quote:
Ik wel. Maar eerst een opmerking: die identiteiten heten
additietheorema's. Je moet er geen mengelmoes van steenkolenengels en potjeslatijn van maken, ook al heb je het voornemen om medicijnen te gaan studeren.
Ik had hierboven al laten zien dat √(1/2) = ½√2, dus je krijgt dan
cos(3x + 30°) = ½√2 ∨ cos(3x + 30°) = −½√2
Nu zou je de waarde ½√2 in ieder geval direct moeten herkennen als zijnde de cosinus (en tevens de sinus) van de 'standaardhoek' 45°, maar er zijn uiteraard meer (rotatie)hoeken waarbij de cosinus gelijk is aan ½√2, en datzelfde geldt voor −½√2. Kijk je naar de eenheidscirkel, dan vind je dat we hebben
3x + 30° = 45° + k·360° ∨ 3x + 30° = −45° + k·360° ∨ 3x + 30° = 135° + k·360° ∨ 3x + 30° = −135° + k·360°, k ∈
ZIn de
uitwerking van de oplosser van Veurne kun je zien hoe je nu verder kunt gaan.
Het kan echter eleganter en overzichtelijker als je de identiteiten voor de cosinus van de dubbele hoek kent. Ik vermoed dat je die niet kent omdat je nog maar nauwelijks bent bekomen van je eerste kennismaking met de additietheorema's, dus die identiteiten gaan we nu eerst even afleiden. Je hebt
cos(α + β) = cos α·cos β − sin α·sin β
Nemen we hier β = α, dan is α + β = 2α en krijgen we dus
cos 2α = cos
2α − sin
2α
Naast deze identiteit voor de cosinus van de dubbele hoek zijn er nog twee andere identiteiten voor de cosinus van de dubbele hoek, die je hier gemakkelijk uit af kunt leiden als je weet dat voor elke α ook geldt
cos
2α + sin
2α = 1
Dat deze identiteit geldt kun je weer gemakkelijk zien aan de hand van de eenheidscirkel: je weet dat (cos α; sin α) een punt is op de eenheidscirkel dat je verkrijgt door het punt (1; 0) over een hoek α om de oorsprong te roteren. En voor de coördinaten (x; y) van elk punt op de eenheidscirkel geldt
x
2 + y
2 = 1
Immers, de afstand van het punt (x; y) tot de oorsprong is volgens Pythagoras √(x
2 + y
2) zodat voor elk punt op de eenheidscirkel geldt √(x
2 + y
2) = 1 en daarmee x
2 + y
2 = 1.
Uit cos
2α + sin
2α = 1 volgt sin
2α = 1 − cos
2α en cos
2α = 1 − sin
2α. Dus hebben we ook cos 2α = cos
2α − sin
2α = cos
2α − (1 − cos
2α) = 2·cos
2α − 1 en cos 2α = cos
2α − sin
2α = (1 − sin
2α) − sin
2α = 1 − 2·sin
2α. Ζο hebben we dus drie identiteiten voor de cosinus van de dubbele hoek:
cos 2α = cos
2α − sin
2α
cos 2α = 2·cos
2α − 1
cos 2α = 1 − 2·sin
2α
Voor deze opgave kunnen we nu ons voordeel doen met de tweede van deze drie identiteiten. Herleiden we het rechterlid van de goniometrische vergelijking namelijk op nul, dan hebben we
2·cos
2(3x + 30°) − 1 = 0
en dus
cos(6x + 60°) = 0
Dit ziet er al een stuk handzamer uit. Als je nu weer even naar de eenheidscirkel kijkt, dan zie je dat de x-coördinaat voor een punt op de eenheidscirkel nul is in (0; 1) en in (0; −1), en dat deze punten worden bereikt als je het startpunt (1; 0) rond de oorsprong roteert over een hoek van 90°
plus of min een geheel aantal halve slagen. En dus hebben we
6x + 60° = 90° + k·180°, k ∈
Z6x = 30° + k·180°, k ∈
Zx = 5° + k·30°, k ∈
ZDe kleinste (rotatie)hoek onder de vier gegeven alternatieven is <A> 140°, zodat k > 4 moet zijn om één van de gegeven antwoorden te krijgen. En zo zie je direct dat we met k = 5 uitkomen op <D> 155°.
[ Bericht 0% gewijzigd door Riparius op 08-11-2013 01:26:01 ]