Løyse likningar med cosinus.
Introduksjon til cosinuslikningar
I førre kapittel lærte vi å løyse sinuslikningar. No skal vi sjå på cosinuslikningar, som er likningar der den ukjende står inne i ein cosinusfunksjon.
Eksempel på cosinuslikningar:
-
-
-
Cosinusfunksjonen har andre symmetrieigenskapar enn sinus, noko som påverkar korleis vi finn løysingane.
Symmetrien til cosinusfunksjonen
Cosinusfunksjonen har følgjande viktige eigenskapar:
Verdimengd:
Periode: (funksjonen gjentek seg for kvar )
Symmetri: (partalssymmetri om -aksen)
Denne symmetrien tyder at viss , så er òg .
der er eit uttrykk med den ukjende , og er ein konstant.
Løysbarheit:
- Likninga har løysing berre når
- Viss , finst inga løysing
Steg-for-steg-metode
For å løyse cosinuslikningar brukar vi følgjande framgangsmåte:
Forklaring:
- gir hovudløysinga i
- kjem frå cosinusfunksjonen sin symmetri
- gir alle periodiske løysingar
| Funksjon | Generell løysing |
|---|---|
| eller | |
For cosinus bruker vi i staden for to separate uttrykk.
Løys likninga
ligg mellom og , så likninga har løysing.
Finn hovudløysinga
Skriv generell løysing
Løysingar i :
- (n = 0, positivt forteikn)
- (n = 1, negativt forteikn)
Svar: , . I : og .
Gjør dette i GeoGebra
Utforsk: Løysingane av cos x = 0,5 grafisk
Skriv inn én linje om gangen i inntastingsfeltet:
f(x) = cos(x) g(x) = 0.5 Skjæring(f, g, 0, 2pi)
Med språket satt til norsk forstår GeoGebra kommandonavnene både på norsk og engelsk.
Løys likninga . Finn generell løysing og alle løysingar i .
Løys likninga
Skriv generell løysing
Løysingar i :
-
-
Kontroll:
Svar: , . I : og .
Løys likninga . Finn alle løysingar i .
Løys likningane: a) b) c)
Generell løysing:
Dette kan skrivast enklare som: (alle odetals-multiplar av )
b)
Generell løysing: (berre ei løysing per periode)
c)
Generell løysing:
Svar: a) b) c) ,
Løys likninga og finn alle løysingar i intervallet .
Likningar på forma
Når argumentet inneheld ein faktor , må vi løyse for heile argumentet først, og deretter dele på .
1. Set og løys
2. Få
3. Del på :
Generell løysing:
Løys likninga . Finn alle løysingar i .
Set
Finn generell løysing for
Set inn og løys for
Finn løysingar i
Med positivt forteikn ():
- :
- :
Med negativt forteikn ():
- :
- :
Svar:
Løys likninga . Finn alle løysingar i .
Løys likninga . Finn alle løysingar i .
Løys for argumentet
(forenkla form for )
Del på 3
List opp løysingar i
- :
- :
- :
- :
- :
- :
Svar:
Løys likninga . Finn alle løysingar i .
Likningar på forma
Når argumentet òg inneheld ein konstant , må vi ta omsyn til denne i løysinga.
1. Set og løys
2. Få
3. Set inn og løys for :
Generell løysing:
Løys likninga
Set
Finn løysing for
Set inn og løys for
To løysingrekker:
-
-
Generell løysing: eller
Løysingar i : og
Svar: eller ,
Løys likninga . Finn alle løysingar i .
Løys likninga . Finn alle løysingar i .
La
Set inn og løys for
Med positivt forteikn:
Med negativt forteikn:
Løysingar i :
- Frå : og
- Frå :
Svar: , og
Løys likninga . Finn alle løysingar i .
Samanlikning: Sinus vs. Cosinus
Det er viktig å forstå skilnadene mellom løysingsmetodane for sinus- og cosinuslikningar.
Cosinuslikning :
Merk:
- Sinus: To separate uttrykk ( og )
- Cosinus: Eitt uttrykk med
Løys både og i .
Løysingar: og
Cosinuslikning:
Med +:
Med -:
Løysingar: og
Observasjon: Begge gir to løysingar per periode, men på ulike stader.
Svar: gir og . gir og .
Løys både og i . Kva for ei likning har løysingar i tredje kvadrant?
Likningar utan løysing
Ei cosinuslikning har inga løysing viss .
Undersøk om likninga har noka løysing.
Sidan verdimengda til cosinus er , og , kan aldri vere lik .
Konklusjon: Likninga har inga løysing.
På same måte har inga løysing sidan .
Avgjer kva for nokre av følgjande likningar som har løysing:
a)
b)
c)
d)
Praktiske bruksområde
Cosinuslikningar dukkar opp i mange praktiske samanhengar, særleg i periodiske fenomen.
der er temperaturen i grader Celsius og er talet på månader etter 1. januar.
a) Når er temperaturen grader?
b) Når er temperaturen under grader?
La :
I løpet av eit år ():
- (mars)
- (november)
Svar a): Temperaturen er 17 grader ved (1. mars) og (1. november).
b) Finn når :
Cosinus er mindre enn når argumentet er mellom og (pluss periodar).
Svar b): Temperaturen er under 7 grader når , altså frå 1. mai til 1. september (vinter på den sørlege halvkula).
Ein pendel svingar slik at posisjonen er gitt ved cm, der er tid i sekund.
a) Når er pendelen i posisjon cm for første gong?
b) Kor ofte passerer pendelen gjennom ?
Ein lydbølgje blir beskrive av trykket , der Hz (tonen A).
Når er trykket maksimalt () i løpet av dei første 10 millisekunda?
sekund
I løpet av 10 ms ():
Perioden er sekund.
- : ms
- : ms
- : ms
- : ms
- : ms
Svar: Trykket er maksimalt ved , , , og ms.
Ei vekselspenning er gitt ved volt.
a) Finn alle tidspunkt i det første sekundet der spenninga er volt.
b) Kor mange gonger per sekund er spenninga null?
I ein trekant ABC er , og vi veit at .
a) Finn i grader.
b) Finn .
Brukar kalkulator:
b) Finn :
Brukar identiteten :
(positiv sidan er ein vinkel i ein trekant)
Merk: Vinkelen er like stor som vinkelen mellom hypotenusen og kateten i ein rettvinkla 3-4-5-trekant. Trekanten sjølv treng ikkje vere rettvinkla.
Svar: a) b)
Ein vinkel i ein rettvinkla trekant oppfyller . Finn og .
Løys likninga
Omform likninga
Løys for
Løys for
Kombinert løysing i :
Alternativ: Bruk identiteten :
Svar: , . I : .
Løys likninga i .
Løys likninga og gi svaret i grader. Finn alle løysingar i .
Finn hovudløysinga
Skriv generell løysing
Finn løysingar i
- Med +:
- Med -:
Svar: og
Løys likninga og gi svaret i grader. Finn alle løysingar i .
1. Sjekk om
2. Finn
3. Bruk for å få begge løysingsrekkjene
4. Hugs å dele på viss argumentet er
5. Juster for faseforskyvning
6. List opp løysingar i gitt intervall
Oppsummering
Hovudpunkt
1. Generell løysing av :
2. For :
3. Symmetri: gir i løysingsformelen
4. Løysbarheit: Berre løysing når
5. Tal på løysingar: Per periode :
- Generelt 2 løysingar
- 1 løysing viss
- 0 løysingar viss
Dette kapitlet er skrevet av Anthropics toppmodeller (Claude Opus og Claude Fable) og er foreløpig ikke manuelt gjennomgått — kvalitetskontrollen gjøres av uavhengige KI-agenter, og innmeldte feil rettes fortløpende. Funnet en feil? Meld fra, så retter vi den. Les mer om hvordan innholdet lages.
