8.4  De somformules >
De somformules afleiden
1

Nee, want sin ⁡ ( 1 4 π ) = 1 2 2 , sin ⁡ ( 1 2 π ) = 1 en 2 ⋅ 1 2 2 ≠ 1 .

2
a

-

b

( 1 4 π , 2 )

c

-

3
a

( 1 2 π ,2 ) ; π

b

-

4

De lengte van de projecties op de lijnen O P en O Q zijn 1 ⋅ cos ⁡ ( α ) en 1 ⋅ sin ⁡ ( α ) .
De rest volgt uit het feit dat p → en q → lengte 1 ⋅ hebben.

5
a

( ‐ sin ⁡ ( β ) cos ⁡ ( β ) )

b

Per definitie geldt: v → = ( cos ⁡ ( α + β ) sin ⁡ ( α + β ) ) en cos ⁡ ( α ) ⋅ ( cos ⁡ ( β ) sin ⁡ ( β ) ) + sin ⁡ ( α ) ⋅ ( ‐ sin ⁡ ( β ) cos ⁡ ( β ) ) = ( cos ⁡ ( α ) ⋅ cos ⁡ ( β ) cos ⁡ ( α ) ⋅ sin ⁡ ( β ) ) + ( ‐ sin ⁡ ( α ) ⋅ sin ⁡ ( β ) sin ⁡ ( α ) ⋅ cos ⁡ ( β ) ) = ( cos ⁡ ( α ) ⋅ cos ⁡ ( β ) − sin ⁡ ( α ) ⋅ sin ⁡ ( β ) cos ⁡ ( α ) ⋅ sin ⁡ ( β ) + sin ⁡ ( α ) ⋅ cos ⁡ ( β ) ) .

6
a

sin ⁡ ( x + 1 4 π ) = sin ⁡ ( x ) ⋅ cos ⁡ ( 1 4 π ) + cos ⁡ ( x ) ⋅ sin ⁡ ( 1 4 π ) = 1 2 2 ⋅ sin ⁡ ( x ) + 1 2 2 ⋅ cos ⁡ ( x )

b

Beide kanten van het vorige onderdeel vermenigvuldigen met 2 .

7

Formule 14 vind je uit 12 door in plaats van β in te vullen: ‐β en dan de formules 1 en 2 te gebruiken.
Bij formule 15 ga je net zo te werk met behulp van formule 13.

De somformules toepassen
8

Formule 3: sin ⁡ ( α + π ) = sin ⁡ ( α ) cos ⁡ ( π ) + cos ⁡ ( α ) sin ⁡ ( π ) = ‐ sin ⁡ ( α ) , want cos ⁡ ( π ) = ‐ 1 en sin ⁡ ( π ) = 0 ;
Formule 4: cos ⁡ ( α + π ) = cos ⁡ ( α ) cos ⁡ ( π ) − sin ⁡ ( α ) sin ⁡ ( π ) = ‐ cos ⁡ ( α ) , want cos ⁡ ( π ) = ‐ 1 en sin ⁡ ( π ) = 0 ;
Formule 7: sin ⁡ ( 1 2 π − α ) = sin ⁡ ( 1 2 π ) cos ⁡ ( α ) − cos ⁡ ( 1 2 π ) sin ⁡ ( α ) = cos ⁡ ( α ) , want sin ⁡ ( 1 2 π ) = 1 en cos ⁡ ( 1 2 π ) = 0 ;
Formule 8: cos ⁡ ( 1 2 π − α ) = cos ⁡ ( 1 2 π ) cos ⁡ ( α ) + sin ⁡ ( 1 2 π ) sin ⁡ ( α ) = sin ⁡ ( α ) , want sin ⁡ ( 1 2 π ) = 1 en cos ⁡ ( 1 2 π ) = 0 ;
Formule 9: cos ⁡ 2 ⁡ ( α ) + sin ⁡ 2 ⁡ ( α ) = cos ⁡ ( α ) ⋅ cos ⁡ ( α ) + sin ⁡ ( α ) ⋅ sin ⁡ ( α ) = cos ⁡ ( α − α ) = cos ⁡ ( 0 ) = 1 .

9
a
b

cos ⁡ ( α ) = 4 5 ; sin ⁡ ( β ) = 5 13

c

sin ⁡ ( α + β ) = 3 5 ⋅ ‐ 12 13 + 4 5 ⋅ 5 13 = ‐ 16 65 ;
cos ⁡ ( α − β ) = 4 5 ⋅ ‐ 12 13 + 3 5 ⋅ 5 13 = ‐ 33 65

10
a

Vul in formule 12 x voor α en β in, dan krijg je:
sin ⁡ ( 2 x ) = sin ⁡ ( x ) ⋅ cos ⁡ ( x ) + cos ⁡ ( x ) ⋅ sin ⁡ ( x ) , dus sin ⁡ ( 2 x ) = 2 sin ⁡ ( x ) ⋅ cos ⁡ ( x ) .
Vul in formule 13 x voor α en β in, dan krijg je:
cos ⁡ ( 2 x ) = cos ⁡ ( x ) ⋅ cos ⁡ ( x ) − sin ⁡ ( x ) ⋅ sin ⁡ ( x ) = cos ⁡ 2 ( x ) − sin ⁡ 2 ( x ) .

b

De eerste gelijkheid vind je door sin ⁡ 2 ( x ) in cos ⁡ ( 2 x ) = cos ⁡ 2 ( x ) − sin ⁡ 2 ( x ) te vervangen door 1 − cos ⁡ 2 ( x ) en de tweede door cos ⁡ 2 ( x ) te vervangen door 1 − sin ⁡ 2 ( x ) .

11
a

cos ⁡ ( 2 x ) = 1 − 2 sin ⁡ 2 ( x ) ⇔ 2 sin ⁡ 2 ( x ) = 1 − cos ⁡ ( 2 x ) = 1 − sin ⁡ ( 1 2 π − 2 x ) .
Hier: a = 1 , b = ‐ 1 , c = ‐ 2 en d = 1 2 π .
Maar je kunt ook a = 1 , b = 1 , c = 2 en d = ‐ 1 2 π nemen (formule 2).

b

2 cos ⁡ 2 ( x ) = 1 + cos ⁡ ( 2 x ) = 1 + sin ⁡ ( 1 2 π − 2 x ) , dus
a = 1 , b = 1 , c = ‐ 2 en d = 1 2 π .

12

( sin ⁡ ( x ) + cos ⁡ ( x ) ) 2 = sin ⁡ 2 ( x ) + 2 sin ⁡ ( x ) cos ⁡ ( x ) + cos ⁡ 2 ( x ) = 1 + 2 sin ⁡ ( x ) cos ⁡ ( x ) = 1 + sin ⁡ ( 2 x )

13
a
b

x ′ ( t ) = 20 en y ′ ( t ) = 40 − 10 t .
Dus op t = 0 is de snelheidsvector v → = ( 20 40 ) .
Noem de hoek die deze vector met de x -as maakt α, dan tan ⁡ ( α ) = 40 20 ,
dus α = 63,4 ° .
De grootte van de snelheid is 20 2 + 40 2 = 20 5 .

c

Dan is v y = 0 , dus t = 4 , dit geeft het punt ( 80,80 ) ; snelheidsvector is ( 20 0 ) .

d

40 t − 5 t 2 = 0 ⇔ t = 0 of t = 8 , dus 8  seconden.
x ( 8 ) = 160 , dus 160 meter.

e

v → ( 8 ) = ( 20 ‐ 40 ) , dus de snelheid is 20 5 .

14
a
b

80 T ⋅ sin ⁡ ( α ) − 5 T 2 = 0 ⇔ T = 0 of T = 16 sin ⁡ ( α ) . De vliegtijd is maximaal als T = 16 sin ⁡ ( α ) maximaal is, dat is als α = 90 ° .

c

A = x ( T ) = 80 T ⋅ cos ⁡ ( α ) = 80 ⋅ 16 ⋅ sin ⁡ ( α ) ⋅ cos ⁡ ( α ) en dit laatste is volgens verdubbelingsformule 16 gelijk aan: 640 ⋅ sin ⁡ ( 2 α ) .
Dit is maximaal als sin ⁡ ( 2 α ) = 1 , dus als α = 45 ° .

15
a

cos ⁡ ( t ) = ‐ 0,6

b

De cirkel met middelpunt A en straal A S tekenen. Die snijdt de eenheidscirkel ook nog in P , de gevraagde positie.

c

x P = cos ⁡ ( 2 t ) = 1 − 2 sin ⁡ 2 ( t ) = ‐ 0,28 en
y P = sin ⁡ ( 2 t ) = 2 sin ⁡ ( t ) cos ⁡ ( t ) = ‐ 0,96 .

16
a

cos ⁡ ( α ) = 1 2 3 en cos ⁡ ( β ) = 2 3 2 (formule 9).

b

sin ⁡ ( γ ) = sin ⁡ ( π − ( α + β ) ) = sin ⁡ ( α + β ) , dus
sin ⁡ ( γ ) = sin ⁡ ( α ) cos ⁡ ( β ) + cos ⁡ ( α ) sin ⁡ ( β ) = 1 3 2 + 1 6 3 .