Math ClubMath Club
v1 · padrão canônico

Lição 13 — Funções trigonométricas

Gráficos de sin, cos, tan. Periodicidade, amplitude, fase, frequência. Modelagem de fenômenos periódicos.

Used in: 1.º ano EM (15 anos) · Equiv. Math I japonês cap. 3 (三角関数) · Equiv. Klasse 10 alemã Trigonometrie · Equiv. Additional Math Singapura cap. 9

y(t)=Asin(ωt+φ)+ky(t) = A \sin(\omega t + \varphi) + k
Choose your door

Rigorous notation, full derivation, hypotheses

Definicja i parametry

Funkcje trygonometryczne

"The sine and cosine functions are periodic functions with period 2π2\pi. That is, for every input tt, sin(t+2π)=sint\sin(t + 2\pi) = \sin t and cos(t+2π)=cost\cos(t + 2\pi) = \cos t." — OpenStax Algebra and Trigonometry 2e, §6.1

"The fundamental period of the sine and cosine functions is 2π2\pi. The domain of the sine function is all real numbers. The range is [1,1][-1, 1]." — Stitz–Zeager Precalculus, §10.5

Wykresy sin x i cos x

sin xcos xπ10-1

Wykresy sin x (niebieski-zmrok) i cos x (pomarańcz). Przesunięte w fazie o π/2. Oba mają amplitudę 1 i okres 2π.

Funkcja sinusoidalna uogólniona

Wykres tan x

Funkcje odwrotne

Przykłady rozwiązane

Exercise list

40 exercises · 10 with worked solution (25%)

Application 21Understanding 4Modeling 11Challenge 1Proof 3
  1. Ex. 13.1ApplicationAnswer key

    Naszkicuj y=2sinxy = 2\sin x na [0,2π][0, 2\pi]. Zidentyfikuj amplitudę i okres.

  2. Ex. 13.2ApplicationAnswer key

    Dla y=sin(2x)y = \sin(2x), jaki jest okres?

  3. Ex. 13.3Application

    Dla y=cos(x/2)y = \cos(x/2), jaki jest okres?

  4. Ex. 13.4ApplicationAnswer key

    Naszkicuj y=sin(xπ/4)y = \sin(x - \pi/4) na [0,2π][0, 2\pi]. Wskaż amplitudę, okres i przesunięcie fazy.

  5. Ex. 13.5Application

    Zidentyfikuj zakres y=3sinx+1y = 3\sin x + 1.

  6. Ex. 13.6Application

    Zidentyfikuj amplitudę, okres, fazę i zakres w y=4sin(3xπ)y = 4\sin(3x - \pi).

  7. Ex. 13.7Application

    Zidentyfikuj zakres y=2cosx1y = 2\cos x - 1.

  8. Ex. 13.8ApplicationAnswer key

    Dla y=sin(πt)y = \sin(\pi t), jaki jest okres w sekundach?

  9. Ex. 13.9Application

    Dla y=cos(2πt/T)y = \cos(2\pi t/T), pokaż że okres to TT.

  10. Ex. 13.10ApplicationAnswer key

    Naszkicuj y=tanxy = \tan x na (π/2,π/2)(-\pi/2,\, \pi/2) i opisz asymptoty pionowe.

  11. Ex. 13.11Application

    Rozwiąż sinx=1/2\sin x = 1/2 na [0,2π)[0, 2\pi).

  12. Ex. 13.12Application

    Rozwiąż cosx=0\cos x = 0 na [0,2π)[0, 2\pi).

  13. Ex. 13.13Application

    Rozwiąż tanx=1\tan x = 1 na [0,2π)[0, 2\pi).

  14. Ex. 13.14Application

    Rozwiąż sinx=2/2\sin x = -\sqrt{2}/2 na [0,2π)[0, 2\pi).

  15. Ex. 13.15Application

    Rozwiąż cos(2x)=1/2\cos(2x) = 1/2 na [0,2π)[0, 2\pi).

  16. Ex. 13.16Application

    Rozwiąż sinx=cosx\sin x = \cos x na [0,2π)[0, 2\pi).

  17. Ex. 13.17Application

    Rozwiąż 2sinx1=02\sin x - 1 = 0 na [0,2π)[0, 2\pi).

  18. Ex. 13.18ApplicationAnswer key

    Rozwiąż sin2x=1/4\sin^2 x = 1/4 na [0,2π)[0, 2\pi).

  19. Ex. 13.19Application

    Rozwiąż sin(x+π/3)=1/2\sin(x + \pi/3) = 1/2 na [0,2π)[0, 2\pi).

  20. Ex. 13.20Application

    Rozwiąż tan(2x)=3\tan(2x) = \sqrt{3} na [0,2π)[0, 2\pi).

  21. Ex. 13.21Application

    Rozwiąż 2cosx3=02\cos x - \sqrt{3} = 0 na [0,2π)[0, 2\pi).

  22. Ex. 13.22Understanding

    Czy funkcja f(x)=sinx+3f(x) = \sin x + 3 ma okres 2π2\pi?

  23. Ex. 13.23Modeling

    Pływy w Salvadorze oscylują między 0,50{,}5 m i 2,52{,}5 m z okresem 1212 h. W t=0t = 0 pływy są na poziomie średnim i rosnące. Modeluj h(t)h(t).

  24. Ex. 13.24Modeling

    Sieć elektryczna brazylijska: V(t)=311sin(120πt)V(t) = 311\sin(120\pi t) V. Oblicz napięcie skuteczne.

  25. Ex. 13.25Modeling

    Diabelski młyn: promień 10 m, oś na 12 m od gruntu, 1 pełny obrót co 4 min. Zaczyna od najniższego punktu w t=0t = 0. Modeluj wysokość h(t)h(t).

  26. Ex. 13.26Modeling

    Czysty ton referencyjny: p(t)=Asin(880πt)p(t) = A\sin(880\pi t). Jaka jest częstość w Hz?

  27. Ex. 13.27Modeling

    Średnia temperatura miesięczna w Brasílii oscyluje między 18°18°C (lipiec, m=7m = 7) i 23°23°C (styczeń, m=1m = 1). Modeluj T(m)T(m) z mm w miesiącach.

  28. Ex. 13.28Modeling

    Wahadło o L=1L = 1 m, g=9,81g = 9{,}81 m/s². Używając ω=g/L\omega = \sqrt{g/L}, oblicz okres.

  29. Ex. 13.29Modeling

    System masa-sprężyna: m=0,5m = 0{,}5 kg, k=50k = 50 N/m. Oblicz częstość kątową ω=k/m\omega = \sqrt{k/m}.

  30. Ex. 13.30Modeling

    W RHS, x(t)=5sin(2πt)x(t) = 5\sin(2\pi t) cm. Jaka jest maksymalna prędkość?

  31. Ex. 13.31Modeling

    Pływy M2 (półdobowe księżycowe): okres T=12T = 12 h 2525 min. Częstość w Hz?

  32. Ex. 13.32Modeling

    Gwiazda cefeida: jasność zmienia się z T=5,4T = 5{,}4 dni, amplituda 0,80{,}8 mag wokół 4,54{,}5 mag. Modeluj wielkość m(t)m(t).

  33. Ex. 13.33Modeling

    Sygnał GPS L1: nośna 1575,421\,575{,}42 MHz. Oblicz okres w sekundach.

  34. Ex. 13.34UnderstandingAnswer key

    Długość wahadła jest czterokrotnie zwiększona. Co się dzieje z okresem?

  35. Ex. 13.35Understanding

    Sprawdź: sinx+sin(x+π)=0\sin x + \sin(x + \pi) = 0 dla każdego xx.

  36. Ex. 13.36UnderstandingAnswer key

    Pokaż że sinx+sin(x+2π/3)+sin(x+4π/3)=0\sin x + \sin(x + 2\pi/3) + \sin(x + 4\pi/3) = 0. (Fundamentalny wynik w silnikach trójfazowych.)

  37. Ex. 13.37ProofAnswer key

    Pokaż że Asin(ωt)+Bcos(ωt)=A2+B2sin(ωt+φ)A\sin(\omega t) + B\cos(\omega t) = \sqrt{A^2+B^2}\,\sin(\omega t + \varphi) z tanφ=B/A\tan\varphi = B/A.

  38. Ex. 13.38Challenge

    Rozwiąż sin2x3sinx+2=0\sin^2 x - 3\sin x + 2 = 0 na [0,2π)[0, 2\pi).

  39. Ex. 13.39ProofAnswer key

    Pokaż identyczność cos(2x)=12sin2x\cos(2x) = 1 - 2\sin^2 x.

  40. Ex. 13.40Proof

    Pokaż że sin(x+2π)=sinx\sin(x + 2\pi) = \sin x używając definicji poprzez okrąg trygonometryczny.

Źródła

  • Algebra and Trigonometry 2e — Jay Abramson et al. (OpenStax) · 2022 · EN · CC-BY 4.0 · §6.1-6.3 (wykresy), §7.5 (równania), §9.2-9.3 (tożsamości). Źródło główne bloków A, B, D.
  • Precalculus (Stitz–Zeager) — Carl Stitz, Jeff Zeager · 2013, v3 · EN · CC-BY-NC-SA · §10.5-10.7 (wykresy, tożsamości, równania), §11.2 (superpozycja sinusoid). Źródło znacznej części bloku B i przykładów.
  • Active Calculus — Matt Boelkins · 2024 · EN · CC-BY-NC-SA · §0.7-0.8: prekalkulus trygonometryczny zastosowany i modelowanie pływów. Źródło przykładu 3 i bloku C.
  • University Physics (Volume 1) — OpenStax · 2016 · EN · CC-BY 4.0 · §15.1 (RHS), §15.4 (wahadła), §16.1 (fale), §17.1 (dźwięk). Źródło bloku C (modelowania fizycznego).
  • University Physics (Volume 2) — OpenStax · 2016 · EN · CC-BY 4.0 · §15.2-15.3 (obwody AC), §16.1 (fale EM). Źródło ćwiczeń 13.24 i 13.33.

Updated on 2026-05-05 · Author(s): Clube da Matemática

Found an error? Open an issue on GitHub or submit a PR — open source forever.