2 1

3^C PNI – MATEMATICA
compito n°7 - 2011-2012
1. Dimostra le “formule parametriche” ed una delle formule di prostaferesi a tua scelta.
2. Verifica le seguenti identità goniometriche, precisando quali formule vengono utilizzate:
tg
2



4 sen 2  / 2
1
−2
=
;
2 sen 2 / 2
sen  tg 
3
cos sen −cos 2 = sen2 2  ;
4
4
2
2
18 cos 4 −8 cos 2 
=1 ;
cos 4 
2 tg 1tg 2 
tg −tg −=
.
1−tg 2  tg 2 
3. Dimostra che il lato del decagono regolare inscritto in una circonferenza è la sezione aurea del
raggio. Utilizza il precedente risultato per calcolare sen 18 ° e sen 36 ° .
4. Data la funzione y=a sen 2 xb sen x cos xc cos 2 x , determina i valori di A, , f, k, per i
quali si ha: y= A sen xk . Applicando tale procedimento, disegna il grafico della
funzione y 1=sen 2 x2 sen x cos x3 cos 2 x . Spiega quale successione di trasformazioni porta
il grafico di y=sen x in quello di y 1 . Per quali valori di a, b, c si ottiene come grafico una
retta parallela all'asse delle ascisse?
5. Determina (senza fare uso di radici) l'equazione cartesiana della curva le cui equazioni
parametriche sono:
t
. Quali simmetrie possiede la curva?
{x=sen
y=sen 2 t
6. Calcola sen2 35°sen2 55° .
7. Determina le funzioni della forma y=a sen xb cos x tali che per x=2 /3 sia y=1 , e
che l'ampiezza dell'oscillazione sia A=2 . Disegna (in maniera precisa) il loro grafico
nell'intervallo [0 , 2 ] . Ponendo y=s , x=2  t , dove s rappresenta lo spostamento
dall'origine di un punto P che si muova su una retta nel tempo t, descrivi il moto di P e ricava le
leggi che forniscono velocità e accelerazione di P in funzione del tempo.
3^C - Correzione compito n°7
1. Vedi pagg. 91-93 del libro di testo.
2.
tg 2





1−cos 
1−cos  2 cos 
2 cos 
1
2
−2 =
−2 =
⋅
=
;
2
2 sen /2
1cos  1−cos 
1cos  1−cos  1cos 
4 sen 2 / 2
1−cos  cos 
2 cos 1−cos 
2 cos 
=4⋅
⋅ 2 =
=
c.v.d.
2
sen  tg 
sen  1cos 1−cos  1cos 
18 cos 4 −8 cos 2  18 cos 4 −8 cos 2  18 cos 4 −8 cos 2 
=
=
=1 c.v.d.
cos 4 
2 cos 2 2 −1
22 cos 2 −12−1
cos 4 sen 2 −cos 2 2 =1−sen2 2sen2 −1−2 sen 2 2=3 sen 2 −3 sen 4  ;
3
3
sen 2 2 = 2 sen  cos 2=3 sen 2 1−sen 2 =3 sen 2 −3 sen 4  c.v.d.
4
4
tg tg 
tg −tg 
2 tg 1tg 2 
tg −tg −=
−
=... svolgo...=
c.v.d.
1−tg  tg  1tg  tg 
1−tg 2  tg 2 
3. Se AB è il lato del decagono regolare inscritto nella circonferenza di centro O e raggio OA, allora:
O
360 °



AOB=
=36 ° e OAB=
OBA=72
° .
10
Conduco la bisettrice AD, che forma il triangolo ABD avente anch'esso angoli di
D
36 °−72 °−72 ° , e quindi simile ad ABO. Inoltre, il triangolo ODA, avendo
gli angoli in A e in O uguali, è isoscele, e quindi: AD=OD .
H
l
OA AB
r
=
⇒
= 10 , ovvero il lato del decagono regolare
Ne segue che:
AB BD
l 10 r−l 10
A
B
inscritto nella circonferenza è uguale alla sezione aurea del raggio, in quanto è medio proporzionale tra
il raggio stesso e la parte rimanente. Considerando l 10 come incognita, ricavo:
2
2
r 2−rl 10=l 10
⇒ l 10
rl 10−r 2=0 ⇒ l 10=
 5−1 r
2
(scartando la soluzione negativa).

2
l /2
Quindi: sen 18°= AH = 10 =  5−1 ⇒ cos 18 °=  1−sen2 18 °= 1−  5−1  =  102  5 , da cui:
AO
r
4
4
4
 5−1⋅ 102  5 =  10−2  5
sen 36 °=2 sen 18 ° cos 18°=2⋅
4
4
4
.
4. Applicando le formule di duplicazione, otteniamo:
y=a sen 2 xb sen x cos xc cos 2 x=a
1−cos 2 x b
1cos 2 x b
c−a
ca
 sen 2 xc
= sen 2 x
cos 2 x
.
2
2
2
2
2
2
Come abbiamo visto, tale funzione può essere scritta nella forma y= A sen xk ponendo:
A=
 b2c−a2
2
, =2 , =arc tg
c−a
ca
, k=
, e corrisponde ad una oscillazione
b
2
armonica di ampiezza A, periodo T =
2
2
y ' =sen x2 sen x cos x3 cos x=
2
= , sfasamento f e valore medio k.


1−cos 2 x
1cos 2 x
sen 2 x3
=sen 2 xcos 2 x2=  2 sen 2 x 2 .
2
2
4
Il grafico di y ' si ottiene da quello di y=sen x applicando
nell'ordine (ad esempio):
2+√2
•
una “contrazione” orizzontale di un fattore 2: x ' =x / 2 ;
•
una traslazione verso sinistra di /8 unità: x ' ' = x ' −/8 ;
•
una “dilatazione verticale di un fattore
•
una traslazione verso l'alto di 2 unità: y ' ' = y ' 2 .
2
: y ' = y 2 ;
2-√2
Il grafico è una retta parallela all'asse delle ascisse se:
-p/8 p/8
A=0 ⇒ b=0∧a=c .
5.
5p/8
7p/8
y=sen 2 t=2 sen t cos t=±2 x  1− x 2 ⇒ y 2=4 x 2 1− x 2  . La curva è simmetrica rispetto ad
entrambi gli assi cartesiani, e, quindi, anche rispetto all'origine degli assi.
6. Poiché 55 °=90 °−35 ° , abbiamo: sen2 35°sen 2 55°=sen 2 35°cos 2 35°=1 .
2
 3 − b =1 ⇒ a  3−b=2 .
7. Impongo il passaggio per il punto   ,1 : a
3
2 2
L'ampiezza dell'oscillazione è data da k =  a 2b 2 , quindi: a 2b 2=4 .
Il sistema formato dalle due condizioni ammette le soluzioni:
{
a 1=0
e
b1=−2
{
a 2=  3
.
b 2=1
Quindi il problema è verificato dalle due funzioni f 1=−2 cos x (il cui grafico si traccia in maniera
elementare) ed f 2=  3 sen xcos x che, tramite la formula dell'angolo “aggiunto”, può essere scritta:

f 2=2 sen  x  e, quindi, corrisponde ad una sinusoide traslata di /6 verso sinistra e di
6
ampiezza A=2 .
Scrivendo le funzioni ottenute come:


s1=2 sen2  t−  , s 2=2 sen2  t  , vediamo che
2
6
f1
f2
si tratta di moti armonici di ampiezza A=2 , pulsazione
=2  , frequenza f =
Possiamo
quindi

1
=1 , periodo T = =1 .
f
2
ricavare
le


velocità: v 1=4  cos 2  t−  , v 2=4  cos 2  t  e
2
6


accelerazioni: a 1=−8 2 sen2  t−  , a 2=−82 sen 2  t  .
2
6
le