LNC Lösningar

Relevanta dokument
Kortfattade lösningar till tenta för LNC022, :

5. Sfärisk trigonometri

Vektorgeometri för gymnasister

Kapitel 4. cos(64 )= s s = 9 cos(64 )= 3.9m. cos(78 )= s s = 9 cos(78 )= 1.9m. a) tan(34 )= x x = 35 tan(34 )= 24cm

SF1620 Matematik och modeller

5B1134 Matematik och modeller

5B1134 Matematik och modeller

Lite sfärisk geometri och trigonometri

Vektorer. 1. Vektorer - definition och räkneoperationer F H

Sidor i boken Figur 1:

Linjen P Q tangerar cirkeln i P och enligt en sats i geometrin är OP vinkelrät. tan u = OP. tan(180 v) = RS. cos v = sin v = tan v, tan v = RS.

5B1134 Matematik och modeller Lösningsförslag till tentamen den 11 oktober 2004

y º A B C sin 32 = 5.3 x = sin 32 x tan 32 = 5.3 y = tan 32

Lösningar till utvalda uppgifter i kapitel 1

Lösningar till Matematik 3000 Komvux Kurs D, MA1204. Senaste uppdatering Dennis Jonsson

17 Trigonometri. triangeln är 20 cm. Bestäm vinkeln mellan dessa sidor. Lösning: Här är det dags för areasatsen. s1 s2 sin v 2

1 Vektorer i koordinatsystem

Veckoblad 1, Linjär algebra IT, VT2010

Trigonometri. Sidor i boken 26-34

3. Trigonometri. A c. Inledning

{ 1, om i = j, e i e j = 0, om i j.

Sidor i boken Figur 1: Sträckor

5B1134 Matematik och modeller Lösningsförslag till tentamen den 12 januari 2005

Lösningsförslag till problem 1

Vektorgeometri för gymnasister

Fall 1 2x = sin 1 (1) + n 2π 2x = π 2 + n 2π. x = π 4 + n π. Fall 2 2x = π sin 1 (1) + n 2π. 2x = π π 2 + n 2π

geometri ma B

Lösning till tentamen i 5B1126 Matematik förberedande kurs för TIMEH1, , kl

Matematik CD för TB. x + 2y 6 = 0. Figur 1:

Kurvlängd och geometri på en sfärisk yta

Enklare matematiska uppgifter

ÖVNINGSTENTOR I MATEMATIK DEL C (MED LÖSNINGSFÖRSLAG)

5B1134 Matematik och modeller

Vektorgeometri och funktionslära

Sidor i boken 8-9, 90-93

Vektorgeometri för gymnasister

Vektoriella storheter är storheter med både värde och riktning. t.ex. hastighet och kraft

Enklare matematiska uppgifter

Lösningar Heureka 2 Kapitel 3 Rörelse i två dimensioner

KS övning 1. Problem 1. Beräkna Problem 2. Förenkla. (x 1 3 y

Instuderingsfrågor för Endimensionell analys kurs B1

för Tekniskt/Naturvetenskapligt Basår

Undersökande arbetssätt i matematik 1 och 2

October 9, Innehållsregister

2. 1 L ä n g d, o m k r e t s o c h a r e a

P Q = ( 2, 1, 1), P R = (0, 1, 0) och QR = (2, 2, 1). arean = 1 2 P Q P R

Enklare matematiska uppgifter

Instuderingsfrågor för Endimensionell analys kurs B1 2011

NpMa3c vt Kravgränser

kan vi uttrycka med a, b och c. Avsnitt 2, Vektorer SA + AB = SB AB = SB SA = b a, Vi ritar först en figur av hur pyramiden måste se ut.

SF1624 Algebra och geometri

5B1134 Matematik och modeller Lösningsförslag till tentamen den 13 januari T = 1 ab sin γ. b sin β = , 956 0, 695 0, 891

Introduktionskurs i matematik LÄSANVISNINGAR

Vektorgeometri för gymnasister

A1:an Repetition. Philip Larsson. 6 april Kapitel 1. Grundläggande begrepp och terminologi

2146 a. v = 290 v = 290 omvandlingsfaktor rad v = 290 v = rad v 5.1 rad

Storcirkelnavigering

MVE365, Geometriproblem

SF1658 Trigonometri och funktioner Lösningsförslag till tentamen den 19 oktober 2009

Bestäm den sida som är markerad med x.

Vektorgeometri. En inledning Hasse Carlsson

Repetition inför kontrollskrivning 2

undanträngda luften vilket motsvarar Flyft kraft skall först användas för att lyfta samma volym helium samt ballongens tyngd.

Enklare matematiska uppgifter

Ma2c - Prövning nr. 3 (av 9) för betyget E - Geometri

Exempel :: Spegling i godtycklig linje.

Matematik D (MA1204)

x +y +z = 2 2x +y = 3 y +2z = 1 x = 1 + t y = 1 2t z = t 3x 2 + 3y 2 y = 0 y = x2 y 2.

Vektorgeometri. En vektor v kan representeras genom pilar från en fotpunkt A till en spets B.

. b. x + 2 y 3 z = 1 3 x y + 2 z = a x 5 y + 8 z = 1 lösning?

Enklare uppgifter, avsedda för skolstadiet

MATEMATIK GU. LLMA60 MATEMATIK FÖR LÄRARE, GYMNASIET Analys, ht Block 5, översikt

VEKTORGEOMETRI. Christian Gottlieb

Exempel :: Spegling i godtycklig linje.

5B1134 Matematik och modeller Uppgifter från kontrollskrivningar och tentamina under läsåren och

TENTAMEN. Matematik för basår I. Stenholm :00-12:00

Intromatte för optikerstudenter

Matematik CD för TB. tanv = motstående närliggande. tan34 = x 35. x = 35tan 34. x cosv = närliggande hypotenusan. cos40 = x 61.

Intromatte för optikerstudenter

Lösningar till udda övningsuppgifter

Spiralkurvor på klot och Jacobis elliptiska funktioner

Tentamen 1 i Matematik 1, HF okt 2018, Skrivtid: 14:00-18:00 Examinator: Armin Halilovic

INGA HJÄLPMEDEL. Lösningarna skall vara försedda med ordentliga och tydliga motiveringar. f(x) = arctan x.

Mina videos Jag har satt samman en snabbkurs för er som behöver repetera grundskolans matematik:

Moment 4.2.1, 4.2.2, 4.2.3, Viktiga exempel 4.1, 4.3, 4.4, 4.5, 4.6, 4.13, 4.14 Övningsuppgifter 4.1 a-h, 4.2, 4.3, 4.4, 4.5, 4.

Namn Klass Personnummer (ej fyra sista)

Intromatte för optikerstudenter 2018

Uppföljning av diagnostiskt prov HT-2016

Sfärisk geometri och kartprojektion. Pernilla Tunis. Matematisk pro gradu

Beräkna determinanten för produkten MMM Skissa, och bestäm arean av, det i det komplexa talplanet belägna området

Matematik för sjöingenjörsprogrammet

Matematiska uppgifter

Explorativ övning euklidisk geometri

9 Geometriska begrepp

z = 4 + 3t P R = (5 + 2t, 4 + 2t, 4 + 3t) (1, 1, 3) = (4 + 2t, 3 + 2t, 1 + 3t)

3. Trigonometri. A c. Inledning

Överbryggningskurs i matematik del II. Teknik och Samhälle 2012

Explorativ övning Vektorer

7F Ma Planering v2-7: Geometri

Parabeln och vad man kan ha den till

Transkript:

LNC022 2013-05-27 Lösningar 1. (a) På en vägskylt står det att vägens lutning är 12 %. Om detta innebär att höjdskillnaden är 12 % av den körda vägsträckan, vilken är då vägens lutningsvinkel? (Rita figur.) (b) v är en vinkel i en triangel, sin v = 0, 36 och cos v är negativt. Beräkna v, både i grader och i radianer. (c) I en triangel med vinklarna 20, 70 och 90 är den kortaste sidan är 213 mm. Beräkna de övriga sidornas längder. (a) Informationen innebär (se figuren) att sin v = H/L = 0, 12, vilket ger vinkeln v 6, 9. L H v (b) Räknaren ger v 1 = arcsin 0, 36 21, 1, och vi vet att det finns en trubbig vinkel med samma sinus: v 2 = 180 arcsin 0, 36 158, 9. Eftersom cosinus är positivt för den spetsiga vinkeln och negativt för den trubbiga, så är här v 158, 9. För att uttrycka den i radianer får vi multiplicera med π. Då är v 2, 77. 180 Alltså: v 2, 77 158, 9. (c) Situationen illustreras i figuren nedan, där de sökta sidorna markerats med x och y. (mm) y 70 213 20 x Vi har nu vilket ger tan 20 = 213 x, sin 20 = 213 y x = 213 213 585, y = tan 20 sin 20 623 Sidorna är cirka 585 mm och 623 mm.

2. Tre vektorer är givna med koordinater i en ON-bas som u = (2, 6, 3), v = (3, 4, 2) och w = (1, 1, 3). (a) Beräkna storleken av vektorn u. (b) Ange vektorn u + v 2w i koordinatform. (c) beräkna skalärprodukten u v. (d) Beräkna vinkeln mellan u och v. (e) Ange en vektor (ej nollvektorn) som är vinkelrät mot w (det finns många). (a) u = 2 2 + ( 6) 2 + 3 2 = 49 = 7 (b) u + v 2w = (2, 6, 3) + (3, 4, 2) 2(1, 1, 3) = (2 + 3 2, 6 + 4 ( 2), 3 2 6) = (3, 0, 5) (c) u v = 2 3 6 4 + 3 ( 2) = 24 (d) Vi använder skalärprodukten från (c) och längderna, där vi redan från (a) har u = 7, och vi får på samma sätt v = 3 2 + 4 2 + ( 2) 2 = 29. Om vinkeln kallas α: u v = u v cos α cos α = u v u v = 24 7 29 α 130 (e) Det gäller att hita en vektor (x, y, z) vars skalärprodukt med w är noll, dvs x y + 3z = 0. Det finns många sådana, t ex (1, 1, 0 eller (0, 3, 1 eller (4, 1, 1). 3. Ett flygplan syns från en punkt på havsytan precis i horisontlinjen. Om vi bortser från atmosfärisk ljusbrytning, på vilken höjd ska planet flyga för att synas på 100 km avstånd? Jordens radie antas vara 6370 km. Låt A vara observatörens plats, B flygplanets läge och M jordens medelpunkt. Vi vill beräkna flyghöjden h. Figuren visa situationen med kraftigt överdrivna proportioner. (km) A 100 B h 6370 6370 M Pythagoras sats ger oss hypotenusan x = 6370 + h (allt i km): x 2 = 6370 2 + 100 2 x 6370, 785 km, och h = x 6370 0, 785 km Flyghöjden bör alltså vara minst 785 m.

4. I en triangel är en vinkel 30 och dess motstående sida är 3 cm. Triangelns längsta sida är 5 cm. Beräkna triangelns återstående sida och vinklar. (cm) C A 30 5 B 3 Sinussatsen ger oss vinkeln B: sin B 5 = sin 30 3 sin B = 5 6 B 56, 44 eller B 180 56, 44 = 123, 56 Vinkelsumman ger vinkeln C = 180 30 B. Eftersom sidan med längd 5 cm ska vara längst, så måste vinkeln B vara störst. Detta inträffar bara i fallet då B 123, 56. Då blir C 26, 44, och sidan c kan beräknas med cosinussatsen: c 2 = 5 2 + 3 2 2 5 3 cos C c 2, 67 Det alternativa fallet som dök upp i lösningen svarar mot de streckade linjerna i figuren. Svar: Sidan är cirka 2,7 cm, vinkeln mot denna är 26 och den tredje vinkeln 124. 5. Figuren visar tre kurvor, av vilka en är y = sin x. De två övriga är y = A sin(px) och y = B cos(qx). Bestäm konstanterna A, p, B och q. 3 2 1 0 1 2 y 3 3 2 1 0 1 2 3 Kurvan y = sin x pendlar mellan värden ±1 (amplituden är 1), vilket visar vilken av kurvorna detta är: svart och heldragen i figuren ovan. En kurva av typen y = B cos(qx) går ej genom origo, eftersom cos 0 = 1, så den kurvan kan vi också urskilja: röd och prickad. Den tredje kurvan är därmed y = A sin(px), blå och streckad. Amplituderna (maxvärdena) avläses till A = 1, 5, B = 2, 5. För den röda kurvan är två perioder lika med en period av y = sin x, dvs perioden är T = π. För den blå kurvan går det precis tre perioder på en period av y = sin x, så perioden är 2π/3. Eftersom produkten av perioden och vinkelfrekvensen är T ω = 2π, så är därmed respektive vinkelfrekvens p = 3 och q = 2 (de svänger ju två ggr respektive tre ggr så fort som y = sin x). Svar: A = 1, 5, p = 3, B = 2, 5, q = 2. x

6. Ett fartyg rör sig i ett område där strömmen har farten 2,6 knop och kursen 42. Om farten genom vattnet är 16 knop, (a) vilken kurs (kgv) ska man hålla för att kursen över grund (kög) ska bli 90? (b) vilken blir farten över grund? N 42 v s 48 α fög 16 vög 48 v s β 2,6 v gv Efter att ha ritat strömtriangeln, kan vi se att en av vinklarna i denna är 48, och vi kallar de övriga α och β. (a) Eftersom kgv = kög + α = 90 + α, så beräknar vi först vinkeln α med sinussatsen. Vi inser att detta är en spetsig vinkel (står ej mot längsta sidan): sin α 2, 6 = sin 48 16 Därmed ska kursen genom vattnet vara cirka 97. α 6, 9360 (b) Vi får nu den återstående vinkeln via vinkelsumman: β = 180 48 α 125, 0640. Då ger cosinussatsen fög 2 = 16 2 + 2, 6 2 2 16 2, 6 cos β fög 17, 6226 Farten över grund blir alltså approximativt 18 knop.

7. Man vill segla på storcirkeln från Bermuda (32 23 N, 64 41 W ) till St Helena (15 57 S, 5 42 W ). (a) Beräkna distansen. (b) Beräkna avseglingskursen. (c) Vilken kurs håller man vid passagen av ekvatorn? I figuren markeras Bermuda med A, St Helena med B och nordpolen med C. Punkten D är den punkt där rutten korsar ekvatorn. a, b, c och CD är förstås storcirkelbågarna mellan respektive punkter. a, b och CD är också meridianbågar. I (a) beräknar vi sidan c (omvandlad till distans), i (b) beräknar vi vinkeln A och i (c) är det vinkeln CDB som söks. b C A a c D B (a) Storcirkelbågen c beräknas med sfäriska cosinussatsen, med a = 90 + 15 57, b = 90 32 23 N, C = 64 41 5 42 : cos c = cos a cos b + sin a sin b cos C c 74, 2630 Detta innebär att distansen för hela seglatsen är c 60 4456M. (b) Avseglingskursen är vinkeln A i triangeln, vilken beräknas med cosinussatsen: cos A = cos a cos b cos c sin a sin c A 121, 1120 (c) Att punkten D ligger på ekvatorn innebär att storcirkelbågen CD = 90. Genom att använda sfäriska sinussatsen på triangeln ACD kan man bestämma vinkeln α = ADC, varefter den sökta kursen är vinkeln CDB som är 180 α. sin α sin b = sin A sin α = sin b sin A α 46, 3006 sin 90 och vi har den sökta kursen 180 α = 133, 6994. Om man vill, kan man också beräkna longituden vid ekvatorspassagen D. Vi har nämligen alla vinklarna i den sydliga triangel som avskärs av ekvatorn, och vi har längden av meridianen från ekvatorn till B. Med sfäriska sinussatsen får man då ekvatorsbågen i denna triangel till 17, 4024. Longituden för D är då 17, 4024 västligare än longituden för B, dvs 23, 1024 W = 23 6 W. Svar: (a) 4456 M, (b) 121, (c) 134.

8. Figuren visar ett prisma, i vilket alla vinklar i hörnen B, C, F och G är räta. AB = CD = 10 cm, BC = FG = 7 cm, BF = CG = 8 cm, EF = GH = 14 cm. Beräkna vinkeln vid hörnet G i triangeln AGE. H 14e 2 G E F 7e 1 8e 3 8e 3 A D 10e 2 B C Lösningsvariant I: Vi kan införa en ON-bas med basvektorer (av längd 1), riktade så här: e 1 riktad från G mot F, e 2 riktad från G mot H, e 3 riktad från G mot C. Tre av sidorna i prismat representeras då av vektorerna GF = 7e 1, GH = 14e 1, GC = 8e1 (visas i figuren), an annan sida är BA = 10e2. Med hjälp av dessa får vi GA = 7e1 + 10e 2 + 8e 3 = (7, 10, 8) och GE = 7e 1 + 14e 2 = (7, 14, 0). Den sökta vinklen α kan nu beräknas med skalärprodukt (som i uppgift 2(d)): cos α = GA GE GA GE = 7 7 + 14 14 + 10 0 72 + 10 2 + 8 2 7 2 + 14 2 + 0 = 189 α 34, 2 2 213 245 Lösningsvariant I: Man kan beräkna sidorna i triangeln AGE i ett eller flera steg med Pythagoras sats. Man får då (detaljer lämnas åt läsaren) AG = 213, EG = 245, AE = 80. Sedan kan man beräkna vinkeln α med cosinussatsen: AE 2 = AG 2 + EG 2 2 AG EG cos α cos α = AG2 + EG 2 AE 2 2 AG EG = 189 213 245 α 34, 2