radialen

Een middelpuntshoek van 1 radiaal (kortweg rad) hoort bij een cirkelboog die precies even lang is als de straal van de cirkel.

180 ° komt overeen met π  radialen.

graden

30 °

45 °

60 °

90 °

120 °

135 °

150 °

210 °

315 °

rad

1 6 π

1 4 π

1 3 π

1 2 π

2 3 π

3 4 π

5 6 π

1 1 6 π

1 3 4 π

Definitie van sin ⁡ ( t ) en cos ⁡ ( t )

De eenheidscirkel is de cirkel met straal 1 en en middelpunt O ( 0,0 ) .
Een kogeltje maakt de standaardcirkelbeweging, dat wil zeggen het beweegt met een snelheid van 1  eenheid per seconde over de eenheidscirkel, tegen de wijzers van de klok in. Het startpunt (de positie op tijdstip 0 ) is S ( 1,0 ) .
De coördinaten van de positie P van het kogeltje op tijdstip t zijn ( cos ⁡ ( t ) , sin ⁡ ( t ) ) .
Als 0 ≤ t ≤ 2 π geldt: ∠ S O P = t radialen.


Hieronder zie je de grafiek van de functie sinus en cosinus.
y = sin ⁡ ( x ) en y = cos ⁡ ( x ) .

Cirkelbewegingen

ω , r , ϕ , a en b zijn getallen, ω ≠ 0 , r > 0 .
Dan zijn: { x = a + r ⋅ cos ⁡ ( ω t + ϕ ) y = b + r ⋅ sin ⁡ ( ω t + ϕ )
de bewegingsvergelijkingen van een kogeltje over de cirkel met straal r en middelpunt ( a , b ) .
De hoeksnelheid is ω . De fasehoek is ϕ .

Formules
  1. cos ⁡ ( t ) = cos ⁡ ( ‐ t )

  2. sin ⁡ ( ‐ t ) = ‐ sin ⁡ ( t )

  3. sin ⁡ ( t + π ) = ‐ sin ⁡ ( t )

  4. cos ⁡ ( t + π ) = ‐ cos ⁡ ( t )

  5. sin ⁡ ( π − t ) = sin ⁡ ( t )

  6. cos ⁡ ( π − t ) = ‐ cos ⁡ ( t )

  7. sin ⁡ ( 1 2 π − t ) = cos ⁡ ( t )

  8. cos ⁡ ( 1 2 π − t ) = sin ⁡ ( t )

  9. sin ⁡ 2 ( t ) + cos ⁡ 2 ( t ) = 1 (stelling van Pythagoras)

  10. cos ⁡ ( t + 1 2 π ) = ‐ sin ⁡ ( t )

  11. sin ⁡ ( t + 1 2 π ) = cos ⁡ ( t )

  12. cos ⁡ ( α + β ) = cos ⁡ ( α ) ⋅ cos ⁡ ( β ) − sin ⁡ ( α ) ⋅ sin ⁡ ( β )

  13. sin ⁡ ( α + β ) = sin ⁡ ( α ) ⋅ cos ⁡ ( β ) + cos ⁡ ( α ) ⋅ sin ⁡ ( β )

  14. cos ⁡ ( α − β ) = cos ⁡ ( α ) ⋅ cos ⁡ ( β ) + sin ⁡ ( α ) ⋅ sin ⁡ ( β )

  15. sin ⁡ ( α − β ) = sin ⁡ ( α ) ⋅ cos ⁡ ( β ) − cos ⁡ ( α ) ⋅ sin ⁡ ( β )

  16. sin ⁡ ( 2 x ) = 2 sin ⁡ ( x ) ⋅ cos ⁡ ( x )

  17. cos ⁡ ( 2 x ) = cos ⁡ 2 ( x ) − sin ⁡ 2 ( x ) = 2 cos ⁡ 2 ( x ) − 1
    = 1 − 2 sin ⁡ 2 ( x )


sin ⁡ ( x ) = sin ⁡ ( a ) ⇔ x = a + k ⋅ 2 π of x = π − a + k ⋅ 2 π ,
cos ⁡ ( x ) = cos ⁡ ( a ) ⇔ x = a + k ⋅ 2 π of x = ‐ a + k ⋅ 2 π ,
voor alle gehele waarden van k .

De afgeleide van sinus en cosinus

Als f : x → sin ⁡ ( x ) , dan f ′ : x → cos ⁡ ( x ) ,
als f : x → cos ⁡ ( x ) , dan f ′ : x → ‐ sin ⁡ ( x ) .
Korter:
d sin ⁡ ( x ) d x = cos ⁡ ( x ) ; d cos ⁡ ( x ) d x = ‐ sin ⁡ ( x ) .
Of nog korter genoteerd: sin ′ = cos en cos ′ = ‐ sin .

Baan van een punt

We bekijken de baan van een punt die zich beweegt in een O x y -assenstelsel en zich op tijdstip t bevindt op positie ( x ( t ) , y ( t ) ) . Uit de natuurkunde is het volgende bekend.

  • De snelheid in de x -richting: v x = x ′ ( t ) ,
    de snelheid in de y -richting: v y = y ′ ( t ) .
    De snelheidsvector is dus ( x ′ ( t ) y ′ ( t ) ) .

  • De grootte van de snelheid is v x 2 + v y 2 .

  • De snelheidsvector raakt aan de baan.