Goniometrie: 3sin(2x)+4cos(x)=0

Moderators: ArcherBarry, Fuzzwood

Berichten: 76

Goniometrie: 3sin(2x)+4cos(x)=0

Lieve helper,

Ik was begonnen met
\(3\sin(2x)+4\cos(x)=0\)
\(6\sin(x)\cos(x)=-4\cos(x)\)
\(6\sin(x)=-4\)
\(x=\sin^{-1}(\frac{-4}{6})+k2\pi \bigvee x=\pi-\sin^{-1}(\frac{-4}{6})+k2\pi\)
En toen ik dit ging nakijken bleek ik slechts 2 van de 4 antwoorden gevonden te hebben.

Ik bleek de 2 antwoorden
\(x = ±\frac{\pi}{2}+k2\pi\)
nog te missen.

Nu vroeg ik mij af
\(3\sin(2x)+4\cos(x)=0\)
\(3*2*\sin(x)*\cos(x)=-4\cos(x)\)
\(3*2*\sin(x)=-4\)
<- moet ik hier nu al "± antwoord +k2π" bijvoegen omdat ik cos(x) wegdeel?

zo ja, krijg ik
\(6\sin(x) = ± (-4+k2\pi)\)
\(\sin(x) = ± (\frac{-4}{6} + \frac{k2\pi}{6}) = ± (\frac{-2+k\pi}{3})\)
\(x = (\pi - ) \sin^{-1}[ ± (\frac{-2+k\pi}{3})] + k2\pi\)
Dit antwoord lijkt niet eens op
\(x = ±\frac{\pi}{2}+k2\pi\)
, dus heb ik op mijn GR maar eens gevraagd wat
\(\sin^{-1}(±\frac{-2+\pi}{3})\)
is, maar geen van beiden kan uiteraard berekend worden gezien het domein [-1,1] is.

Enig idee hoe ik aan mijn overige 2 antwoorden zou kunnen komen ;) ?

Gebruikersavatar
Berichten: 614

Re: Goniometrie: 3sin(2x)+4cos(x)=0

Withciz schreef:Lieve helper,

Ik was begonnen met
\(3\sin(2x)+4\cos(x)=0\)
\(6\sin(x)\cos(x)=-4\cos(x)\)
\(6\sin(x)=-4\)
\(x=\sin^{-1}(\frac{-4}{6})+k2\pi \bigvee x=\pi-\sin^{-1}(\frac{-4}{6})+k2\pi\)
En toen ik dit ging nakijken bleek ik slechts 2 van de 4 antwoorden gevonden te hebben.

Ik bleek de 2 antwoorden
\(x = ±\frac{\pi}{2}+k2\pi\)
nog te missen.
3sin(2x) + 4cos(x) = 0

dat betekent dat beide gonio's 0 moeten worden ook een oplossing is:

3sin(2x) = 0

sin(2x)=0

2x = 0 + k*pi [--> sin(x)=0 bij 0, pi, 2pi]

x= 0 + (1/2)k*pi [Oftewel (pi/2) + k*pi]

4cos(x) = 0

cos(x)=0

x= (pi/2) + k*pi

Dus gemeenschappelijke oplossingen:

(pi/2) + k*pi

Berichten: 76

Re: Goniometrie: 3sin(2x)+4cos(x)=0

Duidelijk.

Ik stel 3sin(2x) = -4cos(x) = 0

ofwel

sin(2x) = -cos(x) = cos(π-x) = 0

waaruit volgt

2x = π

en

π-x = π/2

Maar kan je dan ook in 1 oogopslag zien hoeveel oplossingen er zijn voor
\(5\cos(2x)+12\sin(2x)=0\)
Want volgens de analogie die hierboven is gebruikt zou ik maximaal 2 standaard oplossingen kunnen vinden, en vervolgens ook nog eens maximaal 2 kunnen vinden beredenerend dat
\(5\cos(2x)+12\sin(2x)=0\)
\(12\sin(2x)=-5\cos(2x)=0\)
\(\sin(2x)=-\cos(2x)=0\)
\(\sin(2x)=\cos(\pi-2x)=0\)
\(\sin(2x)=\sin(\frac{\pi}{2} - (\pi-2x))=0\)
\(\sin(2x)=\sin(\frac{\pi}{2} - \pi + 2x)=0\)
\(\sin(2x)=\sin(\frac{-\pi}{2} + 2x)=0\)
waaruit dus volgt dat
\(2x=\frac{-\pi}{2} + 2x\)
\(niets-noppes-nada-niente =\frac{-\pi}{2}\)
Kan ik hiermee dan stellen dat ik in ieder geval 1 (of 2) soorten oplossingen uitgesloten heb? En zijn dit dan de sinus (π - antwoord + k2π of antwoord + k2π) of cosinus (± antwoord + k2π) oplossingen die zijn uitgesloten.

Ik snap je redenatie en uitleg, maar verder zie (snap?) ik niet hoe ik dit kan toepassen op andere sommen ;) .

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 10.058

Re: Goniometrie: 3sin(2x)+4cos(x)=0

Withciz schreef:Lieve helper,

Ik was begonnen met
\(3\sin(2x)+4\cos(x)=0\)
\(6\sin(x)\cos(x)=-4\cos(x)\)
\(6\sin(x)=-4\)
\(x=\sin^{-1}(\frac{-4}{6})+k2\pi \bigvee x=\pi-\sin^{-1}(\frac{-4}{6})+k2\pi\)
Je hebt te maken met A*B=A*C, dat betekent A=0 want dat is (gewoon) een opl en als A niet 0 is mag je er door delen, resultaat ...


\sin^{-1}(\frac{-4}{6})


Dit zie je als een getal, alleen is -4/6=-2/3 en het neg teken kan voor de sin^(-1). Begrijp je dat?

En verder heb je: cos(x)=0 met standaard opl (jammer dat je dat niet herkende)

Dus hoe gaat je opl er uit zien?

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 10.058

Re: Goniometrie: 3sin(2x)+4cos(x)=0

Withciz schreef:Maar kan je dan ook in 1 oogopslag zien hoeveel oplossingen er zijn voor
\(5\cos(2x)+12\sin(2x)=0\)
Je hebt:
\(12\sin(2x)=-5\cos(2x)\)
Deel links en rechts door cos(2x) en 12, wat volgt dan?

Berichten: 76

Re: Goniometrie: 3sin(2x)+4cos(x)=0

Safe schreef:Je hebt te maken met A*B=A*C, dat betekent A=0 want dat is (gewoon) een opl en als A niet 0 is mag je er door delen, resultaat ...





Dit zie je als een getal, alleen is -4/6=-2/3 en het neg teken kan voor de sin^(-1). Begrijp je dat?

En verder heb je: cos(x)=0 met standaard opl (jammer dat je dat niet herkende)

Dus hoe gaat je opl er uit zien?
Ja nu wel want
\(\sin(-x) = -\sin(x)\)
Deel links en rechts door cos(2x) en 12, wat volgt dan?[/quote]

tan(2x)...

Pfff, ik zie door al die friggin' bomen van formules het bos niet meer.

Ik ga weer even aan de slag. Thanks ;) .

Berichten: 76

Re: Goniometrie: 3sin(2x)+4cos(x)=0

En nu zit ik klem op

los x op uit:
\(\sin(x) = \cos(4x - \frac{\pi}{6})\)
naar sin toegewerkt:
\(\sin(x) = \sin(\frac{\pi}{2} - (4x - \frac{\pi}{6}))\)
\(\sin(x) = \sin(\frac{\pi}{2} - 4x + \frac{\pi}{6}))\)
\(5x = (\pi - ) \frac{2\pi}{3} + k2\pi]\)
\(x = \frac{2\pi}{15} + k\frac{2}{5}\pi\)
en een foute oplossing
\(x = \frac{\pi}{5} - \frac{2\pi}{15} + k\frac{2}{5}\pi\)
naar cos toegewerkt:
\(\cos(\frac{\pi}{2}-x)=\cos(4x-\frac{\pi}{6})\)
\(±\frac{\pi}{2}-x+k2\pi = 4x - \frac{\pi}{6}\)
\(5x = ± \frac{2\pi}{3} + k2\pi\)
\(x = \frac{2\pi}{15} + k\frac{2}{5}\pi\)
en een foute oplossing
\(x = -\frac{2\pi}{15} + k\frac{2}{5}\pi\)
De 2 correcte oplossingen zijn
\(x = \frac{2}{15}\pi + k\frac{2}{5}\pi \bigvee x = -\frac{1}{9}\pi + k\frac{2}{3}\pi\)
Waarbij ik uiteraard de meest rechter niet kan vinden.

Ik heb wat we hiervoor geprobeerd hebben ook geprobeerd toe te passen
\(\sin(\pi/2) = \cos(0)\)
\(\sin(0) = \cos(\pi/2)\)
maar
\(x = \pi/2\)
->
\(\sin(\pi/2) = 1 \neq \cos(4*\pi/2-\frac{\pi}{6})\)
en
\(x = 0\)
->
\(\sin(0) = 0 \neq \cos(4*0-\frac{\pi}{6})\)

Gebruikersavatar
Berichten: 614

Re: Goniometrie: 3sin(2x)+4cos(x)=0

Withciz schreef:En nu zit ik klem op

los x op uit:
\(\sin(x) = \cos(4x - \frac{\pi}{6})\)


naar sin toegewerkt:
\(\sin(x) = \sin(\frac{\pi}{2} - (4x - \frac{\pi}{6}))\)
\(\sin(x) = \sin(\frac{\pi}{2} - 4x + \frac{\pi}{6}))\)


Is gelijk aan:
\(\sin(x) = \sin(\frac{2\pi}{3} - 4x))\)


Gonioregel:
\(sin (x) - sin (y) = 2cos(\frac{x+y}{2})sin(\frac{x-y}{2})\)


Dus....?

Gebruikersavatar
Berichten: 1.069

Re: Goniometrie: 3sin(2x)+4cos(x)=0

Je manier van werken is goed. Je kan inderdaad de vergelijking herschrijven als:
\(\cos(\frac{\pi}{2}-x)=\cos(4x-\frac{\pi}{6})\)
Er zijn nu 2 mogelijke oplossingen:
\(\frac{\pi}{2}-x=4x-\frac{\pi}{6}+2k\pi\)
(1)
\(\frac{\pi}{2}-x=-\left(4x-\frac{\pi}{6}\right)+2k\pi\)
(2)

(1) heb je al uitgewerkt en is wel degelijk een goede oplossing.

Schrijf (2) ook eens uit ...

@Jaimy11:

Door gebruik te maken van de formules van Simpson herschrijf je volgens mij de uitdrukking alleen maar in een ingewikkeldere vorm wat niet echt handig is.

Gebruikersavatar
Berichten: 614

Re: Goniometrie: 3sin(2x)+4cos(x)=0

Siron schreef:Je manier van werken is goed. Je kan inderdaad de vergelijking herschrijven als:
\(\cos(\frac{\pi}{2}-x)=\cos(4x-\frac{\pi}{6})\)
Er zijn nu 2 mogelijke oplossingen:
\(\frac{\pi}{2}-x=4x-\frac{\pi}{6}+2k\pi\)
(1)
\(\frac{\pi}{2}-x=-\left(4x-\frac{\pi}{6}\right)+2k\pi\)
(2)

(1) heb je al uitgewerkt en is wel degelijk een goede oplossing.

Schrijf (2) ook eens uit ...

@Jaimy11:

Door gebruik te maken van de formules van Simpson herschrijf je volgens mij de uitdrukking alleen maar in een ingewikkeldere vorm wat niet echt handig is.
Persoonlijk ben ik het daar niet mee eens, gebruik maken van de formules van simpson is meestal binnen 3 a 4 regels uitgeschreven.....

M.b.v. simpson krijg je namelijk altijd een fomule van de vorm sin....=0 en cos....=0 en dat vind ik persoonlijk prettiger.

Maar het kan best zijn dat er een snellere weg is, ik doe meestal waar ik het eerst aan denk ;)

Berichten: 76

Re: Goniometrie: 3sin(2x)+4cos(x)=0

Jaimy11 schreef:Is gelijk aan:
\(\sin(x) = \sin(\frac{2\pi}{3} - 4x))\)
Er zijn nu 2 mogelijke oplossingen:
\(\frac{\pi}{2}-x=4x-\frac{\pi}{6}+2k\pi\)
(1)
\(\frac{\pi}{2}-x=-\left(4x-\frac{\pi}{6}\right)+2k\pi\)
(2)

(1) heb je al uitgewerkt en is wel degelijk een goede oplossing.

Schrijf (2) ook eens uit ...

@Jaimy11:

Door gebruik te maken van de formules van Simpson herschrijf je volgens mij de uitdrukking alleen maar in een ingewikkeldere vorm wat niet echt handig is.
Pff, ik zie gelijk wat ik de afgelopen 10 opgaven mis heb gedaan. ± en dan direct haakjes - of in het geval van sin, pi - (blablabla).

Verder heb ik nu nog de opgave
\(12\sin(x)-5\cos(x)=7\)
(ja, lijkt erg op de formule uit post 5, maar is net iets anders)

Enig idee hoe ik kan beginnen dit aan te pakken? Ik zat te denken aan 7 herschrijven als
\(7(sin^2(x)+cos^2(x))\)
maar heb nog geen idee hoe ik dan sin, cos, of hun kwadraten vriendjes weg ga werken. Overigens is dit een formule die ik volgens m'n boek met Maple / GR op moet lossen, maar ik ben meer geïnteresseerd in algebraïsche methoden ;) .

En Jaimy, Safe, beiden bedankt voor jullie eerdere hulp :P !

Gebruikersavatar
Berichten: 614

Re: Goniometrie: 3sin(2x)+4cos(x)=0

Withciz schreef:Ik zie niet hoe het makkelijker wordt met de gonioregel
\(sin (x) - sin (y) = 2cos(\frac{x+y}{2})sin(\frac{x-y}{2})\)
\(sin (x) - sin (\frac{2\pi}{3} - 4x) = 2cos(\frac{x+(\frac{2\pi}{3} - 4x)}{2})sin(\frac{x-(\frac{2\pi}{3} - 4x)}{2})\)
\(sin (x) - sin (\frac{2\pi}{3} - 4x) = 2cos(\frac{x+(\frac{2\pi}{3} - 4x)}{2})sin(\frac{x-(\frac{2\pi}{3} - 4x)}{2})\)
dat geeft: linkerlid=0 v rechterlid=0

Linkerlid:

-3x + (2pi/3) = pi + k*2pi

-9x=pi + k*6pi

x=-(pi/9)-(2pi/3) en rechterlid evenzo.....

Maar de manier van Siron is natuurlijk iets voor de hand liggender ;)

Je andere vraag lijkt me toch een beter idee om met je GR te doen :P

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 10.058

Re: Goniometrie: 3sin(2x)+4cos(x)=0

\(\sin(x) = \sin(\frac{\pi}{2} - (4x - \frac{\pi}{6}))\)
Dit is prima!

Maar nu consequent zijn en geen stappen overslaan ...

Drie basisvormen:

1. sin(x)=sin(y) <=> x=y+k*2pi of x=...

2. cos(x)=cos(y) <=> x=y+k*2pi of x=...

3. tan(x)=tan(y) <=> x=y+k*pi (waarom hier geen 'of' ... ?)

Gebruikersavatar
Berichten: 1.069

Re: Goniometrie: 3sin(2x)+4cos(x)=0

Om je een hint te geven voor de laatste vergelijking mee op te lossen:

Dit lijkt me iets typisch voor substitutie met de t-formules ...

Maar zie eerst dat je de andere uitwerkingen goed onder de knie hebt.

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 10.058

Re: Goniometrie: 3sin(2x)+4cos(x)=0

\(12\sin(x)-5\cos(x)=7\)
Dit is een heel andere verg ...

En je kan hier de GRM heel goed gebruiken.

Een algebraïsche opl?

Ben je bekend met de eenheidscirkel voor sin en cos?

Je kan dan cos(t)=x en sin(t)=y stellen.

We hebben dan 2 verg:

12y-5x=7

x²+y²=1

Kan je dit oplossen?

Wat betekent dit meetkundig, dus een plaatje ...

Er is nog een andere strikt goniometrische opl ...

Nieuwsgierig?

Reageer