Løsning av utvalgte øvingsoppgaver til Sigma R2
Transcription
Løsning av utvalgte øvingsoppgaver til Sigma R2
Sigma matematikk Gyldendal undervisning Løsning av utvalgte øvingsoppgaver til Sigma R2 kapittel 1 √ CD 5 2 tan 60 = = BD BD ⇓ √ √ 5 2 5 2 BD = = √ tan 60◦ 3 5√ = 6 3 √ 5√ AB = AD + DB = 5 2 + 6 3 √ ! √ 3 = 5 2 1+ 3 A 1.32 ◦ c) tan 45◦ + sin 30◦ = 1 + 1 3 = 2 2 √ √ √ 3 3 3 − = d) sin 60 − tan 30 = 2 3 6 ◦ ◦ A 1.33 1 B 1.36 x C 30° y ◦ sin 30 = x 1 6 ⇓ 60° 1 x = sin 30◦ · 1 = 2 y ◦ cos 30 = 1 ⇓ √ 3 ◦ y = cos 30 · 1 = 2 A B cos 60◦ = AB 6 ⇓ 1 AB = 6 cos 60◦ = 6 · = 3 2 BC ◦ sin 60 = 6 ⇓ √ √ 3 ◦ BC = 6 sin 60 = 6 · =3 3 2 B 1.34 C A 1.38 10 Vi har at sin 25◦ = 0,423 og cos 25◦ = 0,906. a) cos 65◦ = cos(90◦ − 25◦ ) 60° 45° A D cos 45◦ = = sin 25◦ = 0,423 B sin 65◦ = sin(90◦ − 25◦ ) = cos 25◦ AD 10 = 0,906 ⇓ b) sin 155◦ = sin(180◦ − 155◦ ) ◦ AD = 10 · cos 45 √ √ 2 = 10 · =5 2 √2 CD = AD = 5 2 = sin 25◦ = 0,423 cos 155◦ = − cos(180◦ − 155◦ ) = − cos 25◦ = −0,906 1 Sigma matematikk Gyldendal undervisning A 1.39 B 1.45 a) sin(180◦ + v) = − sin v a) Vi tegner inn 660◦ i enhetssirkelen. ◦ d) sin(270 − v) = sin (180◦ + 90◦ − v) 1 = − sin(90◦ − v) = − cos v A 1.40 660° tan(180◦ − v) = sin(180◦ − v) 1 cos(180◦ − v) sin v = − cos v = − tan v B 1.41 √ 3 sin 660 = sin(−60 ) = − sin 60 = − 2 1 cos 660◦ = cos(−60◦ ) = cos 60◦ = 2 √ 3 √ tan 660◦ = 21 = − 3 ◦ a) cos(−u) + cos u = cos u + cos u = 2 cos u b) sin(−u) + sin u = − sin u + sin u = 0 B 1.42 ◦ ◦ 2 For enhver trekant ABC gjelder ∠A + ∠B + ∠C = 180◦ Da får vi ∠A + ∠B = 180◦ − ∠C. Vi tar sinus til hver side av likningen og får: sin(∠A + ∠B) = sin(180◦ − ∠C) = sin ∠C b) Vi tegner inn −150◦ i enhetssirkelen. 1 A 1.43c Vi tegner 135◦ inn i enhetssirkelen. 1 1 –150° 135° 1 1 2√ 3 cos(−150◦ ) = − cos 30◦ = − 2 ◦ − 21 sin(−150 ) √ tan(−150◦ ) = = cos(150◦ ) − 23 √ √ 1 1 3 3 = √ = √ ·√ = 3 3 3 3 sin(−150◦ ) = − sin 30◦ = − √ 2 sin 135 = sin 45 = 2 √ 2 ◦ ◦ cos 135 = − cos 45 = − 2 sin 135◦ tan 135◦ = = −1 cos 135◦ ◦ ◦ 2 Sigma matematikk Gyldendal undervisning t = 14,5◦ + n · 360◦ t = 180◦ − 14,5◦ + n · 360◦ t = −30◦ + n · 360◦ t = 180◦ − (−30◦ ) + n · 360◦ m ◦ + n · 360◦ t = 14,5 t = 165,5◦ + n · 360◦ t = −30◦ + n · 360◦ t = 210◦ + n · 360◦ B 1.47 √ √ 6− 2 a) sin 15 = 4 ◦ sin 165 = sin(180◦ − 15◦ ) √ √ 6− 2 ◦ = sin 15 = 4 ◦ c) sin 195◦ = sin(180◦ + 15◦ ) = − sin 15◦ √ √ 6− 2 =− 4√ √ 2− 6 = 4 B 1.51 3 sin x cos x − 2 sin x = 0 a) sin x(3 cos x − 2) = 0 sin x = 0 eller 3 cos x − 2 = 0 x = 0◦ + n · 360◦ x = 180◦ − 0◦ + n · 360◦ cos x = 23 A 1.49 3 sin x = 2 2 sin x = 3 x0 = 41,8◦ a) ◦ ◦ x = n · 180◦ eller x = ±48,1◦ + n · 360◦ ◦ ◦ b) 5 sin x = 3 cos x | : cos x sin x =3 5 cos x 3 tan x = 5 x = 31,0◦ + n · 180◦ ◦ x = 41,8 + n · 360 ellerx = 180 − 41,8 + n · 360 x = 41,8◦ + n · 360◦ ellerx = 138,2◦ + n · 360◦ 6 cos x = 3 + 2 cos x b) 6 cos x − 2 cos x = 3 4 cos x = 3 3 cos x = 4 x0 = 41,4◦ B 1.52a 4 sin 2x = 3 3 sin 2x = 4 2x = 48,6◦ + n · 360◦ eller2x = 180◦ − 48,6◦ + n · 360◦ x = ±41,4◦ + n · 360◦ c) tan x = 3 2x = 48,6◦ + n · 360◦ eller2x = 131,4◦ + n · 360◦ x0 = 71,6◦ x = 24,3◦ + n · 180◦ ellerx = 65,7◦ + n · 180◦ Legg merke til at vi venter helt til siste trinn med å dele med 2, slik at perioden blir 180◦ . x = 71,6◦ + n · 180◦ B 1.50a A 1.53a 8 sin2 t + 2 sint − 1 = 0 ⇓ 3 cos2 35◦ + 3 sin2 35◦ = 3(cos2 35◦ + sin2 35◦ ) (x = sint) 8x2 + 2x − 1 = 0 1 1 x = ellerx = − 4 2 ⇓ (x = sint) 1 1 sint = eller sint = − 4 2 t0 = 14,5◦ ellert0 = −30◦ = 3·1 = 3 A 1.54b y ∈ h360◦ , 450√◦ i ⇒ sin y > 0 2 5 cos y = 5 Vi bruker enhetsformelen sin2 y + cos2 y = 1 og får: 3 Sigma matematikk Gyldendal undervisning r p 4·5 sin y = ± 1 − cos2 y = ± 1 − 2 5 r √ 4 1 5 = ± 1− = ±√ = ± 5 5 5 ⇓ sin y > 0 √ 5 sin y = 5 Til slutt bruker vi definisjonen av tangens: p 1 − cos2 v = 2 cos v p 2 1 − cos2 v = (2 cos v)2 1 − cos2 v = 4 cos2 v 1 = 5 cos2 v r √ 1 5 cos v = ± =± 5 5 ⇓ cos v > 0 √ 5 cos v = 5 √ sin y tan y = = cos y 5 5 √ 2 5 5 = 1 2 √ 2 5 Til slutt finner vi sin v = 2 cos v = . 5 B 1.56c sin A = √ 5 10 , A ∈ h0◦ , 90◦ ] ⇒ cos A > 0 B 1.58c Fra enhetsformelen får vi r p 5 cos A = ± 1 − sin2 A = ± 1 − 100 r r 1 19 =± = ± 1− 20 20 ⇓ cos A > 0 r 19 cos A = 20 cos A 1 − sin A = cos A 1 + sin A (1 − sin A)(1 + sin A) = cos2 A 1 − sin2 A = cos2 A 1 = sin2 A + cos2 A Siden vi har vist at formelen (∗) er ekvivalent med enhetsformelen, må formelen (∗) også gjelde. √ 5 10 sin A =q cos A 19 20 √ √ √ 20 · 5 100 √ = √ = 10 19 10 19 √ 1 19 =√ = 19 19 tan A = (∗) B 1.60 x ∈ [0,360◦ i 3 sin2 x − 2 sin x cos x − cos2 x = 2 3 sin2 x − 2 sin x cos x − cos2 x = 2(sin2 x + cos2 x) B 1.57c sin2 x − 2 sin x cos x − 3 cos2 x = 0 sin2 x 2 sin x cos x 3 cos2 x − − =0 cos2 x cos2 x cos2 x tan2 x − 2 tan x − 3 = 0 tan v = 2, v ∈ [0,90◦ i Fra definisjonen av tan v, har vi sin v =2 cos v altså sin v = 2 cos v. Dessuten kan vi fra enhetsformelen finne et annet uttrykk for sin v: p sin v = ± 1 − cos2 v tan x = 3 eller tan x = −1 ◦ ◦ x = 71,6 + n · 180 eller x = −45◦ + n · 180◦ Vi lar n variere og plukker ut de verdiene av x som gir x ∈ [0,360◦ i. Men siden v ∈ [0◦ , 90◦ i, må vi ha at sin v > 0. Vi setter de to uttrykkene for sin v lik hverandre og finner cos v: L = {71,6◦ , 135◦ , 251,6◦ , 315◦ } 4 Sigma matematikk Gyldendal undervisning b) cos(90◦ − 3x) = sin(3x) = sin(x + 2x) A 1.62b = sin x cos 2x + cos x sin 2x cos 15◦ = cos(45◦ − 30◦ ) = sin x cos(x + x) + cos x sin(x + x) = cos 45◦ cos 30◦ + sin 45◦ sin 30◦ √ √ √ 2 3 2 1 = · + · 2√ 2√ 2 √ √2 6 2 6+ 2 + = = 4 4 4 √ √ 2 = ( 3 + 1) 4 = sin x(cos2 x − sin2 x) + cos x(sin x cos x + sin x cos x) = sin x cos2 x − sin3 x + 2 sin x cos2 x = 3 sin x cos2 x − sin3 x = 3 sin x(1 − sin2 x) − sin3 x = 3 sin x − 3 sin3 x − sin3 x A 1.63b = 3 sin x − 4 sin3 x sin(x + 45◦ ) − cos(x − 45◦ ) c) Sinussetningen gir = sin x cos 45◦ + cos x sin 45◦ − AB 4 = sin B sinC 4 sin 2x 4 sin B = Av dette får vi: AC = sinC sin(180◦ − 3x) 4 sin 2x 4 · 2 · sin x · cos x = = sin 3x 3 sin x − 4 sin3 x 8 cos x = 3 − 4 sin2 x (cos x cos 45◦ + sin x sin 45◦ ) √ √ √ √ 2 2 2 2 sin x + cos x − cos x − sin x = 2 2 2 2 =0 A 1.65a sin x + sin(x + 120◦ ) + sin(x + 240◦ ) = sin x + sin x cos 120◦ + cos x sin 120◦ ◦ + sin x cos 240 + cos x sin 240 √ 3 1 cos x = sin x − sin x + 2 2 √ 1 3 cos x − sin x − 2 2 =0 A 1.67 ◦ a) sin 2x 2 sin x cos x = = 2 sin x cos x cos x b) √ cos2 x − sin2 x √ √ =√ 2(cos x · 22 + sin x · 22 ) (cos x + sin x)(cos x − sin x) = = cos x − sin x (cos x + sin x) B 1.66 C A c) 2x x cos 2x cos2 x − sin2 x =√ 2 cos(x − 45◦ ) 2(cos x cos 45◦ + sin x sin 45◦ ) sin(x + 45◦ ) cos 2x sin x cos 45◦ + cos x sin 45◦ = cos 2x√ √ 1 1 2 2 sin x + 2 2 cos x = cos2 x − sin2 x √ 1 2 2(sin x + cos x) = (cos x + sin x)(cos x − sin x) √ 2 = 2(cos x − sin x) B 4 a) ∠C = 180◦ − (x − 2x) = 180◦ − 3x. Siden ∠C > 0◦ , får vi: 180◦ − 3x > 0 Siden også x > 0◦ , får 180◦ 3x − > 0◦ 3 3 60◦ − x > 0◦ 60◦ > x x < 60◦ vi x ∈ h0◦ , 60◦ i. 5 Sigma matematikk Gyldendal undervisning B 1.68 Men selv om andregradslikningen her har to løsninger, kan vi bare bruke den ene, siden likningen cos x = −2 ikke har noen løsning. cos x = 0,2 a) 2 cos 2x − 4 cos2 x = 2(cos2 x − sin2 x) − 4 cos2 x x = ±78,5◦ + n · 360◦ = 2 cos2 x − 2 sin2 x − 4 cos2 x = −2 sin2 x − 2 cos2 x B 1.76c = −2(sin2 x + cos2 x) = −2 b) c) 3 sin x − 4 cos x = 0 cos 2x cos2 x − sin2 x = sin x + cos x sin x + cos x (cos x + sin x)(cos x − sin x) = (sin x + cos x) = cos x − sin x 3 sin x = 4 cos x 3 tan x = 4 4 tan x = 3 x = 53,1◦ + n · 180◦ sin x sin x = cos 2x + 1 2 cos2 x − 1 + 1 1 sin x sin x = = · 2 2 cos x cos x 2 cos x tan x = 2 cos x B 1.77c x x 2 sin + cos = 0, x ∈ [0◦ , 360◦ i 2 2 x 2 tan + 1 = 0 2 x 1 tan = − 2 2 x = −26,6◦ + n · 180◦ 2 x = −26,6◦ · 2 + n · 180◦ · 2 B 1.70 sin 2x 2 sin x cos x = 1 + cos 2x 1 + 2 cos2 x + 1 2 sin x cos x = = tan x 2 cos2 x x = −53,1◦ + n · 360◦ Nå lar vi n variere: n = 0 gir x = −53,1◦ n = 1 gir x = 306,9◦ n = 2 gir x = 666,9◦ Bare n = 1 gir en x i definisjonsmenden [0◦ , 360◦ i, så løsningen blir x = 306,9◦ . B 1.73 Siden 22,5◦ er i 1. kvadrant, må cos 22,5◦ > 0. Vi tar utgangspunkt i regelen for dobbelt vinkel: cos 2u = 2 cos2 u − 1 ⇔ 2 cos2 u = cos 2u + 1 cos 2u + 1 ⇔ cos2 u = r 2 cos 2u + 1 ⇔ cos u = ± 2 m cos 22,5◦ > 0 s√ r ◦ cos 45 + 1 2+2 cos 22,5◦ = = 2 4 p√ p√ 2+2 2+2 √ = = 2 4 Oppgave 1.80 a) cos(u + v) + cos(u − v) = cos u cos v − sin u sin v + cos u cos v + sin u sin v = 2 cos u cos v x+y x−y b) Vi lar u = og v = . Da kan vi skrive om 2 2 uttrykket slik: x+y x−y 2 cos · cos = 2 cos u cos v 2 2 Fra oppgave a) vet vi at dette er lik cos(u + v) + cos(u − v). Så bytter vi tilbake til x og y: A 1.75c (cos x)2 + 1,8 cos x − 0,4 = 0 cos x = 0,2 eller cos x = −2 6 Sigma matematikk Gyldendal undervisning cos(u + v) + cos(u − v) x+y x−y x+y x−y + ) + cos( − ) = cos( 2 2 2 2 2x 2y = cos( ) + cos( ) = cos x + cos y 2 2 cos2 x = sin 2x, x ∈ [0◦ , 360◦ i c) cos2 x = 2 sin x cos x cos2 x − 2 sin x cos x = 0 cos x(cos x − 2 sin x) = 0 cos x = 0 eller cos x − 2 sin x = 0 cos x = 0 eller 1 − 2 tan x = 0 1 x = ±90◦ + n · 360◦ eller tan x = 2 x = 90◦ + n · 180◦ eller x = 26,6◦ + n · 180◦ Oppgave 1.81a 1√ 3 sin x = 0, 2 1√ 3) = 0 sin x(cos x + 2 sin x cos x + x ∈ [0◦ , 360◦ i Vi lar Vi varier n og velger ut passende verdier av x: x ∈ {26,26◦ , 90◦ , 206,6◦ , 270◦ } 1√ sin x = 0 eller cos x = − 3 2 x = n · 180◦ eller x = ±150◦ + n · 360◦ n variere og plukker ut de x-verdiene som passer med grunnmengden. Oppgave 1.86b 9 sin2 x = 3 cos x + 7, x ∈ [0◦ , 360◦ i Ved L = {0◦ , 150◦ , 180◦ , 210◦ } 9(1 − cos2 x) = 3 cos x + 7 9 − 9 cos2 x = 3 cos x + 7 Oppgave 1.82 9 cos2 x + 3 cos x − 2 = 0 2 1 cos x = eller cos x = − 3 3 x = ±70,5◦ + n · 360◦ eller x = ±131,8◦ + n · 360◦ å la n variere, kan vi så velge ut de x som passer i definisjonsmengden. x ∈ {70,5◦ , 131,8◦ , 228,2◦ , 289,5◦ } a) I første trinn av løsningen bruker vi resultatet fra løsningen til oppgave 66c, se side 5. sin 2x = sin 3x, x ∈ [0◦ , 360◦ i 2 sin x cos x = 3 sin x − 4 sin3 x Vi rydder likningen, faktoriserer og finner en andregradslikning: Oppgave 1.87 Vi får oppgitt cos x = − 45 med x ∈ [90◦ , 180◦ i. Siden x er i 2. kvadrant, har vi at sin x > 0. Da kan vi bruke enhetsformelen slik: r r p 9 16 3 2 sin x = 1 − cos x = 1 − = = 25 25 5 tan x finner vi på vanlig måte med defninisjonen: 3 3 sin x tan x = = 54 = − cos x − 5 4 Vi finner sin 2x og cos 2x med formlene for den dobbelte vinkel: 3 4 24 sin 2x = 2 sin x cos x = 2 · · (− ) = − 5 5 25 3 18 7 cos 2x = 1 − 2 sin2 x = 1 − 2 · ( )2 = 1 − = 5 25 25 Til slutt finner vi tan 2x på vanlig måte: −4 sin3 x + 3 sin x − 2 sin x cos x = 0 sin x(−4 sin x2 + 3 − 2 cos x) = 0 Her bruker vi produktregelen og får to likninger. Den første likningen er sin x = 0, som har løsningene x = n · 180◦ . Vi løser den andre likningen: −4 sin x2 + 3 − 2 cos x = 0 −4(1 − cos2 x) + 3 − 2 cos x = 0 −4 + 4 cos2 x + 3 − 2 cos x = 0 4 cos2 x − 2 cos x − 1 = 0 cos x = 0,809 eller cos x = −0,309 x = ±36,0◦ + n · 360◦ eller x = ±108,0◦ + n · 360◦ Til slutt lar vi n variere og velger ut de verdiene av x som passer med grunnmengden. tan 2x = L = {0◦ , 36,0◦ , 108◦ , 180◦ , 252,0◦ , 324,0◦ } 7 − 24 sin 2x 24 = 725 = − cos 2x 7 25 Sigma matematikk Gyldendal undervisning Oppgave 1.89e Oppgave 1.93 √ 3 a) sin(x + 30 ) = , x ∈ [0, 360◦ i 2 x + 30◦ = 60◦ + n · 360◦ eller x + 30◦ = 120◦ + n · 360 1 cos(2x + 30◦ ) = , x ∈ R 2 2x + 30◦ = ±60◦ + n · 360◦ ◦ 2x = −30◦ ± 60◦ + n · 360◦ −30 60◦ n · 360◦ ± + x= 2 2 2 ◦ ◦ x = −15 ± 30 + n · 180◦ x = 30◦ + n · 360◦ eller x = 90◦ + ·360◦ Vi varierer n og velger ut passende verdier av x. L = {30◦ , 90◦ } x = 15◦ + n · 180◦ eller x = −45◦ + n · 180◦ Nå har vi løst oppgaven. Men mange foretrekker å skrive løsningen med utgangspunkt i positive vinkler. Da legger man til et helt antall perioder, her 180◦ , til vinkelen blir positiv: x = 15◦ + n · 180◦ eller x = −45◦ + n · 180◦ b) sin(x + 30◦ ) = sin x cos 30◦ + cos x sin 30◦ √ 3 1 = sin x + cos x 2 2 √ c) Vi skal løse likningen 3 sin x + 3 cos x = 3. Vi bruker omskrivningen √ vi lagde i √ b): 3 sin x + 3 cos x = 3 | : 2 3 √ √ 3 3 1 sin x + cos x = 2 2 2 ⇓ (innsatt fra oppgave b) √ 3 ◦ sin(x + 30 ) = 2 Men denne siste likningen er den samme som vi løste i a). Altså er løsningen x = 15◦ + n · 180◦ eller x = 180◦ − 45◦ + n · 180◦ x = 15◦ + n · 180◦ eller x = 135◦ + n · 180◦ Oppgave 1.90 sin 15◦ = sin(45◦ − 30◦ ) = sin 45◦ · cos 30◦ − cos 45◦ · sin 30◦ 1√ 1 1√ 1√ 2· 3− 2· = 2√ 2√ √2 √2 6 2 6− 2 − = = 4 4 4 cos 105◦ = cos(90◦ + 15◦ ) x ∈ {30◦ , 90◦ } Oppgave 1.94 = cos 90◦ · cos 15◦ − sin 90◦ · sin 15◦ √ √ √ √ 6− 2 2− 6 = = 0−1· 4 4 C Oppgave 1.92 5 6 a) sin(x + 30◦ ) + cos(x + 60◦ ) = sin x cos 30◦ + cos x sin 30◦ A + cos x cos 60◦ − sin x sin 60◦ √ √ 3 1 1 3 = sin x + cos x + cos x − 2 2 2 2 = cos x 4 B a) Cosinussetningen gir 52 + 42 − 2 · 5 · 4 · cos A = 62 40 cos A = 25 + 16 − 36 5 cos A = 40 1 cos A = 8 sin2 x + cos2 x − cos 2x b) 1 − cos2 x 2 sin x + cos2 x − (cos2 x − sin2 x) = sin2 x 2 sin2 x = =2 sin2 x b) Vi bruker cosinussetningen som i a) og får: 8 Sigma matematikk Gyldendal undervisning 52 + 62 − 2 · 5 · 6 · cosC = 42 h(x) = 0,1 x 0,3(1 − cos ) = 0,1 2 x 0,1 1 − cos = 2 0,3 0,1 x ≈ 0,67 cos = 1 − 2 0,3 x = ±48,2◦ + n · 360◦ 2 x = ±96,4◦ + n · 720◦ 60 cosC = 25 + 36 − 16 60 cosC = 45 45 3 = cosC = 60 4 Fra regelen om dobbelt vinkel har vi: 3 cos 2C = 2 · cos2 C − 1 = 2 · ( )2 − 1 4 18 2 1 = −1 = = = cos A 16 16 8 Vi setter inn x = 96,4◦ i uttrykket for V (x): V (96,4◦ ) = 0,045 · ( · 96,4◦ − sin 96,4◦ ) 180◦ = 0,0310 m3 = 31,0 dm3 = 31,0 l Siden ∠A og ∠C begge ligger i 1. kvadrant, har vi at cos 2C = cos A ⇒ ∠A = 2∠C. d) Vi finner først hvilket volum tønna har og deretter hvilken x vi må ha for at tønna skal være kvartfull. Oppgave 1.97 Tønna er full når x = 360◦ : a) Areal av sirkelsektoren PQS: x r2 · 360◦ Areal av 4PQS: 1 · r · r · sin x 2 Differansen av disse to arealene er arealet av det fargede området: r2 · · 360◦ − sin 360◦ ) 180◦ = 0,045 · 2 ≈ 0,283 Vfull = 0,045 · ( Så kvartfull tønne vil si 41 · 0,283 ≈ 0,071. Nå skal vi finne hvilken x innsatt i V (x) som gir dette volumet. Altså skal vi løse likningen V (x) = 0,071 Dette gjør vi grafisk ved å la lommeregneren tegne V (x) og f (x) = 0,071 og finne skjæringspunktet. Lommeregneren gir her skjæringspunkt for x = 132,3◦ . Denne setter vi inn i uttrykket for h: 132,3◦ ) ≈ 0,179 h(132,3◦ ) = 0,3 · (1 − cos 2 Så vanndybden er 0,179 meter når vannmengden er 1/4 av full tønne. 1 2 x r2 − r sin x = ( x − sin x) 360◦ 2 2 180◦ b) La F være skjæringspunktet for høyden fra S til SF PQ i 4PQS. Da er cos 2x = SQ = SF r , som er ekx vivalent med SF = r · cos 2 . Fra dette finner vi høyden ved r − SF: x x h = r − r · cos = r(1 − cos ) 2 2 For r = 0,3 har vi: x h = 0,3 · (1 − cos ) 2 Oppgave 1.99 C c) Først finner vi et uttrykk for V (x). x V (x) = l · A(x) = 1,0 · A(x) = 1,0 · 0,32 ·( x − sin x) 2 180◦ = 0,045( 180◦ A F x − sin x) B Så finner vi hva x må være for at h(x) = 0,1: La A, B, C og F være punkter som på figuren. 9 Sigma matematikk Gyldendal undervisning V 0 (x) = 0 AC ⇒ AC = 4 cos x a) cos x = 4 64 (4u3 − 6u5 ) = 0 3 4u3 − 6u5 = 0 CF ⇒ CF = AC · cos x = 4 cos2 x = h AC La R være radius i kjeglen. Da blir volumet V : cos x = V= sin x = u3 (4 − 6u2 ) = 0 4 2 = 6r 3 2 u = 0 eller u = ± 3 r u = 0 eller u2 = R2 h 3 2 3 Disse tre likningene har følgende løsning = ±90◦ + n · 360◦ x x = ±35,36◦ + n · 360◦ x = ±144,74◦ + n · 360◦ Fra figuren ser vi at x må være mindre enn 90◦ . Altså kan vi bare bruke x = 35,36◦ . AF ⇒ R = AF = AC · sin x = 4 sin x cos x AC cos x = 0 eller cos x = ± Ut fra dette får vi følgende uttrykk for volumet: R2 h = · 16 sin2 x cos2 x · 4 cos x V= 3 3 64 = cos4 x sin2 x 3 Oppgave 1.102 b) Vi legger uttrykket for V (x) inn på lommeregneren og tegner grafen. Så bruker vi maksimums- og minimumsfunksjonen. Da får vi Vmaks = 9,93. Vi regner ut nevneren for seg: sin(x + 60◦ ) − sin(x − 60◦ ) = sin x · cos 60◦ + cos x · sin 60◦ c) La u = cos x. Da får vi − (sin x cos 60◦ − cos x sin 60◦ ) √ √ 3 1 3 1 cos x − sin x + cos x = sin x + 2 2 2 2 √ = 3 cos x Så regner vi ut brøken: 64 64 4 V= cos4 x · (1 − cos2 x) = u (1 − u2 ) 3 3 64 = (u4 − u6 ) 3 d) V 0 (u) = 64 3 (4u3 − 6u5 ) √ sin x sin x 3 =√ tan x = ◦ ◦ sin(x + 60 ) − sin(x − 60 ) 3 3 cos x Vmaks finner vi når V 0 (x) = 0. 10