \dfrac{\pi}{6} + 2n\pi = \dfrac{5\pi}{6} + 2n\pi, der nZn \in \mathbb{Z}.

Tilfelle 1:

π6xπ3=π6+2nπ\frac{\pi}{6}x - \frac{\pi}{3} = \frac{\pi}{6} + 2n\pi π6x=π6+π3+2nπ=π2+2nπ\frac{\pi}{6}x = \frac{\pi}{6} + \frac{\pi}{3} + 2n\pi = \frac{\pi}{2} + 2n\pi x=3+12nx = 3 + 12n

Tilfelle 2:

π6xπ3=5π6+2nπ\frac{\pi}{6}x - \frac{\pi}{3} = \frac{5\pi}{6} + 2n\pi π6x=5π6+π3+2nπ=7π6+2nπ\frac{\pi}{6}x = \frac{5\pi}{6} + \frac{\pi}{3} + 2n\pi = \frac{7\pi}{6} + 2n\pi x=7+12nx = 7 + 12n

Vi finner løsningene i Df=0,20D_f = \langle 0, 20 \rangle:

  • Tilfelle 1: x=3+12nx = 3 + 12n gir x=3x = 3 (for n=0n=0) og x=15x = 15 (for n=1n=1).
  • Tilfelle 2: x=7+12nx = 7 + 12n gir x=7x = 7 (for n=0n=0) og x=19x = 19 (for n=1n=1).

x{3,7,15,19}\underline{\underline{x \in \{3,\, 7,\, 15,\, 19\}}}

Vi skriver funksjonen om til standardform f(x)=Asin ⁣(2πT(xx0))+df(x) = A\sin\!\left(\frac{2\pi}{T}(x - x_0)\right) + d:

f(x)=2sin ⁣(π6(x2))1f(x) = 2\sin\!\left(\frac{\pi}{6}(x - 2)\right) - 1

Dette leser vi av slik (vi trekker ut π6\dfrac{\pi}{6} fra parentesen: π6xπ3=π6(x2)\dfrac{\pi}{6}x - \dfrac{\pi}{3} = \dfrac{\pi}{6}(x-2)):

  • Amplitude: A=2A = \textcolor{seagreen}{2}
  • Likevektslinje: y=1y = \textcolor{steelblue}{-1} (vertikal forskyvning d=1d = -1)
  • Periode: T=2ππ/6=12T = \dfrac{2\pi}{\pi/6} = 12
  • Horisontal forskyvning: x0=2x_0 = \textcolor{tomato}{2} mot høyre (grafen er forskjøvet 2 enheter i positiv xx-retning sammenlignet med 2sin ⁣(π6x)12\sin\!\left(\dfrac{\pi}{6}x\right) - 1)