7. Tweedimensionale grafieken

Vergelijkbare documenten
12. Uitwerkingen van de opgaven

Korte handleiding Maple bij de cursus Meetkunde voor B

Parameterkrommen met Cabri Geometry

15.1 Oppervlakten en afstanden bij grafieken [1]

12.0 Voorkennis. Voorbeeld 1: Los de vergelijking sin(a) = 0 op. We zoeken nu de punten op de eenheidscirkel met y-coördinaat 0.

maplev 2010/7/12 14:02 page 135 #137 Plaatjes in drie dimensies

OEFENPROEFWERK VWO B DEEL 3

Paragraaf 12.1 : Gonio vergelijkingen en herleidingen

2. Een eerste kennismaking met Maxima

TRILLINGEN EN GOLVEN HANDOUT FOURIER

Krommen in de ruimte

10.0 Voorkennis. y = -4x + 8 is de vergelijking van een lijn. Hier wordt y uitgedrukt in x.

2 Kromming van een geparametriseerde kromme in het vlak. Veronderstel dat een kromme in het vlak gegeven is door een parametervoorstelling

TOELATINGSEXAMEN ANALYSE BURGERLIJK INGENIEUR EN BURGERLIJK INGENIEUR ARCHTECT - 3 JULI 2003 BLZ 1/8

4051CALC1Y Calculus 1

Eindexamen vwo wiskunde B pilot 2013-I

ICT - Cycloïden en andere bewegingen

8.0 Voorkennis. Voorbeeld 1: Bereken het snijpunt van 3x + 2y = 6 en -2x + y = 3

Examen VWO. Wiskunde B Profi

Korte handleiding Maple, bestemd voor gebruik bij de cursus Wiskunde

Vectoranalyse voor TG

Je moet nu voor jezelf een overzicht zien te krijgen over het onderwerp Complexe getallen. Een eigen samenvatting maken is nuttig.

Vectormeetkunde in R 3

Uitwerkingen goniometrische functies Hst. 11 deel B3

Tentamen Inleiding Meten en Modelleren Vakcode 8C120 7 april 2010, uur. Het gebruik van een (grafische) rekenmachine is toegestaan.

Het is niet toegestaan om een formulekaart of rekenmachine te gebruiken. f(x) = 9x(x 1) en g(x) = 9x 5. Figuur 1: De grafieken van de functies f en g.

WI1708TH Analyse 3. College 2 12 februari Challenge the future

Paragraaf 12.1 : Gonio vergelijkingen en herleidingen

Examen VWO. Wiskunde B Profi

Eindronde Natuurkunde Olympiade 2018 theorietoets deel 1

Trillingen en geluid wiskundig

Antwoorden. 1. Rekenen met complexe getallen

P is nu het punt waarvan de x-coördinaat gelijk is aan die van het punt X en waarvan de y-coördinaat gelijk is aan AB (inclusief het teken).

. Maak zelf een ruwe schets van f met A = 2, ω = 6π en ϕ = π 6. De som van twee trigonometrische polynomen is weer een trigonometrisch polynoom

Inhoud college 4 Basiswiskunde. 2.6 Hogere afgeleiden 2.8 Middelwaardestelling 2.9 Impliciet differentiëren 4.9 Linearisatie

IJkingstoets burgerlijk ingenieur september 2014: algemene feedback

IJkingstoets burgerlijk ingenieur september 2014: algemene feedback

Examen VWO. wiskunde B (pilot) tijdvak 1 woensdag 22 mei uur. Bij dit examen hoort een uitwerkbijlage.

Voorbereidend Wetenschappelijk Onderwijs Tijdvak 1 Woensdag 16 mei uur

Vectoranalyse voor TG

8. Differentiaal- en integraalrekening

Examen VWO. wiskunde B1,2

Overzicht meetkunde. Driehoeksmeetkunde. Stelling van Pythagoras.

IJkingstoets burgerlijk ingenieur september 2014: algemene feedback

V Kegelsneden en Kwadratische Vormen in R. IV.0 Inleiding

Eindexamen wiskunde B havo II

Noordhoff Uitgevers bv

ProefToelatingstoets Wiskunde B

Uitgewerkte oefeningen

) translatie over naar rechts

Graphics. Small Basic graphics 1/6

1.1 Lineaire vergelijkingen [1]

De parabool en de cirkel raken elkaar in de oorsprong; bepaal ook de coördinaten van de overige snijpunten A 1 en A 2.

GeoGebra Quickstart. Snelgids voor GeoGebra. Vertaald door Beatrijs Versichel en Ivan De Winne

Dossier 4 VECTOREN. Dr. Luc Gheysens. bouwstenen van de lineaire algebra

Hoofdstuk 1 boek 1 Formules en grafieken havo b klas 4

ICT in de lessen wiskunde van de 3de graad: een overzicht

6. Functies Definities en gebruik van functies/variabelen

Lesbrief GeoGebra. 1. Even kennismaken met GeoGebra (GG)

Examen VWO. wiskunde B. tijdvak 2 woensdag 19 juni uur. Bij dit examen hoort een uitwerkbijlage.

14.0 Voorkennis. sin sin sin. Sinusregel: In elke ABC geldt de sinusregel:

1.1 Differentiëren, geknipt voor jou

Formuleblad Wisselstromen

KWADRATISCHE VERGELIJKINGEN, HET GULDEN ZADELVLAK, EN DE REGELMATIGE VIJFHOEK.

Opgaven met dit merkteken kun je overslaan zonder de opbouw aan te tasten.

Eliminatie van parameters en substitutie met computeralgebra

Oefenzitting 2: Parametrisaties.

Voorbereiding toelatingsexamen arts/tandarts. Wiskunde: sinusfuncties. 16 september dr. Brenda Casteleyn

Lineaire Algebra voor ST

vwo wiskunde b Baanversnelling de Wageningse Methode

Faculteit Wiskunde en Informatica VECTORANALYSE

16.0 Voorkennis. Voorbeeld 1: Los op in 2x + 3i = 5x + 6i -3x = 3i x = -i

Examen VWO. wiskunde B1 (nieuwe stijl)

De studie van vlakke krommen gegeven in parametervorm. Lieve Lemmens en Andy Snoecx

Zomercursus Wiskunde. Module 18 Geïntegreerde oefeningen (versie 22 augustus 2011)

Analytische Meetkunde. Lieve Houwaer, Unit informatie, team wiskunde

2 Kromming van een geparametriseerde kromme in het vlak

VISUALISATIE VAN KROMMEN EN OPPERVLAKKEN. 1. Inleiding

PROJECT 1: Kinematics of a four-bar mechanism

Voorbeeldopgaven Meetkunde voor B

Opgave 1 Bekijk de Uitleg, pagina 1. Bekijk wat een vectorvoorstelling van een lijn is.

Oefenexamen 2 H1 t/m H13.2 uitwerkingen. A. Smit BSc

IJkingstoets september 2015: statistisch rapport

Meer over vlakke krommen

Examen HAVO en VHBO. Wiskunde B

5. Vergelijkingen Vergelijkingen met één variabele Oplossen van een lineaire vergelijking

Functiewaarden en toppen

Achter het correctievoorschrift is een aanvulling op het correctievoorschrift opgenomen.

IJkingstoets september 2015: statistisch rapport

IJkingstoets september 2015: statistisch rapport

5.1 Lineaire formules [1]

VIDEO 4 4. MODULUSVERGELIJKINGEN

Complexe e-macht en complexe polynomen

1.0 Voorkennis. Voorbeeld 1: Los op: 6x + 28 = 30 10x.

Vectoranalyse voor TG

Gaap, ja, nog een keer. In één variabele hebben we deze formule nu al een paar keer gezien:

1 Middelpunten. Verkennen. Uitleg

De Afgeleide. ) = 2y. 2 = 4y = 4.(2x+1)

1.0 Voorkennis. Voorbeeld 1: Los op: 6x + 28 = 30 10x.

Ijkingstoets industrieel ingenieur UGent/VUB, september 2015

Transcriptie:

7. Tweedimensionale grafieken 7.1. Grafieken van functies Maxima beschikt over meerdere opdrachten om grafieken te laten tekenen. Grafieken kunnen met wxplotd in de wxmaxima-omgeving ingebed worden (inline). Bij het tekenen van grafieken kan van diverse opties via parameters in de plotopdracht gebruik gemaakt worden. Een uitdrukking met één variabele plotten met wxplot Voorbeeld: Notatie: x 4x + 1 wxplotd ( <expressie>, <x-bereik>, <y-bereik>, <opties>) Een uitdrukking met één variabele plotten met gnuplot In beginsel maakt Maxima bij het tekenen van grafieken gebruik van externe programma s (standaard is dat GnuPlot), waarbij de grafiek in een eigen venster getoond wordt. 1

Tweedimensionale grafieken *x^-4*x+1 5 4 3 1 0-1 - -3-4 -3 - -1 0 1 3 4 x Deze grafiek (via gnuplot verkregen) kunt u desgewenst ook exporteren naar een ander document:

Meerdere uitdrukkingen met één variabele Meerdere expressies kunnen in een lijst worden samengevat en daarmee gelijktijdig geplot worden. In dit voorbeeld wordt het externe programma gnuplot gebruikt. Voorbeeld: f ( x) = 4x + 7x + 9 en g x x x ( ) = 3 + 9 + 5 Notatie: plotd ( [<expressie1>, <expressie>],<x-bereik>, <y-bereik>,<opties>) De optie [gnuplot_preamble, "set zeroaxis"] zorgt ervoor dat de assen getekend worden. 60 40-4*x^+7*x+9-3*x^+9*x+5 0 0-0 -40-60 -80-0 4 6 8 10 x Opgave 7.1 Teken de grafieken van 3 x x x + 1, 3 4 x 5x + 1 en 7 5 x in het venster [ 3, 7] [ 6, 7]. 3

Tweedimensionale grafieken 7.. Grafieken van impliciet gedefinieerde functies x + 1 y + 1 Stel dat u de grafiek van de ellips + = 1 wilt tekenen, dan kan dat niet 3 4 eenvoudig via plotd omdat y niet zo eenvoudig in x kan worden uitgedrukt. In Maxima kunnen we in dit soort gevallen beschikken over het pakket implicit_plot dat geladen kan worden via de opdracht load( implicit_plot ). Notatie voor de impliciete plotopdracht : implicit_plot (<expr>,< x-bereik>,< y-bereik>, <opties>) 6 4 (y+1)^/16+(x+1)^/9 = 1 0 - -4-6 -4-0 4 Opgave 7. Teken in één figuur de elliptische krommen venster [ 3,3] [ 4, 4]. 3 y x x = 5 + 3 en 3 y x x = 3 + 3 in het 7.3. Tekenen van punten en lijnstukken 4

Het is met Maxima ook mogelijk om punten en lijnstukken te tekenen. Punten en lijnstukken worden daarbij als lijsten ingevoerd. Een punt correspondeert daarbij met een tweedimensionale vector. Voorbeeld : We tekenen de driehoek met de hoekpunten A(1,9), B(0,1) en C(7,5) Opmerking: Om ervoor te zorgen dat de veelhoek gesloten wordt getekend, moet in Maxima het beginpunt ook nog eens als eindpunt worden ingevoerd. Vervolgens tekenen we de puntenlijst. Belangrijk daarbij is de toevoeging discrete bij de plotopdracht! Het is ook mogelijk alleen de hoekpunten van de driehoek te tekenen door toevoeging van de optie [style,points] : 5

Tweedimensionale grafieken Andere plotopties zijn nog : [style, [points,5,,6]] [style, [lines,3,3]] Punten worden met speciale instellingen getekend (5 = puntomvang, = kleur rood, 6 = soort opvulling) Lijnstuk met dikte 3 wordt getekend met kleur 3(Magenta) 7.4. Tekenen van parameterkrommen 7.4.1. Rechte lijn Naast de normale vorm van xy-grafieken is het in Maxima ook mogelijk parametervoorstellingen van een kromme te plotten. Hierbij zijn x en y functies van een parameter t. f(t) := [f 1 (t), f (t)] x = f(t)[1] y = f(t)[] Voorbeeld : We definiëren een rechte in parametervorm g : X = punt + t. vector (kortweg g: X = P + t. v), waarbij de parameter t een scalaire grootheid is. We kiezen het punt P(1,) als plaatsvector en de vector v= (1,1) als richtingsvector. 6

De algemene gedaante van een tweedimensionale parameter plotopdracht : plotd([parametric,f x (t),f y (t),<[nticks,getal]>,[t,min,max]],...) parametric geeft aan dat het hier een parameterplot betreft f x geeft aan hoe x van de parameter t afhangt f y geeft aan hoe y van de parameter t afhangt [nticks, getal] legt in getal het aantal te tekenen punten vast; voor een behoorlijke plotkwaliteit is het raadzaam getal niet te klein te kiezen [t,min, max] bereik van de parameter t, van min tot max Onze plotopdracht met f(t)[1] = t+1 en f(t)[] = t+ ziet er dan als volgt uit wxplotd([parametric,f(t)[1], f(t)[], [nticks,100], [t,-7,7]], [x,-5,5], [y,-5,5]); 7.4.. Ellips x + 1 y + 1 We beschouwen de ellips met vergelijking + = 1 3 4 In paragraaf 7. hebben we gezien hoe we via de opdracht implicit_plot de grafiek van de ellips hebben getekend. We kiezen als parametervoorstelling: 7

Tweedimensionale grafieken x + 1 = cos( t ) 3 y + 1 = sin( t ) 4 of x = 1+ 3cos( t) y = 1 + 4sin( t) Opgave 7.3 Maak een parameterplot van de zogenaamde cardioïde :[cos(t)-cos(t),sin(t)-sin(t)] 7.4.3. Lissajousfiguren Jules-Antoine Lissajous (18-1880) was een Frans fysicus die baanbrekend werk heeft verricht op het gebied van licht en geluid. Hij gebruikte hierbij de later naar hem genoemde trillingsfiguren. Lissajous-krommen worden toegepast bij natuurkunde, sterrenkunde en andere wetenschappen. Ze kunnen het best zichtbaar gemaakt worden op een oscilloscoop en worden gebruikt om een onbekende frequentie op te sporen door deze te vergelijken met een bekende. In de figuur hiernaast ziet u een trillingsfiguur van een punt dat gelijktijdig deelneemt aan periodieke bewegingen langs de x-as en de y-as. De trilling langs de x-as wordt beschreven door de formule: x( t) = 3 sin( πt / ) en de trilling langs de y-as door de formule: y( t) = 5 sin( πt / 3) 8

Een Lissajousfiguur is een kromme die wordt beschreven door een punt dat gelijktijdig deelneemt aan twee periodieke bewegingen langs verschillende assen. De hierbij behorende algemene gedaante van de parametervoorstelling ziet er als volgt uit: Opgave 7.4 x( t) = a + b sin ( c( t d)) y( t) = p + q sin ( r( t s)) Een punt P doorloopt een Lissajousfiguur K met parametervoorstelling x( t) = 100 sin( t) K : y( t) = A sin ( ωt + α) a. Om het effect van de verandering in het faseverschil α na te gaan, tekenen we de parameterplot van K in geval A = 100, ω =1 en α = 0, π / 4, π /, 3 π / 4, π b. Om het effect van de verandering in de hoekfrequentie ω na te gaan, tekenen we de parameterplot van K in geval A=100, α = 0 en ω = 0.5, 0.50, 0.75. c. Om het effect van de verandering in de amplitude A na te gaan, tekenen we de parameterplot van K in geval ω =1, α = 0 en A = 5, 50, 75. 9