03.05.2013 Views

MATE 111 VAC

MATE 111 VAC

MATE 111 VAC

SHOW MORE
SHOW LESS

Create successful ePaper yourself

Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.

ONDERWYSWISKUNDE: FUNKSIES<br />

STUDIEGIDS EN HANDLEIDING VIR<br />

<strong>MATE</strong> <strong>111</strong> <strong>VAC</strong><br />

*<strong>MATE</strong><strong>111</strong><strong>VAC</strong>*<br />

SKOOL VIR OPVOEDINGSWETENSKAPPE<br />

VAALDRIEHOEKKAMPUS


Studiegids saamgestel deur:<br />

Me HH Coetzee<br />

Hantering van drukwerk en verspreiding deur Departement Logistiek (Verspreidingsentrum).<br />

Gedruk deur Ivyline Technologies (018) 293 0715/6.<br />

Kopiereg 2012-uitgawe. Hersieningsdatum 2013.<br />

Noordwes-Universiteit, Potchefstroomkampus.<br />

Geen gedeelte van hierdie boek mag in enige vorm of op enige manier sonder skriftelike<br />

toestemming van die publiseerders weergegee word nie.<br />

ii


INHOUDSOPGAWE<br />

Woord van verwelkoming .................................................................................................... v<br />

Rasionaal ........................................................................................................... v<br />

Bibliografie ........................................................................................................... v<br />

Studiemateriaal .......................................................................................................... vi<br />

Hoe om alle studiegidse te gebruik ................................................................................... vi<br />

Hoe om hierdie studiegids te gebruik .............................................................................. vii<br />

Bestudering van die leerinhoud ........................................................................................ vii<br />

Waarskuwing teen plagiaat ................................................................................................. x<br />

Studie-ikone .......................................................................................................... xi<br />

Aksiewerkwoorde vir wiskunde ........................................................................................ xii<br />

Modulebeplanner ........................................................................................................ xiv<br />

Uitkomste van hierdie module ........................................................................................ xvii<br />

Leereenheid 1 Funksies en modelle ......................................................................... 1<br />

1.1 Die Begrip: Funksie ............................................................................. 3<br />

1.2 Grafieke Van Funksies ...................................................................... 12<br />

1.3 Stygende en Dalende Funksies; Gemiddelde Veranderingstempo .. 18<br />

1.4 Transformasies Van Funksies ........................................................... 21<br />

1.4.1 Translasies: ....................................................................................... 24<br />

1.4.2 Refleksies ......................................................................................... 26<br />

1.4.3 Rek/krimp m.b.t. die vertikale as:....................................................... 28<br />

1.4.4 Rek/krimp m.b.t. die horisontale as: .................................................. 30<br />

1.4.5 Ewe en onewe funksies (simmetrie) .................................................. 33<br />

1.5 Wiskundige Modelle .......................................................................... 39<br />

1.5.1 Lineêre Funksies ............................................................................... 43<br />

1.5.2 Absolute Waarde ............................................................................... 64<br />

1.5.3 Polinome ........................................................................................... 74<br />

1.5.4 Magsfunksies .................................................................................. 109<br />

1.5.5 Rasionale Funksies ......................................................................... 120<br />

1.5.6 Eksponensiële Funksies .................................................................. 127<br />

1.5.7 Logaritmiese Funksies .................................................................... 152<br />

1.5.8 Algebraïese Funksies ...................................................................... 153<br />

1.5.9 Trigonometriese Funksies ............................................................... 157<br />

1.5.10 Hiperboliese Funksies ..................................................................... 194<br />

1.6 Strategieë Vir Keuse Van Wiskundige Modelle ................................ 202<br />

Leereenheid 2 INVERSE FUNKSIES .................................................................... 205<br />

2.1 Definisie .......................................................................................... 206<br />

iii


iv<br />

2.2 Bekende Inverse Funksies .............................................................. 212<br />

2.2.1 Inverse Van Lineêre Funksies ......................................................... 212<br />

2.2.2 Inverse Van Absolute Waarde: ........................................................ 214<br />

2.2.3 Inverse Van Polinome: .................................................................... 215<br />

2.2.4 Inverse Van Magsfunksies .............................................................. 219<br />

2.2.5 Inverse van Rasionale Funksies ...................................................... 220<br />

2.2.6 Inverse van Algebraïese Funksies ................................................... 221<br />

2.3 Inverse Van Eksponensiële Funksies Ook Genoem Logaritmiese<br />

Funksies .......................................................................................... 222<br />

2.4 Inverse Van Trigonometriese Funksies .......................................... 234<br />

2.5 Inverse Hiperboliese Funksies......................................................... 242<br />

Leereenheid 3 NUWE FUNKSIES UIT OU FUNKSIES.......................................... 255<br />

3.1 Transformasies Van Funksies ......................................................... 256<br />

3.2 Kombinasies Van Funksies ............................................................. 257<br />

3.3 Samestelling Van Funksies ............................................................. 266<br />

Leereenheid 4 TEMPO VAN VERANDERING EN LIMIETE ................................. 283<br />

4.1 Raaklyn- en Snelheidsprobleme ...................................................... 284<br />

4.2 Die Limiet Van ‘n Funksie ................................................................ 298<br />

BYLAAG ........................................................................................................ 304<br />

LEESBUNDEL ........................................................................................................ 317


WOORD VAN VERWELKOMING<br />

Baie welkom by die vak Wiskunde! Geluk met jou keuse van wiskunde as ’n hoofvak! Om<br />

hierdie spesifieke module suksesvol af te handel, is dit noodsaaklik dat jy voorbereid na<br />

elke klas (kontaksessie) kom en elke opdrag na die beste van jou vermoë uitvoer. Op hierdie<br />

wyse verseker jy sinvolle gesprekke met jou fasiliteerder en ander leerders tydens<br />

kontaksessies.<br />

RASIONAAL<br />

In hierdie module word een van die mees fundamentele begrippe in wiskunde, naamlik<br />

funksies, bespreek. Enersyds behoort hierdie module oor elementêre funksies jou voor te<br />

berei vir verdere modules soos <strong>MATE</strong> 211 (Kegelsnedes) en <strong>MATE</strong> 312 (Analise).<br />

Andersyds word geleenthede geskep om noodsaaklike kennis, begrip en vaardighede met<br />

betrekking tot funksies te bemeester sodat jy dit effektief kan toepas en onderrig as<br />

wiskundeonderwyser.<br />

Hierdie module fokus op verskillende voorstellings van elementêre funksies, die formulering<br />

van wiskundige modelle, die verkryging van nuwe funksies uit ou funksies, limiete van<br />

funksies, sowel as inverse funksies. Ons lê ook baie klem daarop om aan te toon waar<br />

hierdie funksies in lewenswerklike situasies voortspruit.<br />

BIBLIOGRAFIE<br />

Asp, Gary; Dowsey, John; Stacey, Kaye; Tynan, David. 2004. Graphic Algebra. Key<br />

Curriculum Press<br />

Baxter, et al. 1993. Functions. The School Mathematics Project. Cambridge: University<br />

Press.<br />

Baxter, et al. 2001. SMP 16-19. Functions and Calculus. Cambridge: University Press.<br />

Chanan, Steve et al. Exploring Algebra with The Geometer`s Sketchpad. 2002. Key<br />

Curriculum Press<br />

De Wet, Brenda; Trollope, Madeline. 2003. Mathematics N3. Heinemann<br />

Exley, Linda L; Smith, Vincent K. 1993. College Algebra and Trigonometry. Prentice Hall<br />

Foerster, Paul A. 2007 . Precalculus with Trigonometry Concepts and Applications. Key<br />

Curriculum Press.<br />

Haeussler, Ernest F Jr. ; Paul, Richard S. 2002 Introducing Mathematical Analysis for<br />

Business, Economics, and the Life and Social Sciences. Revised Edition. Prentice Hall<br />

Murdock, Jerald; Kamischke, Ellen and Eric 2002. Discovering Algebra An Investigative<br />

Approach. Key Curriculum Press.<br />

Murdock, Jerald; Kamischke, Ellen and Eric 1998. Advanced Algebra Through Data<br />

Exploration A Graphing Calculator Approach. Key Curriculum Press.<br />

Poulter, Bryony; Reeler, Lesley. 2001. Mathematics HG 12.Maskew Miller Longman.<br />

Stewart, James. 2003. Single Variable Calculus International Student Edition. Thomson<br />

Brooks/Cole<br />

Van de Walle, John A. 2004 Elementary and Middle School Mathematics Teaching<br />

Developmentally Fifth Edition. Pearson Education, Inc<br />

v


Van Dyke, Frances. 2002 A Visual Approach to Functions Key Curriculum Press<br />

http://math.rice.edu/~pcmi/sphere/drg_txt.html<br />

Washington, Allyn J 2000 Basic Technical Mathematics with Calculus. Seventh Edition.<br />

Addison Wesley Longman, Inc.<br />

http://www.medford.k12.ma.us/math/images/book.gif<br />

STUDIE<strong>MATE</strong>RIAAL<br />

Stewart, James et al. 2012. Precalculus Mathematics for Calculus. 6th Edition. Pacific<br />

Grove: Brooks/Cole Publishing Company.<br />

The Geometer`s Sketchpad ('n rekenaarprogram)<br />

Geheuestokkie “USB flash drive”.<br />

HOE OM ALLE STUDIEGIDSE TE GEBRUIK<br />

uitkomsgebaseerde onderrigleer (benadering en kritieke uitkomste)<br />

ʼn Uitkomsgebaseerde onderrigleerbenadering kan beskryf word as ʼn verskuiwing van die<br />

klem vanaf onderrig na leer; van wat die dosent doen, na wat die leerder doen. Dit<br />

veronderstel selfstandige leer en berus nie op die beginsel van “lepelvoer” wat impliseer dat<br />

die dosent al die werk vir die leerder doen, nie. UGO is nie bevoegdheidsgebaseerde<br />

opleiding waar slegs van leerders verwag word om ʼn minimum vlak van bevoegdheid te<br />

demonstreer nie. In UGO doen die leerders self die werk omdat die uitkomste en<br />

verwagtinge helder en duidelik gestel is en die onderrig- en leeraktiwiteite so deur die dosent<br />

georganiseer word dat die leerders meer geleenthede het om die werk self te doen. UGO<br />

beklemtoon die leerderperspektief deur:<br />

die duidelike identifisering van dit wat ʼn leerder kan verwag om te weet, verstaan en te<br />

doen as resultaat van die leerproses (sg. uitkomste);<br />

assessering wat op deursigtige en verdedigbare wyse in lyn is met die uitkomste;<br />

onderrig- en leeraktiwiteite wat die spesifieke uitkomste bemoontlik;<br />

gedetailleerde assesseringstake wat konsistent gemerk word aan die hand van<br />

onderstaande duidelik gespesifiseerde kriteria. (University of Western Australia – internet<br />

artikel).<br />

THE UNIVERSITY’S BROAD TEACHING APPROACH<br />

The teaching-learning approach adopted by this University, is one of guided, progressively<br />

more independent, outcomes-based study within a flexi-learning environment. The lecturer<br />

guides the student personally and by means of a study guide, enabling her/him to attain<br />

learning outcomes through progressively more independent self-activity. The lecturer serves<br />

partly as manager, partly as facilitator of the student’s learning, providing continuous<br />

formative and summative assessment and oral and written feedback on his or her study<br />

progress through various assessment methods, applicable to the nature of each specific<br />

module. In the execution of such assessment, the focus is on specific exit level outcomes,<br />

which take into account the idiosynccratic nature of each subject group, school, and faculty.<br />

Outcomes-based education and training (approach and critical outcomes)<br />

vi


An outcomes-based teaching-learning approach can be described as moving the focus from<br />

teaching to learning; from what the lecturer does, to what the learner does. It implies<br />

independent study and denies the principle of spoonfeeding which implies that the lecturer<br />

does all the work for the student. OBE is not competency-based training where learners are<br />

only expected to demonstrate a minimum level of competency. With OBE learners are<br />

expected to do the learning themselves since the outcomes and expectancies are clearly<br />

stated and the teaching and learning activities are organised by the lecturer to afford learners<br />

more opportunities for mastering the outcomes themselves. OBE emphasises the learner<br />

perspective through<br />

the clear identification of what a learner can expect to know, understand and do as a<br />

result of the learning process (the so-called outcomes);<br />

assessment done transparently and justifiably in line with the outcomes;<br />

teaching and learning activities that enable the specific outcomes;<br />

detailed assessment tasks that are marked consistently in accordance with clearly<br />

specified criteria (University of Western Australia – internet artikel).<br />

HOE OM HIERDIE STUDIEGIDS TE GEBRUIK<br />

Die studiegids bevat instruksies wat jou behoort te help om die leermateriaal doeltreffend te<br />

gebruik. Sekere moeilike gedeeltes word verduidelik en vrae gestel om jou in staat te stel om<br />

jou kennis en begrip van die leerinhoud te bepaal. Die leer van wiskunde berus in ʼn groot<br />

mate op die doen daarvan. Gevolglik word 'n aantal geleenthede in hierdie studiegids geskep<br />

om jou in staat te stel om wiskunde te doen, te leer en te verstaan. In die bestudering van<br />

<strong>MATE</strong> <strong>111</strong> moet jy:<br />

die uitkomste op alle vlakke (module, leereenheid, leergedeelte) intensief bestudeer;<br />

die modulebeplanner raadpleeg sodat jy 'n idee kan vorm ten opsigte van die<br />

organisering van leerinhoude en verdeling van tyd;<br />

die leerinhoud bestudeer volgens die leeruitkomste en die instruksies in die studiegids;<br />

al die leeraktiwiteite (voorbeelde en oefeninge) van elke leereenheid uitvoer;<br />

al die opdragte van elke leereenheid voltooi;<br />

goed voorbereid wees vir kontaksessies deur alle dele ontbrekende dele (bv. ......... of<br />

tabelle of grafieke) in te vul ;<br />

ten volle voltooide opdragte ingee op datums en tye deur die dosent gespesifiseer<br />

BESTUDERING VAN DIE LEERINHOUD<br />

Indien moontlik, bestudeer leereenhede in groepe van twee of meer studente. Groepwerk<br />

verskaf geleenthede om werk te bespreek en aan mekaar te verduidelik om sodoende die<br />

leerinhoud beter te verstaan. Tydens kontaksessies word probleme wat deur die groep of<br />

deur die fasiliteerder geïdentifiseer is, bespreek en verduidelik.<br />

vii


ASSESSERING VAN HIERDIE MODULE<br />

Assessering sal soos volg gedoen word:<br />

ASSESSERING VAN DIE INHOUD<br />

Voltooiing van klasopdragte (in klein groepies) en inhandiging op datum deur dosent<br />

verskaf vir gedeeltelike assessering.<br />

Voltooiing van huiswerkopdragte (individueel) en inhandiging op datum soos deur dosent<br />

verskaf vir gedeeltelike assessering.<br />

Die skryf van onvoorbereide en voorbereide klastoetse.<br />

Opdragte wat gedeeltelik deur dosent of assistent nagesien is, moet verder self nagesien<br />

word met behulp van memorandums op eFundi.<br />

viii<br />

Fakulteitsbesluit vir penalisering vir laat inhandiging van referate – voltydse studente:<br />

Daar is besluit dat referate/werkopdragte wat een dag tot en met ʼn week na die<br />

vasgestelde datum ingehandig word, wel nagesien word, maar dat die punt wat die<br />

student verwerf deur 2 gedeel word. Byvoorbeeld sal ʼn student wat laat ingehandig het<br />

en ʼn punt van 90% behaal gevolglik net 45% verwerf. ʼn Week na die<br />

inhandigingsdatum word die memorandum (waar van toepassing) beskikbaar gestel en<br />

word geen referate meer aanvaar nie. Geldige menslikheidsfaktore sal wel na die<br />

dosent se eie oordeel aanvaar word<br />

TERUGVOER<br />

NOTASIE BY MERK VAN OPDRAGTE:<br />

XR Rekenfout<br />

XM Verkeerde Metode<br />

XB Beginselfout<br />

XN Verkeerde Notasie<br />

XBV Beantwoord die vraag<br />

XF Verkeerde Formule<br />

XS Skryffout<br />

XT Taal- of spelfout<br />

XBW Verkeerde Bewoording<br />

Sommige opdragte sal gedeeltelik of volledig deur die dosent of assistent nagesien word.<br />

Memorandums van gedeeltelik nagesiende opdragte sal op eFundi verskyn. Die student<br />

moet dit dan self nasien.<br />

Ander opdragte sal tydens die kontaksessies self of deur ʼn medestudent nagesien word<br />

vanaf memorandums deur die dosent verskaf.<br />

Terugvoering sal tydens die kontaksessies geskied wanneer opdragte teruggegee word.


DEELNAMEBEWYS<br />

Gereelde klasbywoning, inhandiging van opdragte en die skryf van toetse op die<br />

geskeduleerde datums vorm alles deel van jou deelnamebewys.<br />

DEELNAMEPUNT:<br />

Die deelnamepunt word saamgestel uit die punte wat behaal is in klastoetse en/of<br />

werksopdragte soos bepaal deur die betrokke dosent.<br />

EKSAMEN<br />

Jy het toelating tot die eksamen in hierdie module as jy ʼn deelnamepunt van ten minste<br />

40% opgebou het en daarmee 'n deelnamebewys verwerf het.<br />

Aan die einde van die module word twee eksamenvraestelle geskryf. Die subminimum vir<br />

beide vraestelle is 40%.<br />

Jou modulepunt vir <strong>MATE</strong> <strong>111</strong> word met behulp van die deelnamepunt en die<br />

eksamenpunt in die verhouding 50:50 bereken. Die slaagsyfer vir die module is 50%.<br />

ix


WAARSKUWING TEEN PLAGIAAT<br />

WERKSTUKKE IS INDIVIDUELE TAKE EN NIE GROEPAKTIWITEITE NIE (TENSY DIT<br />

UITDRUKLIK AANGEDUI WORD AS ‘N GROEPAKTIWITEIT)<br />

Kopiëring van teks van ander leerders of uit ander bronne (byvoorbeeld die studiegids,<br />

voorgeskrewe studiemateriaal of direk vanaf die internet) is ontoelaatbaar – net kort<br />

aanhalings is toelaatbaar en slegs indien dit as sodanig aangedui word.<br />

U moet bestaande teks herformuleer en u eie woorde gebruik om te verduidelik wat u<br />

gelees het. Dit is nie aanvaarbaar om bestaande teks/stof/inligting bloot oor te tik en die<br />

bron in 'n voetnoot te erken nie – u behoort in staat te wees om die idee of begrip/konsep<br />

weer te gee sonder om die oorspronklike skrywer woordeliks te herhaal.<br />

Die doel van die opdragte is nie die blote weergee van bestaande materiaal/stof nie, maar<br />

om vas te stel of u oor die vermoë beskik om bestaande tekste te integreer, om u eie<br />

interpretasie en/of kritiese beoordeling te formuleer en om 'n kreatiewe oplossing vir<br />

bestaande probleme te bied.<br />

Wees gewaarsku: Studente wat gekopieerde teks indien sal 'n nulpunt vir die opdrag<br />

ontvang en dissiplinêre stappe mag deur die Fakulteit en/of die Universiteit teen<br />

sodanige studente geneem word. Dit is ook onaanvaarbaar om iemand anders se werk<br />

vir hulle te doen of iemand anders in staat te stel om u werk te kopieer – moet dus nie<br />

u werk uitleen of beskikbaar stel aan ander nie!<br />

x


STUDIE-IKONE<br />

Toets die stand van u<br />

kennis/insig.<br />

Belangrike inligting.<br />

Bestudeer nou die<br />

volgende gedeelte/<br />

verduideliking /<br />

bespreking, aandagtig.<br />

Bestudeer die aangetoonde<br />

materiaal in die<br />

addendum:<br />

Werksopdrag.<br />

Verkry internettoegang<br />

en voer die meegaande<br />

opdrag uit.<br />

Bestudeer Precalculus<br />

Selfstudie: Alle<br />

Oefeninge oor Grafieke<br />

in die Addendum pp. ?<br />

Neem u antwoorde saam<br />

na die kontakgeleentheid<br />

/ groepbyeenkoms vir<br />

bespreking<br />

Individuele oefening.<br />

Praktiese voorbeeld.<br />

Antwoorde/oplossings.<br />

Uitkomste.<br />

Voorbereiding vir die kontaksessie/groepbyeenkoms.<br />

CD-ROM.<br />

Individuele PC-opdrag /<br />

PowerPoint<br />

xi


AKSIEWERKWOORDE VIR WISKUNDE<br />

Toepas<br />

Om in staat te wees om wat jy in een situasie geleer het, in ʼn ander situasie te kan gebruik.<br />

VOORBEELD: Pas differensiasie toe op maksimeringsprobleme.<br />

Aflei<br />

Om ʼn reël /eienskap te bewys deur logiese redenering.<br />

VOORBEELD: Lei die eienskap: a.0 = 0 af deur gebruik te maak van die basiese eienskappe<br />

van die reële getalle.<br />

Definieer<br />

Om presies te sê wat ʼn wiskundige begrip of bewerking beteken.<br />

VOORBEELD: Definieer ʼn funksie.<br />

Demonstreer<br />

Om jou kennis ten opsigte van ʼn wiskundige bewerking te toon.<br />

VOORBEELD: Demonstreer dat ʼn rasionale getal geskryf kan word óf as ʼn eindige óf as ʼn<br />

repeterende desimale getal.<br />

Illustreer<br />

Om jou kennis van ʼn begrip of ʼn stelling te demonstreer met behulp van die teken van ʼn<br />

grafiek of ʼn diagram.<br />

VOORBEELD: Illustreer die kontinuïteit van ʼn funksie deur gebruik te maak van die grafiek<br />

van die funksie.<br />

Voorstel<br />

Om ʼn wiskundige begrip op ʼn ander manier te beskryf.<br />

VOORBEELD: Gee ʼn meetkundige voorstelling van die komplekse getal z = 2 + 2i.<br />

Stel/noem<br />

Om spesifieke eienskappe neer te skryf sonder bespreking.<br />

VOORBEELD: Stel die assosiatiewe eienskap vir optelling.<br />

Bereken/bepaal<br />

Om die antwoord van ʼn bewerking te kry.<br />

VOORBEELD: Bereken:<br />

Bewys<br />

xii<br />

lim<br />

x 0<br />

x<br />

2<br />

2x<br />

.<br />

x<br />

Om aan te toon dat ʼn bewering waar is.<br />

VOORBEELD: Bewys dat 5 n - 1 deelbaar is deur 4 vir alle natuurlike getalle n.<br />

Los op<br />

Om ʼn oplossing te verkry vir ʼn gegewe probleem of vergelyking.<br />

VOORBEELD: Ek wil graag ʼn hok bou uit 20 m heining materiaal. Wat moet die lengte en<br />

breedte van die hok wees sodat die oppervlakte ʼn maksimum sal wees?


Formuleer<br />

Om ʼn stelling of reël neer te skryf sonder enige bewys.<br />

VOORBEELD: Formuleer die stelling van Pythagoras.<br />

xiii


MODULEBEPLANNER<br />

xiv<br />

LEEREENHEID LEERGEDEELTE LEERONDERDEEL<br />

OP-<br />

DRAGTE<br />

URE DATUM<br />

Klastoets 1 1.1-1.4 3 22/02/13<br />

Klastoets 2 1.5.1-1.5.3 3 08/03/13<br />

Klastoets 3 1.5.4-1.5.8 3 20/03/13<br />

Klastoets 4 Sketchpad en 1.6 3 03/05/13<br />

Klastoets 5 1.5.9 3 10/05/13<br />

Klastoets 6 2 3 17/05/13<br />

Klastoets 7 3 3 24/05/13<br />

1 Funksies en<br />

Modelle<br />

1.1 Die begrip: Funksie 1 6 07/02/13<br />

1.2 Grafieke van<br />

Funksies<br />

1.3 Stygende en<br />

dalende Funksies;<br />

Gemiddelde tempo<br />

van Verandering<br />

2 3 11/02/13<br />

3A<br />

3B<br />

1.4 Transformasies 1.4.1 Translasies 6<br />

1.5 Wiskundige<br />

Modelle<br />

1.4.2 Refleksies<br />

1.4.3 Rek/krimp<br />

m.b.t. die<br />

vertikale as<br />

1.4.4 Rek/krimp<br />

m.b.t. die<br />

horisontale as<br />

1.4.5 Ewe en onewe<br />

funksies<br />

1.5.1 Lineêre<br />

funksies<br />

1.5.2 Absolute<br />

Waarde<br />

3 12/02/13<br />

13/02/13<br />

4 15/02/13<br />

1<br />

5B 11 20/02/13<br />

6A<br />

6B<br />

1.5.3 Polinome 7A<br />

8B<br />

9 26/02/13<br />

27/02/13<br />

9 01/03/13<br />

04/03/13<br />

1.5.4 Magsfunksies 9 3 05/03/13<br />

1.5.5 Rasionale<br />

Funksies<br />

1.5.6 Ekspo –<br />

nensiële<br />

Funksies<br />

1.5.7 Logaritmiese<br />

Funksies<br />

1.5.8 Algebraïese<br />

Funksies<br />

11A<br />

0<br />

12 11/03/13<br />

0<br />

12B 3 12/03/13


2: Inverse<br />

Funksies<br />

3: Nuwe<br />

funksies uit<br />

Ou Funksies<br />

4: Tempo van<br />

Verandering<br />

en Limiete<br />

Finale eksamen<br />

Voorbereiding<br />

1.6 Strategieë vir<br />

Keuse van<br />

Wiskundige<br />

Modelle<br />

1.5.9 Trigonometriese<br />

Funksies<br />

1.5.10 Hiperboliese<br />

Funksies<br />

13A 15 19/03/13<br />

0<br />

14 3 (15/03)<br />

18/03/13<br />

22B WIL<br />

2.1: Definisie 15 2 30/04/13<br />

2.2: Bekende Inverse<br />

Funksies<br />

2.3: Logaritmiese en<br />

eksponensiële<br />

funksies as<br />

inverses<br />

2.4: Inverses van<br />

Trigonometriese<br />

funksie<br />

2.5: Inverses van<br />

Hiperboliese<br />

funksies<br />

3.1: Transformasies<br />

2.2.1 Lineêre<br />

Funksies<br />

2.2.2: Absolute<br />

Waarde<br />

2.2.3 Polinome 2<br />

2.2.4 Magsfunksies 16 1.5 02/05/13<br />

2.2.5 Rasionale<br />

funksies<br />

2.2.6 Algebraïese<br />

funksies<br />

1<br />

1<br />

17 1.5 02/05/13<br />

18 3 06/05/13<br />

19A<br />

19D<br />

3.2: Kombinasies 23B<br />

23C<br />

6 08/05/13<br />

09/05/13<br />

20B 12 14/05/13<br />

0<br />

3 16/05/13<br />

16/05/13<br />

3.3: Samestellings 24A 6 21/05/13<br />

4.1: Raaklyn- en<br />

snelheidsprobleme<br />

4.2: Die limiet van 'n<br />

funksie<br />

25<br />

26<br />

6 23/05/13<br />

27/05/32<br />

27 3 29/05/13<br />

Let wel: Finale Afhandelings- / Inhandigingsdatums sal deur jou dosent voorsien word.<br />

10<br />

xv


VERTALING VAN WISKUNDIGE TERME<br />

(In)dependent variable (On)afhanklike veranderlike<br />

Acceleration Versnelling<br />

Adjacent Aangrensend<br />

Catenary Kettingboog<br />

Combination Kombinasie<br />

Composition Samestelling<br />

Decreasing Dalend<br />

Domain Definisieversameling / gebied<br />

Hyperbola Hiperbool<br />

Hyperbolic Hiperbolies<br />

Hypotenuse Skuinssy<br />

Image function Beeldfunksie<br />

Increasing function Stygende funksie<br />

Instantaneous Oombliklike<br />

Interception Snyding<br />

Opposite Teenoorstaande<br />

Parent Moederfunksie<br />

Perpendicular Loodreg<br />

Power function Magsfunksie<br />

Range Waardeversameling / Terrein<br />

Rate of change Veranderingstempo<br />

Secant Snylyn<br />

Segment Lynstuk<br />

Speed Spoed<br />

Tangent Raaklyn<br />

Velocity Snelheid<br />

Vertex Toppunt / Draaipunt<br />

xvi


Individuele PC-opdrag /<br />

PowerPoint<br />

universiteitswiskunde.ppt op eFundi<br />

UITKOMSTE VAN HIERDIE MODULE<br />

Na voltooiing van die module behoort leerders...<br />

- basiese kennis, begrip en insig demonstreer ten opsigte van die volgende funksies:<br />

lineêre funksies, kwadratiese funksies, polinoomfunksies, absolute waardefunksies,<br />

rasionale funksies, trigonometriese funksies, eksponensiële funksies,<br />

logaritmiese funksies en hiperboliese funksies.<br />

- vaardigheid besit om lewenswerklike situasies en werklikheidsgetroue probleme<br />

deur middel van die bogenoemde funksies te modelleer deur gebruik te maak<br />

van pen-en-papier-metodes sowel as toepaslike rekenaarprogrammatuur.<br />

- bevoeg wees om die oplossings wat uit bogenoemde prosesse voortvloei te<br />

interpreteer. Ook moet leerders bevoeg wees om basiese bewerkings met<br />

funksies uit te voer, saamgestelde funksies te hanteer en om waar moontlik die<br />

inverse van funksies te bepaal.<br />

- funksies te gebruik om lewenswerklike situasies en probleme te modelleer en die<br />

geldigheid van die wiskundige oplossings te evalueer.<br />

Bogenoemde module-uitkomste is bereik indien die leerder in staat is om die volgende te<br />

doen:<br />

Teorie (definisies, stellings, kenmerkende eienskappe en verduidelikings) akkuraat en<br />

betekenisvol weer te gee;<br />

Bogenoemde kennis met begrip toe te pas in die uitvoer van korrekte prosedures om<br />

wiskundige oplossings te genereer;<br />

Bogenoemde kennis en vaardighede, asook toepaslike tegnologiese hulpmiddels,<br />

effektief binne werklikheidsgetroue kontekste kan toepas en fasiliteer;<br />

Die geldigheid en toepaslikheid van wiskundige oplossings binne die konteks van<br />

werklikheidsgetroue situasies te evalueer en ʼn waardeoordeel uit te spreek<br />

aangaande die plek van die bestudeerde inhoude binne die breër raamwerk van<br />

wiskunde.<br />

xvii


xviii


FUNKSIES EN MODELLE<br />

Jy benodig ongeveer 81 uur om die leereenheid suksesvol te voltooi.<br />

UITKOMSTE:<br />

Na voltooiing van hierdie leereenheid moet jy in staat wees om :<br />

'n funksie op verskillende maniere voor te stel;<br />

Leereenheid 1<br />

te verstaan dat verwantskappe wat in die werklike lewe waargeneem word, gemodelleer<br />

kan word deur die gebruik van verskillende funksies;<br />

die eienskappe van ’n funksie te ken en te kan gebruik.<br />

Studiemateriaal wat jy gaan benodig: Precalculus hoofstuk 2 wat jy moet aankoop;<br />

Stewart hoofstuk 1 en 7 (ingebind in gids as addendum) en Geometer’s Sketchpad (hierna<br />

verwys ons slegs as GSP)<br />

Inleiding:<br />

Bestudeer Precalculus:<br />

p. 141<br />

Funksies is verwantskappe of reëls wat elke element uit ʼn versameling op ’n unieke wyse<br />

assosieer met ’n element uit ʼn ander versameling.<br />

Funksies ontstaan wanneer een hoeveelheid afhanklik is van 'n ander hoeveelheid,<br />

byvoorbeeld die koste om 'n posstuk weg te stuur, is afhanklik van die gewig daarvan.<br />

Funksies word ook gebruik om verwantskappe wat in die werklike lewe waargeneem word, te<br />

modelleer. 'n Voorbeeld hiervan is 'n lineêre model wat geformuleer word deur die<br />

temperatuur van opstygende lug se afhanklikheid van die hoogte bokant grondvlak.<br />

Die bestudering van funksies is dus die studie van hoe verandering in een veranderlike die<br />

ander veranderlike beïnvloed. Dit is die studie van gesamentlike verandering van<br />

veranderlikes.<br />

In hierdie eenheid word die verskillende wyses waarop 'n funksie voorgestel word, bespreek.<br />

1


Leereenheid 1<br />

Funksies ontstaan as een veranderlike van ’n ander een afhanklik is. Die volgende<br />

voorbeeld illustreer dit ook:<br />

Beskou ’n kubus met sylengtes x en volume<br />

3<br />

V . Ons kan skryf V x . Dan is x die<br />

onafhanklike veranderlike en V die<br />

afhanklike veranderlike.<br />

3<br />

Verander ons die formule na x V , dan<br />

is V die onafhanklike veranderlike en x die<br />

afhanklike veranderlike.<br />

2


1.1 DIE BEGRIP: FUNKSIE<br />

Jy benodig ongeveer 6 uur om die leergedeelte suksesvol te voltooi.<br />

UITKOMSTE:<br />

Na voltooiing van hierdie leergedeelte moet jy in staat wees om :<br />

'n funksie op verskillende maniere voor te stel;<br />

Leereenheid 1<br />

te verstaan dat verwantskappe wat in die werklike lewe waargeneem word, gemodelleer<br />

kan word deur die gebruik van verskillende funksies;<br />

die definisie- en waardeversamelings van ’n gegewe funksie te bepaal;<br />

versamelings in beide interval- en versamelingkeurdernotasie te kan beskryf;<br />

’n gegewe funksie op verskillende maniere voor te stel;<br />

stuksgewyse funksies te herken en kan gebruik;<br />

die korrekte wiskundige taal te gebruik.<br />

Studiemateriaal wat jy gaan benodig: Precalculus hoofstuk 2.<br />

Bestudeer Precalculus:<br />

pp. 142 – 152<br />

Op p. 143 word ’n funksie as ’n reël gedefinieer. Hoe rym dit met jou definisie van ’n<br />

funksie? ............................................................................................................................<br />

....................................................................................................................................................<br />

Beskryf of definieer die definisie- en waardeversamelings van 'n funksie.<br />

....................................................................................................................................................<br />

....................................................................................................................................................<br />

....................................................................................................................................................<br />

....................................................................................................................................................<br />

....................................................................................................................................................<br />

3


Leereenheid 1<br />

In voorbeeld 3 op p. 145 behoort u waar te neem dat sommige funksies verskillend<br />

gedefinieer word vir verskillende gedeeltes van hul definisieversamelings. Ons kan dit<br />

beskou as verskillende funksies, elkeen op 'n eie stukkie definisieversameling. Hierdie<br />

funksies word stuksgewys gedefinieerde funksies genoem.<br />

Maak seker dat jy die notasie vir ’n stuksgewyse funksie verstaan.<br />

In voorbeeld 6 moet u waarneem dat die definisieversameling 'n baie belangrike rol speel<br />

by funksies waarin vierkantswortels en noemers voorkom. Maak seker dat u beide<br />

intervalnotasie en versamelingkeurdernotasie korrek kan gebruik.<br />

Betekenis: veranderlike x<br />

is nie minder as 2 nie en<br />

veranderlike x is kleiner<br />

as 5<br />

4<br />

Intervalnotasie Versamelingkeurdernotasie<br />

x 2 ; 5<br />

word gelees as: veranderlike<br />

x is ‘n element van die linksgeslote,<br />

regs-oop interval<br />

vanaf 2 tot net kleiner as 5<br />

Opmerking: Die kleinste getal moet altyd<br />

links staan, gevolg deur ‘n<br />

kommapunt, gevolg deur die<br />

grootste getal.<br />

Grafies:<br />

Die oop-hakie ( of ) word<br />

gebruik as die getal nie<br />

ingesluit word in die interval<br />

nie<br />

[ of ] word gebruik as die getal<br />

ingesluit word in die interval.<br />

2<br />

x 2 x 5<br />

x : 2 x 5<br />

wat die deursnede is van<br />

2<br />

en / and<br />

word gelees as: x is ‘n<br />

element van die versameling<br />

reële getalle sodat of : <br />

met die beperking wat daarop<br />

volg.<br />

Alhoewel 5 x 2 dieselfde<br />

betekenis het as bogenoemde<br />

beperking, is dit nie goed om<br />

in die skoolsituasie te gebruik<br />

nie, want dit maak sommige<br />

leerders deurmekaar.<br />

Gebruik ‘n vertikale strepie of<br />

dubbelpunt vir “sodat”.<br />

5<br />

5


Deursnede van<br />

versameling A en<br />

versameling B:<br />

Opmerking:<br />

Vereniging word aangedui<br />

deur die simbool <br />

tussen intervalle of<br />

versamelings en die<br />

woord ”of” word tussen<br />

beperkings gebruik.<br />

Grafies:<br />

Vereniging van<br />

versameling A en<br />

versameling B:<br />

x 2 ; 5 ; 5 2 ; x : 2 x 5<br />

; 3 2 ; <br />

x <br />

Daar is nie ‘n korter skryfwyse<br />

nie.<br />

Bestudeer Precalculus:<br />

pp. 6 – 8 (Sets and Intervals)<br />

of / or<br />

-3 2<br />

Leereenheid 1<br />

x x 2 en / and x 5<br />

<br />

x : x 3 of / or x 2<br />

5


Leereenheid 1<br />

Funksies kan op verskillende maniere voorgestel word. Sommige van hierdie voorstellings<br />

behoort reeds duidelik te wees uit ons vorige besprekings. Dit is die meeste van die tyd<br />

moontlik om een voorstelling met ’n ander een te vervang, om sodoende meer insig in die<br />

funksie te verkry.<br />

Een enkele funksie kan op vier (Precalculus p. 147) verskillende maniere voorgestel word,<br />

naamlik:<br />

mondelings (deur die funksie te beskryf)<br />

numeries (getalle in 'n tabel)<br />

visueel (met behulp van 'n grafiek)<br />

algebraïes (deur 'n formule).<br />

Werk noukeurig deur die volgende voorbeelde:<br />

Voorbeeld 1:<br />

Om te verduidelik beskou ons die volgende lewenswerklike geval:<br />

Brian probeer geld maak om te help betaal vir sy kollege-opleiding deur worsbroodjies vanaf<br />

’n worsbroodjiewaentjie voor ’n gebou te verkoop. Hy betaal die eienaar van die waentjie<br />

R35,00 per dag vir die gebruik van die waentjie en verkoop worsbroodjies vir R4,50 elk. Sy<br />

koste vir die broodjie, worsie, sous en servet is gemiddeld R2,20 per worsbroodjie. Die wins<br />

met die verkoop van een worsbroodjie is dus R2,30.<br />

Die funksie begin met ’n verband: verkoop van worsbroodjies en wins as gevolg. Ons stel<br />

belang in Brian se wins in terme van die aantal worsbroodjies wat verkoop word: hoe<br />

meer worsbroodjies hy verkoop, hoe groter die wins. Hy begin nie onmiddellik wins maak<br />

nie, want hy moet R35 huur betaal vir die waentjie. Brian se wins is nogtans afhanklik van<br />

(’n funksie van) die aantal worsbroodjies wat hy verkoop. [Jy behoort die gebruik van<br />

funksies in die werklike lewe beter te verstaan nadat jy die vier lewenswerklike situasies<br />

op bladsy 11 deurgelees het.]<br />

Die taal van funksies: Brian se wins is afhanklik van die aantal worsbroodjies wat hy<br />

verkoop. In funksie-taal kan ons sê: “Wins is ’n funksie van die aantal worsbroodjies wat<br />

verkoop word.” Die frase “ is ’n funksie van” dui op ’n afhanklike verwantskap of verband.<br />

Die wins is afhanklik van – is ’n funksie van – die verkope van worsbroodjies.<br />

Numeries: Brian kan moontlike verkoopsyfers bereken en tabuleer om ’n idee te kry van<br />

die gelykbreekpunt en moontlike wins. As hy niks verkoop nie, maak hy ’n verlies van<br />

R35 of wins van –R35. As hy 50 worsbroodjies verkoop is sy wins<br />

50 2,30 – 35 = 115 – 35 = 80. ’n Tabel met soortgelyke waardes sal soos volg lyk:<br />

6<br />

Aantal worsbroodjies verkoop Wins<br />

0 -R 35,00<br />

50 R 80,00<br />

100 R 195,00<br />

200 R 425,00<br />

10000 R 22965,00<br />

Die aantal worsbroodjies verkoop is ’n saak van eie keuse. Die lewenswerklike verband<br />

moet in gedagte gehou word, anders word onrealistiese berekeninge soos met die<br />

10000 gedoen.


Leereenheid 1<br />

’n Prentjie sê meer as duisend woorde. Dit is veral waar in die geval van ’n funksie wat<br />

grafies (visueel) voorgestel word. As ons nou 'n grafiek teken m.b.v. die gegewens in die<br />

tabel, lyk dit soos volg:<br />

Die horisontale as stel die aantal worsbroodjies wat verkoop is voor en die vertikale as<br />

die wins. Die grafiek toon ’n lineêre (reguit lyn) verband tussen verkope en wins en dat<br />

dit stygend is. Om egter te weet hoeveel worsbroodjies hy moet verkoop voordat hy 'n<br />

wins begin maak is te moeilik om akkuraat af te lees. Ons het die vergelyking van die<br />

funksie wat geteken is, nodig.<br />

Formule of vergelyking: Gestel ’n letter, sê N , stel die aantal worsbroodjies voor wat<br />

verkoop word. Dan is die inkomste R 2 , 3 N . Die wins word gegee deur die<br />

huurinkomste af te trek: R 2, 3 N 35 . Om ’n vergelyking te maak, gebruik ons ’n ander<br />

veranderlike, sê W , vir die wins: W 2, 3N<br />

35W.<br />

Dit is dieselfde as die vergelyking<br />

y 2, 3x<br />

35 in die xy-vlak.<br />

Bespreek bogenoemde grafiese voorstellings en noem minstens twee tekortkominge / foute:<br />

....................................................................................................................................................<br />

....................................................................................................................................................<br />

Voorbeeld 2: (Erkenning: Mnr. RJ van de Venter)<br />

ʼn Voorbeeld van ʼn funksie sou wees: Die wet van Ohm.<br />

V I R waar R 'n konstante waarde, sê maar 30 , besit.<br />

V 30I<br />

W<br />

wins<br />

in<br />

Rand<br />

400<br />

350<br />

300<br />

250<br />

200<br />

150<br />

100<br />

50<br />

-50<br />

<br />

<br />

50 100 150 200<br />

N aantal verkoop<br />

Die waarde van V is afhanklik van die waarde van I; om V te bereken, moet ons I se<br />

waarde weet en dit dan met 30 vermenigvuldig om V te lewer en dus is V die afhanklike<br />

veranderlike en I die onafhanklike veranderlike.<br />

ʼn Tabel van gemete waardes wat tydens ʼn eksperiment met Ohm se Wet (vir die geval waar<br />

die weerstand 30 Ω is) opgestel is, sou byvoorbeeld soos volg kon lyk:<br />

<br />

<br />

7


Leereenheid 1<br />

8<br />

Stroom I in Ampère 0 0,5 1,0 1,5 2<br />

Spanning V in Ohm 0 15 30 45 60<br />

Die grafiese voorstelling van funksies is veral belangrik aangesien dit ons ʼn visuele manier<br />

gee om die gedrag van ʼn funksie te ondersoek (dit wil sê, hoe die waardes wat betrokke is,<br />

deur mekaar beïnvloed word). ʼn Grafiese voorstelling van ʼn funksie of proses is dikwels<br />

wenslik aangesien ʼn numeriese beskrywing (tabel van gemete waardes) dikwels op sigself<br />

nie veel sê nie.<br />

ʼn Grafiek van V teen I sou dan vanaf die tabel hierbo geteken kon word; Stip die 5 pare<br />

waardes as punte, en probeer die punte verbind dmv ʼn kromme (in hierdie geval duidelik ʼn<br />

reguit lyn):<br />

70<br />

V<br />

(Volt)<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

V=30I<br />

O<br />

0. 5 1 1. 5 2<br />

I<br />

2.5<br />

-10<br />

(Ampere)<br />

Deur net na die grafiek te kyk, is dit moontlik om onmiddellik te sien dat wanneer I verdubbel,<br />

dan verdubbel V ook; wanneer I verdriedubbel, dan verdriedubbel V ook, ens.<br />

So ʼn verwantskap word ʼn direkte eweredigheid genoem en impliseer dat V direk eweredig is<br />

aan I indien R konstant bly (dit is ʼn verbale beskrywing vir die funksie of proses)<br />

Soos uit hierdie elementêre voorbeeld blyk, is die vier maniere om ʼn lewenswerklike proses,<br />

(of die funksie wat daardie proses beskryf) voor te stel, onlosmaakbaar met mekaar in<br />

wisselwerking. Om ʼn volledige beeld te kry van hoe ʼn proses of wetenskaplike wet werk,<br />

moet al vier maniere om dit voor te stel, beskou word.<br />

Dit is hoe ons funksies en grafieke in hierdie module hanteer – as maniere om<br />

lewenswerklike prosesse of wetenskaplike wette te beskryf.<br />

So ook is logaritmiese en eksponensiële funksies nuttig om sekere prosesse waar groei of<br />

afname betrokke is, voor te stel en te beskryf. Die gedrag van elektriese stroom in ʼn<br />

kapasitor, die potensiaalverskil oor die kapasitor en die manier waarop die pH-waarde van ʼn<br />

batterysuuroplossing afhang van die konsentrasie waterstofione in die oplossing is<br />

voorbeelde van sulke prosesse.


Voorbeeld 3 en 4:<br />

Leereenheid 1<br />

Die volgende voorstelling kom uit twee Powerpoint-aanbiedinge (Direkte eweredigheid 1.ppt<br />

en Direkte eweredigheid 2.ppt ) wat u op eFundi sal vind en moet deurwerk.<br />

Definisieversameling T<br />

Selfstudie: Alle Oefeninge oor Grafieke in die Addendum pp. 224 – 26<br />

Neem u antwoorde saam na die kontakgeleentheid/ groepbyeenkoms vir<br />

bespreking<br />

Individuele oefening.<br />

Voltooi die volgende opdrag:<br />

Opdrag 1: Precalculus Oefening 2.1<br />

No. 2<br />

6<br />

(ure)<br />

11<br />

-3<br />

-2<br />

-1<br />

0<br />

1<br />

2<br />

3<br />

Onafhanklike (bepalende)<br />

Veranderlike t<br />

Skematiese voorstelling van 'n funksie<br />

c=f(t) met f(t)= -3 + 2t<br />

Funksie<br />

c= -3 + 2t<br />

Afbeelding<br />

van x op y<br />

Waardeversameling C<br />

(mg/l)<br />

Afhanklike Veranderlike c<br />

9


Leereenheid 1<br />

10<br />

18<br />

21<br />

29<br />

32<br />

44<br />

47<br />

50<br />

55<br />

65<br />

72<br />

73<br />

79<br />

83<br />

Opdrag 1 (Opsioneel): Precalculus Oefening 2.1<br />

No. 7<br />

8<br />

16<br />

22<br />

23<br />

24<br />

28<br />

33<br />

34<br />

36<br />

38<br />

39<br />

45<br />

46<br />

49<br />

56<br />

59<br />

61<br />

63<br />

77<br />

80


81<br />

82<br />

Het u sommige van die oefeninge met The Geometer’s Sketchpad gekontroleer?<br />

Sien assessering en teugvoering op p. viii<br />

Leereenheid 1<br />

CD-ROM.<br />

SBO: Skakel CD aan en kliek op B (Inleiding tot Geometer’s Sketchpad)<br />

Residensieel: Inleiding tot Geometer’s Sketchpad sal in klas gegee word.<br />

(Archive - Ex Alg – 4Funct - Dynagraphs)<br />

11


Leereenheid 1<br />

1.2 GRAFIEKE VAN FUNKSIES<br />

Jy benodig ongeveer 3 uur om hierdie leergedeelte suksesvol te voltooi.<br />

UITKOMSTE:<br />

Na voltooiing van hierdie leergedeelte moet jy in staat wees om<br />

funksies grafies voor te stel met 'n sketsfiguur;<br />

stuksgewyse funksies te herken en te kan gebruik;<br />

The Geometer’s Sketchpad te gebruik om eenvoudige funksies te skets<br />

die vertikale lyntoets te formuleer en toe te pas<br />

Studiemateriaal wat jy gaan benodig: Precalculus hoofstuk 2<br />

12<br />

Bestudeer Precalculus:<br />

pp. 152 – 162<br />

Hoe weet jy of ’n gegewe kromme in die xy-vlak die grafiek van ’n funksie is?<br />

Wenk: Dink aan die definisie van ’n funksie – dit word in die vertikale lyntoets gebruik (kyk<br />

figuur 10, bl. 15764).<br />

....................................................................................................................................................<br />

....................................................................................................................................................<br />

....................................................................................................................................................<br />

Selfstudie: Alle Oefeninge oor Grafieke in die Addendum pp. 27 - 29<br />

Neem u antwoorde saam na die kontakgeleentheid/ groepbyeenkoms vir<br />

bespreking


Individuele oefening.<br />

Voltooi die volgende opdrag:<br />

Opdrag 2: Precalculus Oefening 2.2<br />

4<br />

7<br />

12<br />

16<br />

21<br />

38<br />

49 (Wenk: Beskou dit as drie afsonderlike grafieke op een assestelsel)<br />

52<br />

75<br />

82<br />

Opdrag 2 (Opsioneel): Precalculus Oefening 2.2<br />

5<br />

30 (Gebruik GSP en stuur via eFundi. Lewer ook ‘n hardekopie in.)<br />

38<br />

45 (Wenk: Beskou dit as drie afsonderlike grafieke op een assestelsel)<br />

47 (Gebruik GSP en stuur via eFundi. Lewer ook ‘n hardekopie in.)<br />

50<br />

53<br />

56<br />

63<br />

67<br />

70<br />

76<br />

77<br />

84<br />

Het u sommige van die oefeninge met The Geometer’s Sketchpad gekontroleer?<br />

Sien assessering en teugvoering op p. viii<br />

Leereenheid 1<br />

13


Leereenheid 1<br />

Die volgende aksies in The Geometer’s Sketchpad sal u deur die loop van die<br />

module moet bemeester. Merk alles af soos wat u dit onder die knie kry.<br />

14<br />

AKSIE Verduideliking Merk af<br />

Selection Arrow Tool Selekteer of “sleep” figure<br />

Point Tool Teken punte<br />

Construct -segment Teken ’n lynstuk(ke)<br />

Indien op “wit” kliek, word niks geselekteer.<br />

Hierdie “Tool” moet altyd gekies word, anders<br />

sal jy aanhou met punte plot of doen dit wat jy<br />

laaste gekies het. as iets nie wil werk nie, kyk<br />

eers of die regte voorwerpe geselekteer is.<br />

Measure-Angle Meet die hoek by die middelste hoekpunt van<br />

drie hoekpunte wat in volgorde geselekteer<br />

word.<br />

Measure-Calculate Vir berekeninge, waar vorige metings as<br />

veranderlikes geselekteer kan word.<br />

Measure-Length Meet lengte van ’n geselekteerde lynstuk<br />

Measure -Distance Meet afstand tussen twee geselekteerde<br />

punte<br />

Display-Animate point Selekteer ’n punt wat onwillekeurig moet<br />

beweeg.<br />

Straightedge Tool Konstrueer lynstukke (Punt moet verlig wees<br />

om lynstukke aan mekaar te bind.)<br />

Construct-<br />

Perpendicular Line<br />

Construct-Intersection<br />

Construct-(Triangle)<br />

Interior<br />

Measure-Perimeter<br />

(Area)<br />

Punt waardeur loodlyn moet gaan en lyn(stuk)<br />

waarop die loodlyn getrek moet word moet<br />

beide geselekteer wees.<br />

Selekteer twee meetkundige voorwerpe en<br />

verkry dan die snypunt of<br />

Kliek met muis naby snyding of<br />

Plaas punt met Point Tool op snyding as<br />

beide voorwerpe verlig is. (Laasgenoemde is<br />

’n onveilige metode)<br />

Selekteer hoekpunte van veelhoek en kies<br />

hele veelhoek hiermee.<br />

Met veelhoek geselekteer (fyn rooster) kan jy<br />

nou die omtrek of oppervlakte meet.<br />

File-New Sketch Gaan na skoon dokument.


Graph-Grid Form-<br />

Square Grid<br />

Graph-Grid Form-<br />

Rectangular Grid<br />

Vir vierkantige grafiekpapier.<br />

Sleep die oorsprong om meer of minder van<br />

’n spesifieke kwadrant te sien.<br />

Plaas die muis op ’n getal op die asse. As die<br />

muis-pyltjie na of verander, kan jy die<br />

muis kliek en sleep en beide asse se skaal<br />

verander, maar bly steeds vierkantig.<br />

Vir grafiekpapier met verskillende skale op die<br />

asse.<br />

Plaas die muis op ’n getal op die asse. As die<br />

muis-pyltjie na verander, kan die skaal op<br />

die horisontale as onafhanklik van die<br />

vertikale as verander. As die muis-pyltjie na<br />

verander, kan die skaal op die vertikale as<br />

verander word sonder dat die horisontale as<br />

beïnvloed word.<br />

Graph-Hide(Show) Grid Om die rooster weg te steek om weer na vore<br />

te bring.<br />

Graph-Snap Points Punte naby die rooster-kruisings word presies<br />

op die snyding geplot.<br />

Display-Hide Axis(Axes) Selekteer ’n as(se) en steek dit weg.<br />

Display-Hide Points (of<br />

ander figure)<br />

Display-Line<br />

Width(dashed, Thin,<br />

thick)<br />

Selekteer eers die figuur en steek dit dan<br />

weg.<br />

Selekteer ’n lyn(stuk) of funksie en verander<br />

die voorkoms.<br />

Display-Color Selekteer ’n voorwerp en verander dan die<br />

kleur daarvan.<br />

Graph-Plot New<br />

Function<br />

sin<br />

cos<br />

tan<br />

arcsin<br />

arccos<br />

arctan<br />

abs<br />

sqrt<br />

ln<br />

log<br />

Sorg dat niks vooraf geselekteer is nie.<br />

^ vir eksponente<br />

* vir vermenigvuldiging<br />

en e is by “Values”<br />

By Equation kan jy kies tussen f x f y y en<br />

x . Laasgenoemde is nodig om<br />

vertikale lyne as funksies te teken; bv. x 3 .<br />

Oppas vir die trigonometriese funksies. Indien<br />

jy in grade werk, moet jy die asse vooraf reg<br />

rek of krimp.<br />

Jy kan nie ’n sirkel soos x y 25 direk<br />

teken nie, want dit is nie ’n funksie nie. Teken<br />

dus y<br />

2<br />

25 x<br />

f x .<br />

en daarna <br />

2<br />

2<br />

Leereenheid 1<br />

15


Leereenheid 1<br />

16<br />

Edit Function Regs-kliek op die vergelyking van die funksie<br />

om korreksies of wysigings aan te bring<br />

sonder om alles weer oor in te sleutel.<br />

Properties- Plot-Domain Regs-kliek op ’n grafiek om die<br />

definisieversameling te stel.<br />

Measure- Coordinates Meet ’n geselekteerde punt se koördinate<br />

Measure-Abscissa Meet slegs die x koördinaat van ’n<br />

geselekteerde punt.<br />

Measure-Ordinate Meet slegs die y koördinaat van ’n<br />

geselekteerde punt.<br />

Edit-Merge Point to<br />

Function Plot<br />

Selekteer ’n punt baie na aan ’n grafiek en die<br />

grafiek om die punt op die grafiek te plaas. As<br />

die grafiek verkleur as jy die punt daarop<br />

plaas, is die “merge” onnodig. Die punt kan<br />

nou op die grafiek gesleep word.<br />

Text Tool Benoem punte met naam daaraan gekoppel<br />

deur met handjie (wat swart word) op punt te<br />

kliek. Verander die naam deur met handjie<br />

met A binne-in te dubbelkliek.<br />

Edit-Select All<br />

Edit-Copy<br />

Edit-Paste of<br />

Edit- Paste Special –<br />

Picture (vir beter<br />

kwaliteit)<br />

Selekteer eers alles en kliek op dit wat jy nie<br />

wil selekteer. Plaas dit dan op die “Clipboard”.<br />

Dit kan dan in WORD of enige ander<br />

dokument ingetrek word.<br />

Trek in WORD in.<br />

Kan prent net rek of krimp deur met in een<br />

van die hoeke met ’n diagonale pyltjie te<br />

sleep.<br />

File-Save As Stoor as ’n .gsp lêer op ’n plek van jou keuse.<br />

File-Document Options-<br />

Add Page-<br />

Blank/Duplicate<br />

File-Document Options-<br />

Add Page-<br />

Blank/Duplicate-Page<br />

name.<br />

File-Print Preview-Fit to<br />

Page<br />

Voeg verskillende bladsye by in dieselfde<br />

dokument. Dit help om sketse wat saam hoort<br />

onder een lêernaam te stoor.<br />

Benoem die bladsye sinvol in die boonste van<br />

die twee wit dele.<br />

Druk skets om op ’n A4-bladsy in te pas. Dit<br />

werk goed vir die skep van transparante.<br />

Edit-Preferences Stel jou eenhede en noukeurigheid.<br />

Measure-Slope Selekteer reguit lyn en meet die helling.<br />

Measure-Equation Selekteer ’n lyn en bepaal die vergelyking<br />

daarvan.<br />

Graph-Plot Points-<br />

Plot/Done<br />

Sleutel ’n punt se koördinate in wat nie sal<br />

verander as jy aan die asse stel nie.


Edit-Paste Picture Dupliseer iets (soos ’n prent of Equation<br />

Editor-vergelyking ) vanuit ’n ander program.<br />

Nog vele ander. Eksperimenteer gerus en leer by mekaar.<br />

Onthou die beste van alles ..<br />

Edit Undo Maak ’n glipsie ongedaan.<br />

Graph – New<br />

Parameter<br />

Om ‘n parameter te definieer. [‘n Parameter is<br />

‘n konstante in ‘n vergelyking wat verander in<br />

ander vergelykings van dieselfde formaat, bv.<br />

die helling van ‘n reguit lyn.]<br />

Leereenheid 1<br />

17


Leereenheid 1<br />

1.3 INLIGTING VANUIT DIE GRAFIEK VAN ‘N FUNKSIE<br />

Jy benodig ongeveer 6 uur om hierdie leergedeelte suksesvol te voltooi.<br />

UITKOMSTE:<br />

Na voltooiing van hierdie leergedeelte moet jy in staat wees om<br />

funksies as stygend of dalend te definieer<br />

funksies as stygend of dalend te klassifiseer oor 'n gegewe interval<br />

die lokale minima en maksima van funksies grafies te bepaal<br />

gemiddelde veranderingstempo te definieer, bereken en grafies te interpreteer<br />

Studiemateriaal wat jy gaan benodig: Precalculus hoofstuk 2<br />

18<br />

Bestudeer Precalculus:<br />

pp. 163 – 168<br />

Definieer ʼn stygende funksie: ................................................................................................<br />

....................................................................................................................................................<br />

Definieer ʼn dalende funksie: ............................................................................................<br />

....................................................................................................................................................<br />

Individuele oefening.<br />

Voltooi die volgende opdrag:<br />

Opdrag 3A: Precalculus Oefening 2.3<br />

3


7<br />

8<br />

20<br />

28 (gebruik GSP en stuur via eFundi)<br />

31<br />

37 (gebruik GSP en stuur via eFundi)<br />

43<br />

49<br />

[Onthou om ook u drukstukke aan te heg.]<br />

Opdrag 3A (Opsioneel): Precalculus Oefening 2.3<br />

4<br />

10 (gebruik GSP en stuur via eFundi)<br />

16 (gebruik GSP en stuur via eFundi)<br />

19<br />

21<br />

23<br />

45<br />

46<br />

55<br />

Het u sommige van die oefeninge met The Geometer’s Sketchpad gekontroleer?<br />

Sien assessering en teugvoering op p. viii<br />

Bestudeer Precalculus:<br />

pp. 172 – 176<br />

Leereenheid 1<br />

Definieer die gemiddelde veranderingstempo van die funksie y f x tussen x a en x b.<br />

....................................................................................................................................................<br />

....................................................................................................................................................<br />

19


Leereenheid 1<br />

20<br />

Individuele oefening.<br />

Opdrag 3B: Precalculus Oefening 2.4<br />

4<br />

5<br />

8<br />

9<br />

12<br />

17<br />

22<br />

24<br />

27<br />

Opdrag 3B (Opsioneel): Precalculus Oefening 2.4<br />

3<br />

11<br />

13<br />

18<br />

20<br />

21<br />

23<br />

26 a en b<br />

28<br />

31<br />

Het u sommige van die oefeninge met The Geometer’s Sketchpad gekontroleer?<br />

Sien assessering en teugvoering op p. viii<br />

Selfstudie: Alle Oefeninge oor Grafieke in die Addendum pp. 30 - 32<br />

Neem u antwoorde saam na die kontakgeleentheid/ groepbyeenkoms vir<br />

bespreking


1.4 TRANSFORMASIES VAN FUNKSIES<br />

Jy benodig ongeveer 6 uur om hierdie leergedeelte suksesvol te voltooi.<br />

Uitkomste<br />

Na voltooiing van hierdie leergedeelte moet jy in staat wees om<br />

Leereenheid 1<br />

nuwe funksies te vorm deur middel van transformasies van die grafieke van bekende<br />

funksies;<br />

funksies met behulp van GSP te transformeer<br />

transformasies van bekende funksies te kan identifiseer.<br />

Jy gaan die volgende studiemateriaal nodig kry: Precalculus hoofstuk 2 en Addendum<br />

hoofstuk 1.<br />

Transformasies is ʼn versamelnaam vir translasies (skuiwe), refleksies, strekke en krimpe.<br />

Hier volg 'n voorbeeld:<br />

Verkry internettoegang en voer die meegaande opdrag uit.<br />

Gebruik die volgende adres: http://www.animationfactory.com/ , kliek op<br />

“animation” onder “HOME” en daarna op enige onderafdeling om te kyk na<br />

rekenaaranimasie. Die figuur word gedefinieer deur baie (baie!!) individuele<br />

koördinate. Animasie van die figuur word verkry deur al hierdie koördinate<br />

bietjie vir bietjie op die skerm rond te beweeg met ʼn reeks skyfies. Wanneer<br />

jy na die reeks skyfies kyk, lyk dit asof die figuur beweeg.<br />

21


Leereenheid 1<br />

Wanneer ons 'n figuur in skuif, beweeg of verander staan dit in wiskunde bekend as 'n<br />

transformasie. M.a.w. elke skyfie van 'n animasie is 'n transformasie<br />

22<br />

Die volgende prentjie kan:<br />

vertikaal gekrimp<br />

of vertikaal gestrek


of horisontaal gekrimp<br />

of horisontaal gestrek<br />

word.<br />

Dit kan ook gereflekteer word m.b.t. die vertikale-as:<br />

of m.b.t. die horisontale-as:<br />

Leereenheid 1<br />

23


Leereenheid 1<br />

1.4.1 Translasies:<br />

Tydens aardbewings transleer die aardkors dikwels horisontaal of vertikaal langs 'n breuk.<br />

As jy meer wil lees oor rekenaaranimasie of aardbewings, gebruik die adres<br />

http://www.keymath.com/DA/links/ch09.html<br />

24<br />

CD-ROM.<br />

SBO: Skakel CD aan en kliek op H:<br />

Residensieel: Tydens die kontaksessie sal transformasie van 'n<br />

driehoek m.b.v. GSP verduidelik word. (Disc Alg p.476)<br />

Bestudeer Precalculus:<br />

pp. 179 – 182 (tot Example 3)<br />

BESTUDEER VOORBEELD 1: Beskou die moederfunksie f x x . Dan is<br />

g x f x 3 'n afwaartse skuif van 3 eenhede van f ; en h x f x 2<br />

skuif f 2<br />

eenhede na regs. Moenie met die teken deurmekaar raak nie. [Sê vir jouself: as x 2 is<br />

x 2 0 , so by x 2 lyk h soos f by x 0 ]<br />

h<br />

y<br />

6<br />

4<br />

2<br />

-5 5 10<br />

x<br />

-2<br />

-4<br />

g<br />

f


Leereenheid 1<br />

2<br />

VOLTOOI VOORBEELD 2: Beskou die moederfunksie y f x x . Probeer die beeld, g<br />

se vergelyking vind.<br />

Omdat f , 2 eenhede na regs skuif word die uitdrukking: ………………………..<br />

Omdat dit dan ook 4 eenhede af skuif word die vergelyking: g x ………………………..<br />

Maak 'n opsomming van die verskillende soort translasies:<br />

Vertikale en Horisontale Skuiwe Gestel c 0 . Om die grafiek te verkry van<br />

x c<br />

y f <br />

fx = x2 y<br />

<br />

(2; -4)<br />

Dit is baie belangrik dat jy hierdie werk goed verstaan, want in <strong>MATE</strong> 211 gaan ons by<br />

kegelsnedes die middelpunt transleer en dan maak ons van beide ʼn horisontale en vertikale<br />

skuif gebruik.<br />

Selfstudie: Alle Oefeninge oor Grafieke in die Addendum pp. 33-35<br />

Neem u antwoorde saam na die kontakgeleentheid/ groepbyeenkoms vir<br />

bespreking<br />

g<br />

x<br />

25


Leereenheid 1<br />

1.4.2 Refleksies<br />

VOLTOOI VOORBEELD 3:<br />

26<br />

Bestudeer Precalculus:<br />

pp. 182 - 183 (tot Example 4)<br />

Wat is die vergelyking van die beeld ( g ) van die moederfunksie f ?<br />

g x ……………………………<br />

VOLTOOI VOORBEELD 4:<br />

A<br />

A: (-7.00, 2.00)<br />

g<br />

Wat is die vergelyking van die beeld ( g ) van die moederfunksie f ?<br />

y<br />

5<br />

4<br />

3<br />

Teken van x- koördinaat verander<br />

2<br />

1<br />

-8 -6 -4 -2 2 4 6 8<br />

B<br />

B: (-3.00, -2.00)<br />

-1<br />

-2<br />

-3<br />

-4<br />

-5<br />

5<br />

4<br />

3<br />

2<br />

1<br />

C<br />

D: (7.00, 2.00)<br />

f x<br />

= x-5<br />

C: (3.00, -2.00)<br />

-8 -6 -4 -2 2 4 6 8<br />

B: (-1.00, -4.00)<br />

y<br />

-1<br />

-2<br />

-3<br />

-4<br />

-5<br />

A: A<br />

(3.00, 3.00)<br />

C: (3.00, -3.01)<br />

D: (3.00, -4.00)<br />

D<br />

x<br />

x


Leereenheid 1<br />

Reflekteer f m.b.t. x-as (A na C): ...........................................................................................<br />

Skuif 1 eenheid af (C na D): .....................................................................................................<br />

Skuif 4 eenhede links (D na B): .................................................................................................<br />

VOLTOOI VOORBEELD 5:<br />

Wat is die vergelyking van die beeld ( g ) van die moederfunksie f ?<br />

.....................................................................................................<br />

.....................................................................................................<br />

.....................................................................................................<br />

.....................................................................................................<br />

Maak 'n opsomming van die verskillende soort refleksies:<br />

Reflekteer y f x fx = x2 m.b.t. die om<br />

8<br />

6<br />

4<br />

2<br />

-10 -5 5 10 15<br />

-2<br />

-4<br />

-6<br />

-8<br />

Selfstudie: Alle Oefeninge oor Grafieke in die Addendum pp. 36-38<br />

Neem u antwoorde saam na die kontakgeleentheid/ groepbyeenkoms vir<br />

bespreking<br />

g<br />

27


Leereenheid 1<br />

1.4.3 Rek/krimp m.b.t. die vertikale as:<br />

28<br />

Bestudeer Precalculus:<br />

pp. 183 – 184 (tot Example 6)<br />

(Verduideliking van rek en krimp)<br />

CD-ROM.<br />

VOLTOOI VOORBEELD 6:<br />

SBO: Skakel CD aan en kliek op I<br />

Residensieel: Tydens kontaksessie sal “rek en krimp”<br />

verduidelik word.<br />

Wat is die vergelyking van die beeld ( g ) van die moederfunksie f ?<br />

g<br />

.....................................................................................................<br />

.....................................................................................................<br />

.....................................................................................................<br />

.....................................................................................................<br />

.....................................................................................................<br />

4<br />

3<br />

2<br />

1<br />

-4 -2 2 4 6<br />

fx = 0.1xx+4x-2 <br />

y<br />

-1<br />

-2<br />

-3<br />

-4<br />

-5<br />

-6<br />

-7<br />

A: (1.00, -0.50)<br />

B: (1.00, -1.25)<br />

x


Maak 'n opsomming van vertikale strek en krimp:<br />

Vertikale Strek of Krimp<br />

x y f met c 0<br />

Leereenheid 1<br />

Selfstudie: Alle Oefeninge oor Grafieke in die Addendum pp. 39-40<br />

Neem u antwoorde saam na die kontakgeleentheid/ groepbyeenkoms vir<br />

bespreking<br />

29


Leereenheid 1<br />

1.4.4 Rek/krimp m.b.t. die horisontale as:<br />

VOLTOOI VOORBEELD 7:<br />

30<br />

Bestudeer Precalculus:<br />

pp. 184– 185<br />

Wat is die vergelyking van die beeld ( g ) van die moederfunksie f ?<br />

g<br />

fx = x2 .....................................................................................................<br />

.....................................................................................................<br />

.....................................................................................................<br />

.....................................................................................................<br />

.....................................................................................................<br />

Dieselfde transformasie kan ook anders gedoen word.<br />

y<br />

14<br />

12<br />

10<br />

8<br />

6<br />

4<br />

2<br />

-6 -4 -2 2 4 6 8<br />

-2<br />

(2; 4)<br />

(3; 9)<br />

<br />

<br />

<br />

(6; 9)<br />

(4; 4)<br />

<br />

x


.....................................................................................................<br />

.....................................................................................................<br />

.....................................................................................................<br />

.....................................................................................................<br />

Leereenheid 1<br />

Eers het ons ’n horisontale ............ met faktor ............. en daarna dieselfde grafiek verkry<br />

deur ’n vertikale .................. met faktor ............<br />

Maak 'n opsomming van horisontale strek en krimp:<br />

Horisontale Strek en Krimp:<br />

x <br />

y f met c 1<br />

c <br />

g<br />

fx = x2 G: (-2.00, 4.00)<br />

F: (-2.00, 1.00) <br />

<br />

f word horisontaal gestrek met ‘n faktor c<br />

x <br />

Bv. y f strek f horisontaal met ‘n faktor 3<br />

3 <br />

x <br />

y f met 0 c 1<br />

f word horisontaal gekrimp met ‘n faktor<br />

c <br />

1<br />

c<br />

Bv.<br />

y<br />

14<br />

12<br />

10<br />

8<br />

6<br />

4<br />

2<br />

-6 -4 -2 2 4 6 8<br />

-2<br />

(3; 9)<br />

<br />

<br />

(3; 2,25)<br />

x <br />

y f <br />

<br />

f 4x 1 <br />

krimp f horisontaal met ‘n faktor 4<br />

4 <br />

x<br />

31


Leereenheid 1<br />

Opsomming van transformasies:<br />

Moederfunksie: y f x x <br />

y g x mf t q<br />

u <br />

32<br />

x n <br />

y g x mf q<br />

p <br />

of<br />

x n x n <br />

y g x c f v cf cv<br />

p p <br />

m : f word vertikaal gestrek ( m 1<br />

) met ‘n faktor m of<br />

1<br />

f word vertikaal gekrimp ( 0 m 1<br />

) met ‘n faktor voordat die vertikale translasie<br />

m<br />

van q eenhede plaasvind.<br />

c : f word vertikaal gestrek ( c 1)<br />

met ‘n faktor c of<br />

1<br />

f word vertikaal gekrimp ( 0 c 1<br />

) met ‘n faktor nadat die vertikale translasie<br />

c<br />

van v eenhede plaasgevind het.<br />

u : f word horisontaal gestrek ( u 1<br />

) met ‘n faktor u of<br />

1<br />

f word horisontaal gekrimp ( 0 u 1)<br />

met ‘n faktor nadat die horisontale<br />

u<br />

translasie van t eenhede plaasvind.<br />

p : f word horisontaal gestrek ( p 1)<br />

met ‘n faktor p of<br />

1<br />

f word horisontaal gekrimp ( 0 p 1<br />

) met ‘n faktor voordat die horisontale<br />

p<br />

translasie van n eenhede plaasgevind het.<br />

t : f word t eenhede horisontaal na regs ( t 0 ) of horisontaal na links ( t 0 )<br />

getransleer voordat dit horisontale gestrek/gekrimp is<br />

n: f word n eenhede horisontaal na regs ( n 0 ) of horisontaal na links ( n 0)<br />

getransleer nadat dit horisontaal gestrek/gekrimp is<br />

q : f word q eenhede vertikaal opwaarts ( q 0 ) of vertikaal na onder ( q 0 )<br />

getransleer nadat dit vertikaal gestrek/gekrimp is<br />

v : f word v eenhede vertikaal na bo ( v 0 ) of vertikaal afwaarts ( v 0 ) getransleer<br />

voodat dit vertikaal gestrek/gekrimp is.<br />

Selfstudie: Alle Oefeninge oor Grafieke in die Addendum pp. 46 - 47<br />

Neem u antwoorde saam na die kontakgeleentheid/ groepbyeenkoms vir<br />

bespreking<br />

of


1.4.5 EWE EN ONEWE FUNKSIES (SIMMETRIE)<br />

Bestudeer Precalculus:<br />

p. 186<br />

Leereenheid 1<br />

Skryf die definisies neer vir 'n funksie f wat ewe is: ................................................................<br />

....................................................................................................................................................<br />

Skryf die definisie neer vir 'n funksie g wat onewe is: ..............................................................<br />

....................................................................................................................................................<br />

Voltooi:<br />

Die funksie f x cosx<br />

is ’n ……………… funksie en simmetries m.b.t. die ………………..<br />

Die funksie f x sin x is ’n ……………… funksie en simmetries m.b.t. die ………………..<br />

Is alle funksies altyd ewe of onewe? ……………. (Wenk: Dink aan 'n funksies wat<br />

simmetries is m.b.t. die x-as.)<br />

Selfstudie: Alle Oefeninge oor Grafieke in die Addendum pp. 48 - 50<br />

Neem u antwoorde saam na die kontakgeleentheid/ groepbyeenkoms vir<br />

bespreking<br />

Individuele oefening.<br />

Voltooi die volgende opdrag:<br />

Opdrag 4:<br />

7 (p. 207 Review)<br />

Precalculus Oefening 2.5<br />

4<br />

7<br />

11<br />

33


Leereenheid 1<br />

34<br />

15<br />

20<br />

38<br />

44<br />

45<br />

48<br />

62<br />

64 [Klasopdrag: Gebruik GSP en stuur via eFundi [Doen eerste een met “plot<br />

points”, “construct segment” en die ander elkeen op ʼn nuwe bladsy in dieselfde<br />

dokument en gebruik “reflect” of “translate”]<br />

77<br />

Doen ook figure A,B,C en E wat volg:<br />

Rekonstrueer die volgende sketse d.m.v. GSP. Stel eers die asse soos op die sketse.<br />

Identifiseer die moederfunksie (in “BOLD”). Teken daarna ook die ander grafieke<br />

(beeldfunksies) m.b.v. transformasies. Skryf die vergelykings van die grafieke neer in jou<br />

antwoordskrif volgens die formaat in die studie gids. Benoem ook die tipe transformasie(s).<br />

Stoor elke skets op jou geheuestokkie.<br />

FIGUUR A:<br />

Gebruik die volgende formaat om die antwoorde in jou opdrag te skryf (nie in die gids nie):<br />

Moederfunksie: ........................................................<br />

Beeldfunksies: ........................................................<br />

........................................................<br />

........................................................<br />

3<br />

2<br />

1<br />

-4 -2 2 4<br />

-1<br />

-2<br />

-3


........................................................<br />

........................................................<br />

........................................................<br />

Tipe transformasie(s): ........................................................<br />

FIGUUR B<br />

........................................................<br />

Moederfunksie: ........................................................<br />

Beeldfunksies: ........................................................<br />

........................................................<br />

........................................................<br />

........................................................<br />

........................................................<br />

Tipe transformasie(s): ........................................................<br />

........................................................<br />

4<br />

3<br />

2<br />

1<br />

-3 -2 -1 1 2 3<br />

-1<br />

-2<br />

-3<br />

-4<br />

Leereenheid 1<br />

35


Leereenheid 1<br />

FIGUUR C:<br />

Moederfunksie: ........................................................<br />

Beeldfunksies: ........................................................<br />

36<br />

........................................................<br />

........................................................<br />

Tipe transformasie(s): ........................................................<br />

........................................................<br />

15<br />

10<br />

5<br />

-15 -10 -5 5 10 15<br />

-5<br />

-10<br />

-15


FIGUUR E<br />

2<br />

Moederfunksie: f x 32x<br />

Beeldfunksies: ........................................................<br />

........................................................<br />

........................................................<br />

........................................................<br />

........................................................<br />

........................................................<br />

........................................................<br />

........................................................<br />

........................................................<br />

........................................................<br />

........................................................<br />

........................................................<br />

……………………………………….<br />

Tipe transformasie(s): ........................................................<br />

........................................................<br />

Het u sommige van die oefeninge met The Geometer’s Sketchpad gekontroleer?<br />

Sien assessering en terugvoering op p. viii.<br />

30<br />

20<br />

10<br />

-6 -4 -2 2 4 6<br />

-10<br />

-20<br />

-30<br />

Leereenheid 1<br />

37


Leereenheid 1<br />

Opdrag 4 (Opsioneel): Precalculus Oefening 2.5<br />

38<br />

5<br />

6<br />

8<br />

9<br />

10<br />

13<br />

14<br />

25<br />

30<br />

43<br />

51<br />

53<br />

55<br />

59<br />

60<br />

61<br />

66<br />

77 (Toon berekeninge, maar moenie skets nie)<br />

80 (Toon berekeninge, maar moenie skets nie)<br />

81 (Toon berekeninge, maar moenie skets nie)<br />

83<br />

89<br />

Het u sommige van die oefeninge met The Geometer’s Sketchpad gekontroleer?<br />

Sien assessering en terugvoering op p. viii


1.5 WISKUNDIGE MODELLE<br />

Jy benodig ongeveer 63 uur om hierdie leergedeelte suksesvol te voltooi.<br />

UITKOMSTE:<br />

Na voltooiing van hierdie leergedeelte moet jy in staat wees om<br />

Leereenheid 1<br />

verwantskappe wat in die werklike lewe waargeneem word te modelleer deur die gebruik<br />

van lineêre funksies, absolute waarde funksies, polinome, magsfunksies, eksponensiële<br />

funksies, rasionale funksies, algebraïese funksies, trigonometriese funksies en<br />

hiperboliese funksies<br />

The Geometer’s Sketchpad te gebruik om eenvoudige funksies te skets<br />

onderrig van funksies op skoolvlak te kan fasiliteer<br />

ʼn tweede taal te gebruik in handboeke en Internet<br />

ʼn verskeidenheid van bronne te gebruik (bv. boeke, Internet)<br />

probleemgebaseerde take uit te voer as individue en as groepe (Residensieel)<br />

verskillende leerstyle te kan identifiseer uit die voorbeeld wat gestel word deur die dosent<br />

selfdissipline te ontwikkel omdat voorbereiding vir elke kontaksessie vereis word in<br />

hierdie gids<br />

media en bronne uit die werklike lewe te kan gebruik aangesien hierdie gids se wiskunde<br />

in konteks bespreek word;<br />

duidelik en oortuigend te kan skryf in die wiskundige taal;<br />

die beginsels van UGO te verstaan en toe te pas en die probleme verbonde aan UGO te<br />

ervaar<br />

sensitief te wees vir kulturele- , ras- en geslagsverskille<br />

numeries, tegnologies en media geletterd te wees<br />

die beginsel van akademiese integriteit toe te pas<br />

gemeenskaplike bronne soos die Internet te gebruik<br />

ʼn verskeidenheid assesseringsmetode te gebruik<br />

te verstaan hoe belangrik terugvoer is<br />

assesseringsuitslae te interpreteer om die leerproses te verbeter<br />

wiskunde in ander leerareas te integreer<br />

te verstaan watter belangrike rol wiskunde in die lewe van Suid-Afrikaners speel<br />

39


Leereenheid 1<br />

Studiemateriaal wat jy gaan benodig: Precalculus hoofstuk 2 en Addendum hoofstuk 1 en<br />

7<br />

INLEIDING<br />

’n Wiskundige model is ’n wiskundige beskrywing (deur middel van ’n funksie of ’n<br />

vergelyking) van ’n lewenswerklike situasie. Die doel van so ’n model is om die<br />

lewenswerklike situasie te verstaan en, indien moontlik, toekomstige gedrag te voorspel.<br />

In ’n woordprobleem word die wiskundige beskrywing nie vir jou gegee nie. Jy moet self die<br />

vergelyking vind. Hierdie proses om woorde te “vertaal” in wiskunde word wiskundige<br />

modellering genoem. Dit is baie belangrik om die probleem meer as een keer te lees sodat<br />

jy presies weet watter gegewens gegee word en wat gevra word.<br />

Die lengte van ’n vliegtuig se aanloopbaan kan nie eksperimenteel bepaal word nie, want<br />

mense se lewens en miljoene rande is op die spel. Ons benodig ’n veilige en goedkoop<br />

metode – dié van ’n wiskundige model.<br />

Watter van die volgende grafieke sou die beste pas by elk van die volgende lewenswerklike<br />

situasies? Beantwoord die vraag met die oog op bespreking tydens die volgende<br />

kontaksessie:<br />

40<br />

Situasie A: Die aantal bokke op ’n eiland neem gedurende<br />

die eerste paar jaar stelselmatig toe. Soos die kos minder<br />

word, neem die aanteeltempo af, totdat die aantal<br />

geboortes en sterftes min of meer dieselfde is.<br />

Situasie B: In die suidelike halfrond neem die hoeveelheid<br />

daglig stadig toe vanaf Julie tot Augustus, vinniger tot<br />

middel November en dan stadiger tot die maksimum teen<br />

middel Desember bereik word. Dan neem dit stadig af<br />

gedurende Januarie, vinniger vanaf Februarie tot middel-<br />

Mei en stadiger tot middel Junie.<br />

Situasie C: As jy ’n vaste hoeveelheid heiningdraad het,<br />

word die oppervlakte van jou reghoekige tuin deur die<br />

wydte bepaal . Met die wydte klein, is die oppervlakte klein.<br />

As die wydte toeneem, word die oppervlakte groter. Die<br />

oppervlakte word al hoe stadiger groter tot op ’n<br />

maksimum. As die wydte verder vergroot word, word die<br />

oppervlakte vinniger kleiner totdat dit 0 is.<br />

Situasie D: Jou koppie tee is baie warm. Die verskil tussen<br />

tee-temperatuur en kamer-temperatuur veroorsaak dat die<br />

temperatuur van die tee aanvanklik vinnig afkoel. Wanneer<br />

die twee temperature na aan mekaar kom, neem die<br />

afkoelingstempo af. Dit neem eintlik lank vir die tee om tot<br />

kamer-temperatuur af te koel.


A<br />

B<br />

C<br />

D<br />

Grafiek 2<br />

Grafiek 1<br />

Grafiek 3<br />

Grafiek 4<br />

Leereenheid 1<br />

41


Leereenheid 1<br />

42<br />

Bestudeer die aangetoonde materiaal in die addendum:<br />

Lees p. 1. Die wiskundige modelleringsproses word aan die hand van Figuur 1 beskryf.<br />

Lees dit deur as agtergrond vir die volgende leeronderdele. Maak 'n skets van die proses<br />

van modellering in die volgende blok:<br />

Individuele PC-opdrag /<br />

PowerPoint<br />

Fisika en Twfunksies.ppt op eFundi<br />

Verskillende soort funksies word gebruik om verwantskappe wat in die werklike lewe<br />

waargeneem word, te modelleer. Dit word in die volgende leeronderdele bespreek.


1.5.1 LINEÊRE FUNKSIES<br />

Jy benodig ongeveer 11 uur om hierdie leeronderdeel suksesvol te voltooi.<br />

Los die volgende probleem volledig op vir die volgende kontaksessie:<br />

Matilda begin haar oefenprogram deur gimnasium toe te draf.<br />

Volgens haar afrigter verbrand sy 250 kalorieë met hierdie<br />

aktiwiteit. In die gimnasium trap sy ʼn stilstaande oefenfiets. Hierdie<br />

aktiwiteit verbrand 5 kalorieë per minuut.<br />

Gebruik ʼn sakrekenaar om hierdie lewenswerklike situasie te modelleer:<br />

Stap 1:<br />

Stap 2:<br />

Stap 3:<br />

Gebruik ʼn sakrekenaar om die totale aantal<br />

kalorieë te bereken wat Matilda na elke minuut<br />

verbrand. Onthou om die 250 kalorieë van die<br />

drawwery in te sluit.<br />

Voltooi die tabel.<br />

Hoeveel kalorieë is na 20 minute se fietstrap<br />

verbrand?<br />

…………..<br />

Hoe lank duur dit voor sy 550 kalorieë<br />

verbrand het? ……….<br />

Leereenheid 1<br />

Matilda se oefenprogram.<br />

Traptyd<br />

in<br />

(minute)<br />

x<br />

Totale<br />

kalorieë<br />

verbrand<br />

y<br />

0 250<br />

1<br />

2<br />

20<br />

30<br />

45<br />

60<br />

43


Leereenheid 1<br />

Ontwikkel ʼn vergelyking wat dieselfde waardes as die bewerkings met die sakrekenaar sal<br />

lewer.<br />

Stap 4 Skryf ʼn uitdrukking (met getalle) om die totale<br />

aantal kalorieë te bereken wat Matilda verbrand<br />

na 20 minute se trap:<br />

44<br />

…………………………………………………………<br />

Maak seker dat die uitdrukking se waarde die in<br />

die tabel is.<br />

Stap 5 Skryf en bereken ʼn uitdrukking wat die totale aantal kalorieë gee wat<br />

Matilda na 38 minute verbrand:<br />

…………………………………………………………<br />

Stap 6 Laat x die traptyd in minute voorstel en y die totale aantal kalorieë wat<br />

Matilda verbrand. Skryf ʼn vergelyking neer wat die verband tussen tyd en<br />

totale kalorieë weergee:<br />

…………………………………………………………<br />

Stap 7 Maak seker dat die vergelyking die ooreenstemmende waardes in die tabel<br />

lewer.<br />

Nou gaan ons die verband tussen die lineêre vergelyking en sy grafiek ondersoek.<br />

Stap 8: Teken en verbind die punte van die tabel duidelik op die volgende<br />

assestelsel. Dui ook die x- en y -as aan:<br />

600<br />

500<br />

400<br />

y in<br />

kalorieë<br />

300<br />

200<br />

100<br />

10 20 30 40 50 60<br />

x in minute


Leereenheid 1<br />

Stap 9 Vervang y met 475 in die vergelyking om uit te vind na hoeveel minute<br />

Matilda 475 kalorieë verbrand het:<br />

……………………………………………………………<br />

Stap 10<br />

……………………………………………………………<br />

……………………………………………………………<br />

……………………………………………………………<br />

……………………………………………………………<br />

……………………………………………………………<br />

Toets die waarde op die grafiek. Dui met ʼn A aan waar en hoe dit afgelees<br />

is.<br />

Wat word deur die beginwaarde (eerste y -waarde) in die tabel voorgestel<br />

in die vergelyking? ……………………………………………..<br />

Watter is die betekenis van hierdie waarde op die grafiek?<br />

……………………………………………………<br />

Die vergelyking van Matilda se oefenprogram beskryf ʼn lineêre (afgelei van die reguit lyn)<br />

verband tussen die totale aantal kalorieë verbrand en die minute getrap op die oefenfiets.<br />

Die vorm<br />

y mx <br />

word die gradiënt-afsnit-vorm genoem. Die waarde van c is die y-afsnit; dit is die waarde<br />

van y as x nul is. Die y -afsnit is die plek waar die grafiek oor die y -as kruis. Die getal m<br />

waarmee x vermenigvuldig word, is die koëffisiënt van x. Dit is die tempo waarteen haar<br />

liggaam kalorieë verbrand. Dit is ook die helling/gradiënt van die reguit lyn. Die helling is die<br />

tangens van die hoek wat die reguit lyn met die positiewe x-as maak.<br />

Terloops: Gradiënt is afgelei van ʼn Franse<br />

woord wat berg beteken.<br />

c<br />

45


Leereenheid 1<br />

Lineêre funksies (ook genoem “eerstegraadse funksies”) (Erkenning: Mnr. RJ van de<br />

Venter)<br />

Funksies is formules wat ʼn werklike situasie of proses wiskundig beskryf; ons<br />

gebruik funksies om wiskundige modelle saam te stel.<br />

Wat is ʼn wiskundige model? Wel, dit is ʼn wiskundige voorstelling van ʼn fisiese situasie of<br />

probleem. Die werklike lewe (en die meeste tegnologiese toepassings in fabrieke,<br />

werkswinkels of laboratoriums) het met ingewikkelde probleme en situasies te doen. Tog<br />

kan sulke situasies wiskundig vereenvoudig word deur slegs na twee of miskien drie<br />

meetbare aspekte daarvan op ʼn keer te kyk. Hierdie meetbare aspekte word veranderlikes<br />

genoem. Die manier waarop die een veranderlike van die ander afhanklik is, word in die<br />

vorm van ʼn formule (wiskundige vergelyking) geskryf. Hierdie formule word ʼn wiskundige<br />

model genoem.<br />

Om bogenoemde begrippe en idees te verduidelik, kan ons na ʼn voorbeeld kyk waar ons ʼn<br />

werklike situasie het en ʼn wiskundige model (wiskundige prentjie) daarvan wil ontwikkel.<br />

Om die druk onder die oppervlakte van ʼn reservoir (diep watertenk) as funksie van<br />

diepte onder die oppervlak te bepaal<br />

Beskou ʼn diep tenk, 20 meter diep en ʼn drukmeter wat onder die oppervlak van die water<br />

laat sak word sodat elke 4 meter ʼn druklesing geneem word:<br />

Let daarop dat die druklesing afhang van hoe diep onder die oppervlak van die water die<br />

lesing geneem word. Die druk verander namate die diepte verander. Uit hierdie<br />

waarneming kan ons sê dat die druk op elke diepte ʼn sekere waarde het en dat die druk dus<br />

46


Leereenheid 1<br />

afhang van die diepte waarop dit gemeet word. Daar is dus twee veranderlikes betrokke,<br />

naamlik druk en diepte. Die druk P word die afhanklike veranderlike genoem en die diepte<br />

d word die onafhanklike veranderlike genoem.<br />

Ons kan nou probeer om die verband (dit is die manier waarop P van d afhanklik is)<br />

tussen die twee veranderlikes wiskundig uit te druk. Daarvoor gebruik ons ʼn formule of<br />

vergelyking. Om hierdie vergelyking of formule in die hande te kry, verg gewoonlik ʼn bietjie<br />

wetenskaplike of wiskundige insig – maar met ons bestaande kennis van grafieke (reguit<br />

lyne, parabole, hiperbole, derdegraadse krommes, ensovoorts) kan ons tog deur middel van<br />

ʼn heuristiek (ʼn logiese, buigbare metode of strategie) by die formule wat ʼn wiskundige<br />

verband beskryf, uitkom.<br />

ʼn Goeie manier om die verband tussen die afhanklike en die onafhanklike veranderlike te<br />

ondersoek, is om ʼn tabel van metings op te stel:<br />

Diepte d (meter) 0 4 8 12 16 20<br />

Druk P (kPa) 101,3 140,5 179,7 218,9 258,1 297,3<br />

Die inligting vorm ses stelle waardes, waar elke stel waardes uit ʼn diepte en ʼn bybehorende<br />

druk bestaan. Die volgende stap is om die inligting grafies te gaan voorstel.<br />

Om dit te doen, moet ons besluit waar ons die definisieversameling (Engels: “domain”)<br />

en waardeversameling (Engels: “range”) gaan plaas (hoe ons die asse gaan kies).<br />

Ons spreek af om die definisieversameling (dit is die waardes wat die<br />

onafhanklike veranderlike aanneem) altyd op die horisontale as te plaas. Dus sal<br />

ons in hierdie geval die diepte d op die horisontale as voorstel.<br />

Net so spreek ons af om die waardeversameling (dit is die waardes wat die<br />

afhanklike veranderlike aanneem) altyd op die vertikale as voor te stel. Dus sal<br />

ons in hierdie geval die druk P op die vertikale as voorstel.<br />

Indien ons die grafiek met die hand op papier gaan teken, moet ons vervolgens aan die<br />

skaal van die asse aandag gee. Die gedagte is dat ons grafiek akkuraat genoeg moet wees<br />

dat ons goeie aflesings daarvan af kan maak. Grafiekpapier kom dus handig te pas; so nie<br />

kan ons ʼn gewone vel papier gebruik en op soortgelyke wyse te werk gaan.<br />

Probeer altyd om soveel as moontlik van die beskikbare oppervlakte vir die grafiek te<br />

gebruik. Hoe groter die voorstelling, hoe meer akkuraat kan u aflesings vanaf u grafiek<br />

maak. Kyk dus dat die grootste waarde van die onafhanklike veranderlike (grootste diepte)<br />

so ver as moontlik na regs op die horisontale as pas. (Net so probeer ons die grootste<br />

waarde van die afhanklike veranderlike (hoogste druk) so hoog as moontlik op die vertikale<br />

as pas.) Kies dus ʼn gerieflike waarde (“ronde getal”) naby of gelyk aan die grootste waarde<br />

wat op ʼn as voorkom en merk dit af (sien onderstaande assestelsel).<br />

47


Leereenheid 1<br />

Dit is nie nodig om ʼn klomp kleiner merkies (in Engels: “ticks” op die asse te maak nie; dit<br />

help egter om ons ʼn gevoel vir die skaal op elke as te gee. Maar die grootste waardes op<br />

elke as moet op ʼn gerieflike (“ronde”) sentimeter- of millimeterafstand vanaf die<br />

oorsprong (kruispunt van die asse) af lê.<br />

Die skaal van elke as kan dan bepaal word.<br />

Met “skaal van elke as” bedoel ons dat ons wil vasstel wat 1 cm of 10 mm (of watter afstand<br />

ook al op elke as) werklik in terme van die as se eenhede beteken.<br />

Die skaal op onderstaande grafiek is op die horisontale as 200 mm 20 meter wat beteken<br />

dat 10 mm 1 meter . Ons kan dit natuurlik ewe goed skryf as 1 mm 0, 1 meter .<br />

Net so is die skaal op die vertikale as 150 mm 300 kPa wat beteken dat 10 mm 20 kPa .<br />

Ons kan dit natuurlik ewe goed skryf as 1 mm 2 kPa .<br />

Sodra ons die skaal van die asse bepaal het, is ons gereed om die inligting in die tabel as<br />

punte op die plat vlak wat deur die asse gevorm word, voor te stel. Ons noem hierdie<br />

tweedimensionele plat vlak wat deur die asse van ʼn grafiek gedefinieer word, die<br />

Cartesiese vlak.<br />

(sien onderstaande skets)<br />

Om die punte op die Cartesiese vlak te stip (in Engels: “plotting the points”), beskou ons<br />

elke stel waardes in die tabel as ʼn stel koördinate. Ons hanteer elke waarde van die<br />

onafhanklike veranderlike as ʼn vertikale stippellyn wat die horisontale as loodreg sny; net<br />

so hanteer ons die bybehorende waarde van die afhanklike veranderlike as ʼn horisontale<br />

stippellyn wat die vertikale as loodreg sny. Waar die twee stippellyne mekaar sny, stip ons<br />

ʼn punt.<br />

48


Leereenheid 1<br />

; , .<br />

Ons noem die eerste getal in die hakie (dit is ʼn element van die definisieversameling)<br />

die diepte-koördinaat en ons noem die tweede getal in die hakie (dit is ʼn element van die<br />

waardeversameling) die druk- koördinaat. (op skool het hulle van die x- en die y -<br />

koördinate gepraat – die X-as was altyd horisontaal en die Y-as altyd vertikaal. Al wat ons<br />

hier doen, is om op presies dieselfde manier as op skool te werk te gaan; al wat nou anders<br />

is, is dat ons die asse en veranderlikes name en simbole gee wat by ons spesifieke<br />

probleemsituasie pas).<br />

Byvoorbeeld: Die tweede punt wat ons uit die tabel hierbo verkry, is dus die punt 4 140 5<br />

(Sien onderstaande skets)<br />

Deur die proses vir elke stel waardes in die tabel te herhaal, verkry ons die volgende punte:<br />

49


Leereenheid 1<br />

Die volgende stap is nou om te besluit watter soort kromme (reguit lyn, parabool,<br />

hiperbool, derdegraadse kromme, ens) die beste deur die punte getrek kan word; ons wil ʼn<br />

kromme bo-oor die punte teken sodat ons die kromme kan gebruik om afleidings en<br />

voorspellings te maak omtrent die werklike situasie waarmee ons besig is.<br />

Dit is met die eerste aanblik duidelik dat die punte in ʼn reguit lyn lê (ons kan dit toets deur ʼn<br />

liniaal oor die punte te plaas). Dus kan ons nou ʼn reguit lyn deur die punte trek – en ons<br />

doen dit op so ʼn wyse dat die lyn “so goed as moontlik” deur al die punte gaan:<br />

50


Leereenheid 1<br />

Ons noem hierdie lyn wat ons so goed as moontlik deur die data-punte trek, ʼn regressie-lyn.<br />

Ons kan die regressie-lyn gebruik om afleidings en voorspellings te maak omtrent die<br />

werklike situasie waarmee ons besig is – dit is die hoofdoel van die hele oefening.<br />

Voorbeeld 1:<br />

Wat sou die druk wees op ʼn diepte van 10 m onder die oppervlak van die water?<br />

Oplossing:<br />

Trek ʼn vertikale stippellyn loodreg op die diepte-as opwaarts tot teen die regressie-lyn;<br />

projekteer dan loodreg na regs tot teen die druk-as. Waar hierdie stippellyn die druk-as sny,<br />

lees u die druk af wat op ʼn diepte van 10 m sou heers,<br />

Die druk sou dus ongeveer 200,8 kPa wees op ʼn diepte van 10 meter. (afleiding)<br />

51


Leereenheid 1<br />

Voorbeeld 2:<br />

Hoe diep onder die water sou die dieptemeter ʼn druk van 160 kPa meet?<br />

Oplossing:<br />

Trek ʼn horisontale stippellyn loodreg op die druk-as na regs tot teen die regressie-lyn;<br />

projekteer dan loodreg afwaarts tot teen die diepte-as. Waar hierdie stippellyn die diepte-as<br />

sny, lees u die diepte af waar ʼn druk van 160 kPa sou heers:<br />

Dit is duidelik dat die diepte ongeveer 6 m sal wees, waarop ʼn druk van 160 kPa gemeet sou<br />

word. (afleiding)<br />

Bogenoemde twee voorbeelde is goeie voorbeelde van interpolasie. Interpolasie is<br />

wanneer ons ʼn regressie-lyn gebruik om af te lei wat die metings sou gewees het onder<br />

omstandighede waarvoor ons nie werklike metings het nie. Dit kom daarop neer dat u<br />

aflesings maak met behulp van die regressie-lyn aangaande punte wat op die regressie-<br />

lyn lê.<br />

Ons kan selfs voorspellings maak oor die druk indien die reservoir (opgaartenk) dieper as 20<br />

m was.<br />

52


Voorbeeld 3:<br />

Wat sou die druk wees op ʼn diepte van 100m?<br />

Oplossing:<br />

Leereenheid 1<br />

ʼn Diepte van 100 m is ʼn waarde wat nie op ons grafiek se horisontale as val nie (100 is nie ʼn<br />

element van die definisieversameling nie). Dus moet ons die regressie-lyn verleng totdat dit<br />

lank genoeg is dat ons by 100 m op die diepte-as opwaarts en na links kan projekteer om ʼn<br />

aflesing te maak:<br />

Dit is duidelik dat die druk 1081,3 kPa sou wees op ʼn diepte van 100 m. (voorspelling)<br />

Voorbeeld 4:<br />

By watter diepte sou die druk 700 kPa wees?<br />

Oplossing:<br />

ʼn Druk van 700 kPa is ʼn waarde wat nie op ons grafiek se vertikale as val nie (700 is nie ʼn<br />

element van die definisieversameling nie). Dus moet ons die regressie-lyn verleng totdat dit<br />

lank genoeg is dat ons by 700 kPa op die druk-as horisontaal na regs en afwaarts kan<br />

projekteer om ʼn aflesing te maak:<br />

53


Leereenheid 1<br />

Dit is duidelik dat die diepte ongeveer 61,1 m sou wees waar die druk 700 kPa sou wees.<br />

(voorspelling)<br />

Bogenoemde twee voorbeelde is goeie voorbeelde van ekstrapolasie. Ekstrapolasie is<br />

wanneer ons ʼn regressie-lyn gebruik om te voorspel wat die metings sou gewees het onder<br />

omstandighede wat buite die omstandighede val waarvoor ons metings geneem het (sien die<br />

tabel hierbo, etlike bladsye gelede). Dit kom daarop neer dat u aflesings maak met behulp<br />

van die regressie-lyn aangaande punte wat buite die regressie-lyn lê. Dus moet die<br />

regressie-lyn verleng word wanneer ons ekstrapolasie doen.<br />

Die vraag ontstaan nou: kan ons die antwoorde op die vrae in bogenoemde 4<br />

voorbeelde bereken, in plaas van aflees? Is daar ʼn manier om die antwoorde op die vier<br />

vrae hierbo algebraïes uit te reken?<br />

Die antwoord is: JA – definitief. Ons benodig net die vergelyking van die reguit lyn wat<br />

ons deur die punte getrek het (die vergelyking van die regressie-lyn, dus).<br />

Om dit te doen, benodig ons voorkennis uit Hoërskool-algebra:<br />

Die vergelyking van enige reguit lyn is altyd y mx c waar m die gradiënt van die lyn is en<br />

c die afsnit op die vertikale as is. y en x is die groothede wat onderskeidelik op die<br />

vertikale en die horisontale as voorgestel word.<br />

Nou, deur na die grafieke hierbo te kyk, is dit duidelik dat die afsnit op die vertikale as<br />

101, 3 kPa is; dus is c 101, 3 .<br />

Net so kan ons die gradiënt van die regressie-lyn verkry deur enige reghoekige driehoek op<br />

die regressie-lyn te konstrueer en gewoon die lengte van die teenoorstaande sy deur die<br />

lengte van die aangrensende sy te deel:<br />

54


P<br />

vertikale verskil tussen twee punte<br />

m Altyd: gradiënt <br />

d<br />

horisontale verskil tussen twee punte<br />

196<br />

<br />

20<br />

9, 8 kPa/m<br />

Die vergelyking van die regressie-lyn is dus:<br />

y mx c<br />

So vir enige reguit lyn<br />

P 9, 8d 101, 3 Vervang die toepaslike simbole en waardes<br />

Leereenheid 1<br />

Let daarop dat P 9, 8d 101, 3 die wiskundige model is wat die werklike situasie beskryf:<br />

Dit is ʼn funksie (formule, dus) waarmee ons die druk P kan uitreken vir enige gegewe<br />

waarde van d .<br />

Laat ons nou die wiskundige model (dit is in gees en in wese die vergelyking van die<br />

regressie-lyn) gebruik om die druk te bereken wanneer die diepte 10 m is:<br />

55


Leereenheid 1<br />

56<br />

P 9, 8d 101, 3<br />

<br />

P 9, 8 10 101, 3 Die skryfwyse P beteken P wanneer d 10 m<br />

d 10 m d 10<br />

m<br />

199, 3 kPa<br />

Let op dat dit baie naby is aan die afgelese waarde wat ons hierbo verkry het.<br />

Hier het ons interpolasie gedoen met behulp van ons wiskundige model.<br />

Laat ons nou die wiskundige model (dit is in gees en in wese die vergelyking van die<br />

regressie-lyn) gebruik om die diepte te bereken waarop die druk 700 kPa sou wees:<br />

P 9, 8d 101, 3<br />

700 9, 8d 101, 3<br />

9, 8d 700 101, 3 Manipuleer die formule; dit is eerstejaarswerk<br />

598,<br />

7<br />

d <br />

9,<br />

8<br />

61, 092 m<br />

Let op dat dit baie naby is aan die afgelese waarde wat ons op p. 10 hierbo verkry het.<br />

Hier het ons ekstrapolasie gedoen met behulp van ons wiskundige model.<br />

Iets meer oor definisieversameling en waardeversameling<br />

Noudat ons die vergelyking van die regressie-lyn het, kan ons na die funksie P 9, 8d 101, 3<br />

verwys en vrae vra soos:<br />

Wat is die definisieversameling van die funksie?<br />

Wat is die waardeversameling van die funksie?<br />

Die definisieversameling van die funksie is die werklike gemete waardes wat tussen<br />

die kleinste werklike diepte en die grootste werklike diepte lê waarby werklik metings<br />

gemaak is en wat die kleinste diepte en die grootste diepte insluit. (sien onderstaande<br />

skets op p. 14)<br />

Ons skryf dit as d <br />

0 d 20 <br />

D f<br />

.<br />

Dit beteken letterlik in woorde: “Die definisieversameling van die funksie is die<br />

versameling van alle d -waardes sodat d lê tussen 0 en 20 m, maar d kan ook gelyk wees<br />

aan 0 of 20 m; d kan enige reële getal wees binne die interval vanaf en insluitende 0 tot by<br />

en insluitende 20 m).”<br />

Die waardeversameling van die funksie is die werklike gemete waardes wat tussen die<br />

kleinste werklike druk en die grootste werklike druk wat gemeet is lê waarvoor werklik<br />

metings gemaak is en wat die laagste druk en die hoogste druk insluit. (sien<br />

onderstaande skets )<br />

Ons skryf dit as P :<br />

101,<br />

3 P 297,<br />

3 <br />

W f<br />

.


Leereenheid 1<br />

Dit beteken letterlik in woorde: “Die waardeversameling van die funksie is die versameling<br />

van alle P -waardes sodat P lê tussen 101,3 en 297,3 kPa, maar P kan ook gelyk wees aan<br />

101,3 kPa 297,3 kPa; P kan enige reële getal wees binne die interval vanaf en insluitende<br />

101, 3 kPa tot by en insluitende 297,3 kPa).”<br />

Ten slotte<br />

Die bespreking op die voorafgaande 14 bladsye illustreer stap vir stap die heuristiek<br />

waarmee ons die formule waarmee aspekte van ʼn werklike situasie of proses beskryf kan<br />

word, bepaal kan word.<br />

Ons som die stappe van die heuristiek op:<br />

1. Verkry twee stelle waardes (data) deur meting. (Die een stel waardes is die onafhanklike<br />

veranderlike; die ander stel waardes is die afhanklike veranderlike)<br />

2. Stel die waardes (gewoonlik metings) in ʼn tabel voor<br />

3. Gebruik die tabel om ʼn akkurate grafiek te verkry<br />

4. Gebruik die patroon waarin die data-punte op die grafiek voorkom en trek ʼn beste lyn of<br />

kromme deur die punte.<br />

5. Gebruik hierdie “beste lyn” of kromme om interpolasie en ekstrapolasie te doen deur<br />

middel van aflesings.<br />

6. Indien akkurate inter- en ekstrapolasie verlang word, verkry die vergelyking van die<br />

“beste lyn” of kromme wat u in Stap 4 verkry het. Hierdie vergelyking is die funksie<br />

(wiskundige model) wat die probleemsituasie wat u ondersoek, beskryf.<br />

57


Leereenheid 1<br />

7. Sodra u die vergelyking van die regressie-lyn of regressie-kromme het, kan u dit gebruik<br />

om inter- en ekstrapolasie te doen, deur middel van vervanging en berekening.<br />

8. Die gedrag van die funksie kan nou vanaf die grafiek en vanaf die vergelyking (formule<br />

vir die grafiek) beskryf word in terme van begrippe soos:<br />

Stygend/ dalend<br />

Maksimumwaarde/ minimumwaarde(s)<br />

Asimptote (ons bespreek dit later – dis waar die grafiek “spronge” maak<br />

Definisieversameling<br />

Waardeversameling<br />

Ons sal bogenoemde heuristiek gebruik om enige eksperiment of ondersoek of gepaste<br />

probleemsituasie of fisiese proses uit die tegnologiese studieveld te ontleed. Soos uit Stap 8<br />

gesien kan word, kan ons ʼn ongelooflike goeie begrip van die situasie of proses kry – dit stel<br />

ons in staat om interpretasies en evaluasies omtrent die situasie of proses te maak.<br />

Byvoorbeeld:<br />

1. Wat is die waarde van atmosferiese druk? (dit is die druk op die oppervlakte van die<br />

water in die tenk)<br />

2. Probeer uitvind wat die waarde van atmosferiese druk in werklikheid is (soek sommer op<br />

Google “atmospheric pressure”). Wat lei u af?<br />

3. In handboeke gee hulle die formule vir die druk P onder die oppervlakte van ʼn vloeistof<br />

as P gh<br />

Patmosferies<br />

. Vergelyk hierdie formule met die wiskundige model wat ons hierbo<br />

58<br />

2<br />

ontwikkel het. Indien die waarde van g 9, 8 m/s , bepaal die waarde van (dit is die<br />

digtheid van water, gemeet in<br />

3<br />

kg/m )<br />

4. Wat is die werklike digtheid van suiwer vars water? (soek sommer op Google “density of<br />

fresh water”.)<br />

5. Sou u sê dat ons wiskundige model akkuraat is? Gee soveel redes as moontlik.<br />

CD-ROM<br />

SBO: Skakel CD aan en kliek op C.<br />

Residensieel: Line Up.gsp ?; Slope; Rise Run.gsp ; ║& Lines;<br />

Slope Intercept.gsp; Point Slope.gsp; Standard.gsp; sal in klas<br />

behandel word.


Leereenheid 1<br />

Maak hier ʼn opsomming van die verskillende vorme van die reguit lyn soos jy dit op skool<br />

geleer het:<br />

Gradiënt-afsnit vorm:<br />

Standaardvorm:<br />

Gradiënt-punt vorm:<br />

Dubbelafsnit vorm:<br />

Selfstudie: Alle Oefeninge oor Grafieke in die Addendum pp. 51 - 53<br />

Neem u antwoorde saam na die kontakgeleentheid/ groepbyeenkoms vir<br />

bespreking<br />

Individuele oefening.<br />

Voltooi die volgende opdrag:<br />

Opdrag 5A:<br />

1. Wat het die familie lineêre funksies f x mx<br />

3 1<br />

in gemeen? (Wenk: Teken 'n<br />

paar grafieke met Sketchpad op dieselfde assestelsel. Gebruik beide positiewe en<br />

negatiewe waardes vir m.)<br />

59


Leereenheid 1<br />

2. Die volgende figuur stel die hoeveelheid badwater in liter voor as funksie van die tyd in<br />

minute as Susan gaan bad.<br />

60<br />

2.1 Hoeveel water het Susan ingetap?<br />

2.2 Teen watter tempo het die water ingeloop?<br />

2.3 Beskryf wat gebeur vanaf B na C.<br />

2.4 Beskryf wat gebeur vanaf C na D.<br />

2.5 Op watter tydstip het Susan uit die bad geklim?<br />

2.6 Beskryf in besonderhede wat gebeur vanaf G na H.<br />

2.7 Bereken die vergelyking van die stuksgewyse funksie wat die proses beskryf:<br />

V<br />

V<br />

A<br />

t B<br />

..<br />

2.<br />

7.<br />

1.<br />

<br />

<br />

<br />

.. 2.<br />

7.<br />

2..<br />

..<br />

2.<br />

7.<br />

3..<br />

..<br />

2.<br />

7.<br />

4..<br />

<br />

<br />

.. 2.<br />

7.<br />

5..<br />

D<br />

C<br />

as<br />

as<br />

as<br />

as<br />

as<br />

A: (0.00, 0.00)<br />

B: (5.00, 100.00)<br />

C: (7.00, 100.00)<br />

D: (7.00, 130.00)<br />

E: (25.00, 130.00)<br />

tyd in minute / time in minutes<br />

0 t 5<br />

5 t 7<br />

7 t 25<br />

25 t 28<br />

28 t 35<br />

2.8 Oor watter interval is die funksie dalend?<br />

F: (25.00, 100.00)<br />

G: (28.00, 100.00)<br />

H: (35.00, 0.00)<br />

2.9 Gee die waardeversameling in versamelingkeurdernotasie.<br />

F<br />

E<br />

G<br />

H<br />

http://www.the-directgroup.co.uk/product_images/DG9010Bath.JPG<br />

t


3. Clara is al vir 20 minute besig om ʼn<br />

geskiedenisopdrag te lees en is huidiglik op<br />

bladsy 56 in die boek. Sy lees teen ʼn<br />

(relatief) konstante tempo van 0,6 bladsye<br />

per minuut.<br />

(Precalculus Foerster adapted)<br />

Leereenheid 1<br />

http://www.bristol.ac.uk/university/gallery/homepage-pics/girlreading-book.jpg<br />

3.1 Gebruik die punt-helling vorm en bereken die spesifieke vergelyking van<br />

die bladsynommer waar sy lees as ʼn funksie van tyd, t in minute.<br />

3.2 Herlei u antwoord in 3.1 na die gradiënt-afsnit-vorm.<br />

3.3 Op watter bladsy het Clara aan die opdrag begin lees?<br />

3.4 Clara moet lees tot op bladsy 63. Wanneer voorspel jy dat sy klaar gelees<br />

sal wees?<br />

4. Die verwantskap tussen ʼn persoon se<br />

aanbevole maksimum hartkloptempo, h ,<br />

(gemeet in hartkloppe per minuut) en die<br />

persoon se ouderdom, t , (gemeet in jare)<br />

was vir ʼn lang tydperk beskryf deur die<br />

formule h f t 220 t<br />

.<br />

Volgens onlangse navorsing moes die<br />

formule ietwat gewysig word. Die nuwe<br />

formule is h gt<br />

208 0,<br />

7t<br />

.<br />

[Second Handbook of Research on Mathematics Teaching<br />

and Learning – Lester]<br />

http://www.wushu-leda.com/images/jimphoto/one-armleglift.jpg<br />

4.1 Skets die grafieke van beide funksies op dieselfde assestelsel.<br />

Gebruik [0; 75] as definisieversameling.<br />

4.2 Watter funksie(s) is stygend?<br />

4.3 Gee die waarde versameling van g in versamelingkeurdernotasie.<br />

4.4 ʼn Artikel in ʼn koerant lui: “ ʼn Gevolg van die nuwe formule in plaas van die<br />

ou een is dat die aanbevole maksimum harttempo vir jong mense effens<br />

afneem en vir ouer persone effens toeneem”.<br />

Van watter ouderdom af neem die aanbevole hartkloptempo toe as gevolg<br />

van die gebruik van die nuwe formule? Toon alle berekeninge.<br />

4.5 Navorsing toon ook dat fisiese oefening die effektiefste is wanneer die hart<br />

teen 80% van sy maksimum tempo klop. Gee ʼn formule waarvolgens die<br />

hartkloptempo vir die effektiefste fisiese oefening bereken kan word in<br />

terme van ouderdom. Gebruik die nuwe formule.<br />

4.6 Watter tipe transformasie het u gebruik om die formule in 4.5 te verkry?<br />

61


Leereenheid 1<br />

Opdrag 5B:<br />

1. Wanneer die temperatuur t (gemeet in C) van ʼn kat<br />

afneem, daal sy hartkloptempo r (in slae per minuut). Onder<br />

laboratorium-omstandighede het ʼn kat met temperatuur 37C<br />

ʼn hartkloptempo van 220 en by ʼn temperatuur van 32C ʼn<br />

harttempo van 150. As t tussen 26 en 38 is, is r en t<br />

lineêr afhanklik.<br />

62<br />

1.1 Bepaal ʼn vergelyking van r in terme van t<br />

1.2 Bereken die kat se hartkloptempo as sy temperatuur 28C is.<br />

1.3 Gee die definisieversameling van die funksie.<br />

1.4 Is die funksie stygend of dalend oor die definisieversameling?<br />

2. Jy stap in 'n hysbak in die kelder van 'n gebou. Die<br />

kontrolepaneel dui “0” vir die verdieping. Die getalle neem in<br />

ene toe op die kontrolepaneel soos wat jy boontoe ry. Die<br />

hysbak styg 4 meter vir elke vloer. In die tabel kry jy die<br />

verdiepingnommers en die hoogte van die (bokant van die)<br />

hysbak bokant die grond.<br />

http://www.scrabble-assoc.com/images/2003/csc/dir/elevator-h.jpeg<br />

2.1 Skets die grafiek wat hierdie beweging modelleer.<br />

2.2 Maak dit sin om die punte te verbind?<br />

2.3 Bepaal ʼn vergelyking wat hierdie situasie modelleer.<br />

Nommer<br />

van<br />

verdieping<br />

Hoogte<br />

(m)<br />

0(kelder) -1<br />

1 3<br />

2 7<br />

3 11<br />

4 15<br />

2.4 Watter verdieping is 51 meter bokant die grond? [Moenie die kelder bytel nie]<br />

2.5 Gee die lewenswerklike betekenis van die gradiënt.<br />

2.6 Wat is die definisieversameling van hierdie kromme as die gebou 20 verdiepings<br />

het. [Hier is 'n vangplek!]<br />

2.7 Bepaal grafies hoe hoog die hysbak bokant die grondvlak is op die sewende<br />

verdieping. Dui dit op die grafiek aan met ʼn A.<br />

...<br />

20<br />

...<br />

79


3.<br />

Leereenheid 1<br />

Daar is 'n lineêre verwantskap tussen die<br />

lugtemperatuur buite 'n vliegtuig en die hoogte van die<br />

vliegtuig in meter. Die temperatuur by seevlak is<br />

14,7C. Die temperatuur daal met 7 grade vir elke<br />

1000-meter toename in hoogte. Gestel x stel die<br />

hoogte in meter en y die temperatuur in C voor.<br />

3.1 Skryf 'n vergelyking in gradiënt-afsnit vorm wat<br />

hierdie verband weergee.<br />

3.2 Wat is die lewenswerklike betekenis van<br />

3.2.1 m en<br />

3.2.2 c in hierdie geval.<br />

3.3 Op watter hoogte is die temperatuur 0C?<br />

3.4 Wat is die lewenswerklike betekenis van<br />

bogenoemde koördinaat?<br />

3.5 Wat sal die buite temperatuur op 'n hoogte van<br />

5 km wees?<br />

3.6 Teken 'n sketsgrafiek en dui afsnitte aan.<br />

4. ʼn Swembad met 250 m 3 water word leeggemaak. Die volgende tabel gee die<br />

hoeveelheid water in die swembad na ʼn sekere aantal ure.<br />

Ure Water in<br />

m 3<br />

250<br />

5 200<br />

10 150<br />

20 50<br />

4.1 Skets die grafiek op grafiekpapier.<br />

4.2 Bepaal ʼn vergelyking wat hierdie situasie modelleer.<br />

4.3 Na hoeveel ure sal die swembad leeg wees?<br />

4.4 Gee die lewenswerklike betekenis van die gradiënt.<br />

4.5 Wat is die definisieversameling van hierdie kromme.<br />

http://www.poolpainters.com.au/images/large/pool-02.jpg<br />

4.6 Bepaal grafies hoeveel water na 15 ure in die swembad is. Dui dit op die grafiek<br />

aan met ʼn A.<br />

4.7 Is hierdie grafiek stygend of dalend oor die definisieversameling?<br />

Het u sommige van die oefeninge met The Geometer’s Sketchpad gekontroleer?<br />

Sien assessering en terugvoering op p. viii<br />

63


Leereenheid 1<br />

1.5.2 ABSOLUTE WAARDE<br />

Jy benodig ongeveer 9 ure om hierdie leergedeelte suksesvol te voltooi.<br />

INLEIDING:<br />

Pieter en Paul woon beide 5 km van die skool af, maar in teenoorgestelde rigtings. Op ʼn<br />

getallelyn kan ons die skool met 0 aandui en Pieter se huis met -5 en Paul sin met +5 of 5.<br />

Die absolute waarde van ʼn getal is sy grootte, maak nie saak of die getal positief of<br />

negatief is nie. Dit is dus die afstand vanaf die oorsprong of 0.<br />

Ons gebruik die notasie x om die absolute waarde van x aan te toon.<br />

64<br />

Bestudeer Precalculus:<br />

pp. 8 - 9; 54 voorbeeld 14; 78; 87 voorbeeld 6; 156 voorbeeld 5.<br />

Werk deur die voorbeelde en maak seker dat jy die definisie ken en verstaan.<br />

2 (Onthou x x )<br />

Definieer die absolute waarde funksie:<br />

......................................................................<br />

......................................................................


Voltooi die volgende voorbeeld:<br />

Leereenheid 1<br />

Gestel Pieter ry langs ʼn reguit straat skool toe op sy fiets teen ʼn konstante spoed van<br />

500m/min. Daar gekom, onthou hy sy wetenskapprojek is nog by die huis. Hy ry onmiddellik<br />

teen 500m/min terug om dit te gaan haal. Gestel x verteenwoordig die tyd in minute en y<br />

die afstand vanaf sy huis in meter. Voltooi die volgende tabel. (Wenk:<br />

snelheid of spoed en s afstand of verplasing en t tyd)<br />

x of t<br />

y of s<br />

0 0<br />

1 500<br />

2<br />

3<br />

4<br />

5<br />

8<br />

10<br />

11 4500! (hoekom?)<br />

12<br />

13<br />

15<br />

20 0<br />

Teken hierdie punte op die volgende assestelsel:<br />

s<br />

v , met v<br />

t<br />

65


Leereenheid 1<br />

Hieruit kan ons aflei dat:<br />

66<br />

y<br />

5000<br />

5000<br />

x as x 10 en y x c as x 10<br />

10<br />

10<br />

Deur enige koördinaat wat op die tweede been van die grafiek lê in te vervang of uit<br />

simmetrie kan ons sien dat c = 10 000.<br />

Die linkerbeen se vergelyking is dus y 500x<br />

en die regterbeen y 500x 10<br />

000 .<br />

Om die knakpunt (10; 5000) se koördinate in die vergelyking in te bring, gaan ons soos volg<br />

te werk:<br />

<br />

y<br />

y<br />

y 500x<br />

10 000<br />

y 500x<br />

5000 5000<br />

<br />

<br />

500<br />

x 10<br />

5000<br />

500 x 10<br />

5000<br />

Toets en maak seker dat hierdie vorm van die vergelyking ook waar is vir die linkerbeen van<br />

die grafiek.<br />

Hieruit volg die definisie van die absolute waarde funksie:<br />

ʼn Funksie van die vorm y = ax - h + k<br />

word die absolute waarde funksie genoem.<br />

Die grafiek is ʼn V met toppunt (h; k). Die V maak oop na bo (soos ʼn V) as a > 0, en<br />

afwaarts as a < 0.<br />

Opmerking: Dis makliker om te onthou dat die teken van a ooreenstem met die<br />

helling-tipe van die regterbeen van die grafiek.<br />

In transformasie-terminologie: Die moederfunksie y x word met ’n faktor a<br />

vertikaal gestrek; k eenhede vertikaal opwaarts getransleer en h eenhede<br />

horisontaal na regs getransleer. Die strek vind plaas voor die translasies.<br />

Algebraïese metodes:<br />

f ( x)<br />

20 dit beteken f(x) is nie verder as 20 eenhede van die oorsprong af nie<br />

-20 f(x) 20<br />

f ( x)<br />

15<br />

onmoontlik (afstand kan nie negatief wees nie)<br />

f ( x)<br />

10 dit beteken f(x) is verder as 10 eenhede van die oorsprong af<br />

f(x) > 10 of f(x) < -10


f( x)<br />

g(<br />

x)<br />

f( x)<br />

g(<br />

x)<br />

Leereenheid 1<br />

omdat g(x) veranderlikes bevat kan nie een van bogenoemde kortpad<br />

metodes gevolg word nie, maar sal jy die definisie moet toepas<br />

gebruik die definisie of kwadreer beide die linker- en regterkant (onthou om jou<br />

antwoorde te toets as jy kwadreer)<br />

CD-ROM.<br />

SBO: Skakel CD aan en kliek op D.<br />

Residensieel: Vgrap.gsp sal tydens kontaksessie vertoon word.<br />

Bespreek ook die inhoud van bottel.<br />

Individuele oefening.<br />

Voltooi die volgende opdrag:<br />

OPDRAG 6A:<br />

1. Voltooi die volgende:<br />

1.1 15 =<br />

1.2 -303=<br />

1.3 3x=<br />

1.4 0 =<br />

1.5 6 + -6=<br />

1.6 -5 - -5 =<br />

2. Precalculus Oefening 2.1 no. 15<br />

3. Precalculus Oefening 2.2 no. 25<br />

4. Precalculus Oefening 2.2 no. 44<br />

5. Gegee: f x x 2 1.<br />

5.1 Gee die koördinate van die knakpunt.<br />

5.2 Skets die vorm.<br />

67


Leereenheid 1<br />

68<br />

5.3 Wat is die helling van elke been?<br />

5.4 Bereken die y -afsnit(te).<br />

5.5 Bereken die x-afsnit(te).<br />

5.6 Skets die grafiek van f . Dui alle afsnitte en die toppunt se koördinate aan.<br />

6. Gee die vergelyking van die volgende skets:<br />

y<br />

2.5<br />

2<br />

1.5<br />

1<br />

0.5<br />

7. Los die volgende vergelyking<br />

7.1 algebraïes en<br />

(2; 2)<br />

1 2 3 4 5<br />

x<br />

7.2 grafies op (skets die linkerkant en regterkant van die vergelyking afsonderlik):<br />

12 x 7


8. Beskryf die beweging wat deur die volgende skets voorgestel word:<br />

9. Los die volgende algebraïes op:<br />

9.1 2x 5 3<br />

9.2 2x 1<br />

3<br />

9.3 x 2 4<br />

9.4 x 1<br />

3<br />

9.5 x 1<br />

3 (dink!!)<br />

9.6 x 2 2x<br />

1m.b.v.<br />

die definisie<br />

9.7 x 2 2x<br />

1<br />

m.b.v. kwadrering<br />

OPDRAG 6B<br />

5<br />

Afstand s in<br />

meter vanaf `n<br />

bewegingsensor<br />

1. Precalculus Oefening 2.2 no. 27<br />

2. Precalculus Oefening 2.2 no. 65<br />

3. Precalculus Oefening 2.5 no. 17<br />

6<br />

5<br />

4<br />

3<br />

2<br />

1<br />

-2 2 4 6 8<br />

-1<br />

(4; 1)<br />

Tyd t in sekondes<br />

Leereenheid 1<br />

69


Leereenheid 1<br />

4. Die volgende figuur stel die hoogte bo seespieël (in meter) van ʼn duikboot voor as<br />

funksie van tyd (in ure).<br />

70<br />

y<br />

10<br />

-10<br />

-20<br />

-30<br />

-40<br />

-50<br />

-60<br />

-70<br />

-80<br />

-90<br />

-100<br />

-110<br />

<br />

4.1 Bepaal die vergelyking wat hierdie situasie modelleer. [Onthou die beperking op<br />

die definisieversameling.<br />

4.2 Na hoeveel uur sal die duikboot op ʼn diepte van 48 m wees?<br />

4.3 Gee die lewenswerklike betekenis van die toppunt.<br />

4.4 Teen watter tempo styg die boot die eerste agt uur? (Onthou om die eenheid by<br />

te voeg. )<br />

4.5 Oor watter interval is die funksie stygend?<br />

5. In ʼn eksperiment in ʼn donkerkamer word<br />

die bekende wet dat ʼn invalshoek gelyk<br />

is aan die weerkaatsingshoek<br />

gedemonstreer. Vanaf ʼn bron O word ʼn<br />

ligstraal na ʼn spieël gestuur en hoeke <br />

en word gemeet. Die loodregte<br />

afstand tussen die ligbron en die spieël<br />

is 30 cm en die lig beweeg 50 cm tot by<br />

die spieël.<br />

Lei ʼn formule af waarmee die pad van<br />

die lig gemodelleer kan word.<br />

6. (FIGUUR D)<br />

(8; 4)<br />

5 10 15<br />

<br />

t<br />

Rekonstrueer die volgende sketse d.m.v. GSP. Stel eers die asse soos op die sketse.<br />

Identifiseer die moederfunksie (in “BOLD”). Teken daarna ook die ander grafieke<br />

(beeldfunksies) m.b.v. transformasies. Skryf die vergelykings van die grafieke neer volgens<br />

die formaat in die studie gids. Benoem ook die tipe transformasie(s). Stoor elke skets op jou<br />

geheuestokkie.<br />

y<br />

30 cm<br />

O<br />

50 cm<br />

<br />

<br />

x


Moederfunksie: ........................................................<br />

Beeldfunksies: ........................................................<br />

........................................................<br />

........................................................<br />

Tipe transformasie(s): ........................................................<br />

........................................................<br />

Leereenheid 1<br />

7. Anna stap langs ’n pawiljoen op soek na haar vriendin. Die volgende tabel weerspieël<br />

haar verplasing s , in meter, vanaf die eerste sitplek na t sekondes.<br />

t (tyd in sekondes)<br />

t (time seconds)<br />

4<br />

2<br />

-4 -2 2 4<br />

-2<br />

-4<br />

-6<br />

s (verplasing in meter)<br />

s (displacement in meters)<br />

0 0<br />

10 25<br />

20 50<br />

30 75<br />

40 100<br />

50 75<br />

60 50<br />

70 25<br />

80 0<br />

7.1 Maak ’n sketsgrafiek van die beweging. [U hoef hoogstens drie punte te plot.]<br />

71


Leereenheid 1<br />

72<br />

7.2 Wat doen Anna na 40 sekondes?<br />

7.3 Gee die definisieversameling van Anna se beweging in versamelingkeurdernotasie.<br />

7.4 Gee die waardeversameling van Anna se beweging in intervalnotasie.<br />

7.5 Bepaal ’n vergelyking wat Anna se beweging sal beskryf.<br />

7.6 Wat is Anna se gemiddelde spoed gedurende die eerste 40 sekondes? [Geen<br />

berekening word benodig nie.]<br />

7.7 Wat is Anna se oombliklike snelheid op die 50ste sekonde? [Geen berekening<br />

word benodig nie.]<br />

7.8 Wat lei u af uit u antwoord in 7.7?<br />

8 Precalculus Oefening 2.2 no. 4 (sonder Sketchpad)<br />

9. Precalculus Oefening 2.2 no. 28 (sonder Sketchpad)<br />

Opdrag 6C<br />

1. Precalculus Oefening 2.5 no. 54<br />

2. Precalculus Oefening 2.5 no. 57<br />

3. Gee die betekenis van 2x 1 4 .<br />

4. Soos in Opdrag 6B no. 5<br />

5. Gestel die hoogte x (in voet) van ’n swembadmuur word wiskundig beskryf deur die<br />

ongelykheid x 4 , 5 1,<br />

5 .<br />

5.1 Maak op een assestelsel sketsgrafieke van f x x 4, 5 en gx 1, 5 .<br />

5.2 Bepaal die koördinate van die snypunte van f en g grafies.<br />

5.3 Los die ongelykheid grafies op.<br />

5.4 Los die ongelykheid algebraïes op.<br />

5.5 Gebruik u antwoord en beskryf die beperking op die hoogte van swembadmure<br />

woordeliks soos deur wetgewing bepaal.


6.<br />

6.1 Precalculus Oefening 2.1 no. 25<br />

Leereenheid 1<br />

6.2 Maak ʼn sketsgrafiek van y f x <br />

as jy sukkel)<br />

x<br />

x<br />

sonder Sketchpad. (Wenk: gebruik ʼn tabel<br />

Gestel g word verkry deur f 4 eenhede horisontaal na regs te transleer.<br />

Gestel h word verkry deur g vertikaal met ʼn faktor 3 te strek.<br />

Gestel k word verkry as h met 5 eenhede vertikaal te transleer.<br />

6.3 Bereken die vergelyking van k en maak ʼn sketsgrafiek daarvan. (Wenk: Bereken<br />

en skets elke transformasie van f )<br />

7.<br />

x<br />

Maak ʼn sketsgrafiek van y f x<br />

2<br />

x<br />

sukkel)<br />

sonder Sketchpad. (Wenk: gebruik ʼn tabel as jy<br />

Het u sommige van die oefeninge met The Geometer’s Sketchpad gekontroleer?<br />

Sien assessering en terugvoering op p. viii<br />

73


Leereenheid 1<br />

1.5.3 POLINOME<br />

Jy benodig ongeveer 9 uur om hierdie leergedeelte suksesvol te voltooi.<br />

PARABOLE (Polinome van graad 2)<br />

74<br />

CD-ROM.<br />

Bestudeer Precalculus:<br />

SBO: Skakel CD aan en kliek op E<br />

Residensieel: PowerPoint – Parabole in praktyk<br />

pp. 215 (vanaf Guidelines for Modeling with Functions) - 218<br />

Kwadratiese vergelykings of paraboliese beweging is wiskundige modelle om die beweging<br />

te beskryf van enige voorwerp wat teen ʼn hoek die lug in geprojekteer word; bv. Sokkerballe<br />

wat geskop word, ʼn “baseball” wat gegooi word, ʼn atleet wat verspring, vuurwerke of<br />

waterspuitfonteintjies. Galileo was die eerste persoon wat projektielbeweging akkuraat<br />

beskryf het. Hy het gewys dat ʼn mens die horisontale en vertikale komponente afsonderlik<br />

moet beskou.<br />

Verkry internettoegang en voer die meegaande opdrag uit:<br />

Hierdie inligting is ook op die NWU se webtuiste gereserveer. Kliek op:<br />

nwu.ac.za – eFundi – <strong>MATE</strong> <strong>111</strong> – Webcontent<br />

Gaan na die web-adres en Lees vinnig deur die artikel in die volgende<br />

internet-adres en beantwoord dan die twee vrae:<br />

http://www.bsharp.org/physics/stuff/shotput.html [Opmerking: Hierdie adres is<br />

gevind na die soektog “parabola projectile” op Google]<br />

1. Hoekom volg die gewig ʼn paraboliese baan? ……………………………………………….<br />

2. Projektiel beweging is die kombinasie van ………………………. horisontale snelheid en<br />

…………………………… a.g.v. gravitasiekrag.<br />

Verkry internettoegang en voer die meegaande opdrag uit:<br />

Hierdie inligting is ook op die NWU se webtuiste gereserveer. Kliek op:<br />

nwu.ac.za – eFundi – <strong>MATE</strong> <strong>111</strong> – Webcontent<br />

Eksperimenteer met projektielbeweging op die volgende adres en<br />

beantwoord dan die vrae:<br />

http://galileo.phys.virginia.edu/classes/109N/more_stuff/Applets/ProjectileMoti<br />

on/jarapplet.html


Leereenheid 1<br />

1. Watter invloed het die massa van die projektiel? .............................................................<br />

2. Watter invloed het die snelheid as jy die hoek dieselfde hou? ........................................<br />

...........................................................................................................................................<br />

3. Watter hoek veroorsaak die grootste trefafstand as die snelheid konstant gehou word?<br />

...........................................<br />

CD-ROM.<br />

Bestudeer Precalculus:<br />

pp. 224 – 229 (hersiening van skooluitkomstes)<br />

SBO: Skakel CD aan en kliek op F<br />

Residensieel: Gewone gsp; Vertex Form.gsp; Factored<br />

Form.gsp; Standard Form.gsp sal tydens kontaksessie<br />

behandel word.<br />

75


Leereenheid 1<br />

VOLTOOI VOORBEELD 1:<br />

Burger Lambrechts het Suid-Afrika gedurende 2004 by die Olimpiese spele verteenwoordig<br />

in gewigstoot. Die gewig verlaat sy hand op ʼn hoogte van ongeveer 2 m bokant die grond<br />

teen ʼn spoed van 15 m/s en ʼn hoek van 45 met die horisontaal. ʼn Wiskundige model om<br />

die hoogte ( y in meter) van die gewig bokant die grond te beskryf is ontwikkel en word<br />

<br />

gegee deur: y x<br />

x 2 ,<br />

20 <br />

76<br />

1 2<br />

waar x (in meter) die horisontale afstand is wat die gewig beweeg het.<br />

Voltooi die volgende tabel en dui die waardes aan op die gegewe assestelsel. Verbind dan<br />

die punte om die parabool (grafiek van hierdie kwadratiese vergelyking) te kry.<br />

x<br />

0<br />

2<br />

4<br />

6<br />

8<br />

10<br />

12<br />

14<br />

16<br />

18<br />

20<br />

y


Beantwoord die volgende vrae:<br />

1 2<br />

<br />

1. Waarom word y x<br />

x 2 ʼn kwadratiese vergelyking genoem?<br />

20 <br />

...........................................................................................................<br />

Leereenheid 1<br />

2. Die hoogte waarop die gewig Burger se hand verlaat is 2 m. Dui dit met ’n A op die<br />

skets aan en bewys dat die vergelyking die hoogte korrek weergee deur x 0 in die<br />

vergelyking te vervang:<br />

...........................................................................................................<br />

...........................................................................................................<br />

...........................................................................................................<br />

3. Gee die hoogte van die gewig as x 6 m. Dui dit met ʼn B aan op die skets.<br />

...........................................................................................................<br />

4. Hoe ver is die gewig van Burger af as die hoogte 6,8 m is? Dui dit met C en D aan op<br />

die skets.<br />

...........................................................................................................<br />

...........................................................................................................<br />

5. Verduidelik wat die betekenis is van enige koördinaat / punt (a; b) in hierdie<br />

lewenswerklike situasie.<br />

...........................................................................................................<br />

...........................................................................................................<br />

...........................................................................................................<br />

6. Trek die simmetrie-as in op die skets.<br />

7. Wat is die vergelyking van die simmetrie-as?<br />

...........................................................................................................<br />

8. Wat is die koördinate van die hoogste punt wat die gewig bereik? Dui dit met E op die<br />

skets.<br />

...........................................................................................................<br />

9. Watter spesiale naam het hierdie punt?<br />

...........................................................................................................<br />

10. Hoe word hierdie punt se koördinate bereken? Gee twee metodes.<br />

...........................................................................................................<br />

...........................................................................................................<br />

77


Leereenheid 1<br />

11. Hoe ver stoot Burger die gewig? Dui dit met F aan op die skets. Doen dit grafies en<br />

gee ʼn benaderde waarde.<br />

...........................................................................................................<br />

12. Bereken noukeurig hoe ver Burger die gewig stoot.<br />

78<br />

...........................................................................................................<br />

...........................................................................................................<br />

...........................................................................................................<br />

...........................................................................................................<br />

...........................................................................................................<br />

...........................................................................................................<br />

...........................................................................................................<br />

...........................................................................................................<br />

...........................................................................................................<br />

...........................................................................................................<br />

...........................................................................................................<br />

...........................................................................................................<br />

...........................................................................................................<br />

...........................................................................................................


Voltooi die volgende: (Gebruik ʼn skoolhandboek indien nodig)<br />

Die standaardvergelyking van ʼn parabool is:<br />

...........................................................................................................<br />

Vorm van parabool as a 0 :<br />

Vorm van parabool as a 0 :<br />

Hoe ................................... die waarde van a, hoe nader kom die bene na mekaar.<br />

As b verander, skuif die parabool ...........................................................<br />

Die y -afsnit word gegee deur die vergelyking: ..............................<br />

of die koördinaat (.......; ......)<br />

Die vergelyking van die simmetrie-as: ..........................................<br />

Die kwadratiese formule vir die wortels:<br />

...........................................................................................................<br />

Die koördinaat van die draaipunt is: (.......; ............) en word soos volg bereken:<br />

...........................................................................................................<br />

...........................................................................................................<br />

...........................................................................................................<br />

...........................................................................................................<br />

...........................................................................................................<br />

Die vergelyking van ’n parabool in wortelvorm:<br />

...........................................................................................................<br />

Die vergelyking van die parabool in toppunt p; q<br />

vorm:<br />

...........................................................................................................<br />

Leereenheid 1<br />

79


Leereenheid 1<br />

VOLTOOI VOORBEELD 2: Maksimum inkomste<br />

Wanneer produkte verkoop word, word die inkomste deur 2 faktore beïnvloed:<br />

Prysverhoging beteken jy ontvang meer geld vir elke item wat jy verkoop ( jou totale<br />

inkomste mag styg)<br />

Prysverhoging beteken ook dat jy minder items sal verkoop ( jou totale inkomste mag daal)<br />

Gestel die aanvraagfunksie om ’n sekere boek te druk is: p 1000 2q<br />

80<br />

met p die prys in rand en q die aantal boeke wat per dag benodig word.<br />

Dan word die totale inkomste gegee deur<br />

I<br />

pq<br />

<br />

1000 2q<br />

1000q<br />

2q<br />

2q<br />

2<br />

q<br />

2<br />

1000q<br />

Bereken hoeveel boeke per dag verkoop moet word vir maksimum inkomste.<br />

...........................................................................................................<br />

...........................................................................................................<br />

...........................................................................................................<br />

...........................................................................................................<br />

...........................................................................................................<br />

...........................................................................................................<br />

Bereken ook die maksimum inkomste:<br />

...........................................................................................................<br />

...........................................................................................................<br />

...........................................................................................................<br />

...........................................................................................................<br />

Maak ’n rowwe skets van die inkomste as funksie van aantal boeke per dag verkoop.<br />

I


Wat gebeur as meer as 250 boeke per dag verkoop word.?<br />

...........................................................................................................<br />

Wanneer sal daar geen inkomste wees nie?<br />

...........................................................................................................<br />

...........................................................................................................<br />

...........................................................................................................<br />

Wanneer sal die uitgawes die inkomste oorskry?<br />

...........................................................................................................<br />

...........................................................................................................<br />

...........................................................................................................<br />

Leereenheid 1<br />

BESTUDEER DIE VOLGENDE VOORBEELD 3: (Erkenning: Mnr. RJ van de Venter)<br />

Wat is ʼn wiskundige model? Wel, dit is ʼn wiskundige voorstelling van ʼn fisiese situasie of<br />

probleem. Die werklike lewe (en die meeste tegnologiese toepassings in fabrieke,<br />

werkswinkels of laboratoriums) het met ingewikkelde probleme en situasies te doen. Tog<br />

kan sulke situasies wiskundig vereenvoudig word deur slegs na twee of miskien drie<br />

meetbare aspekte daarvan op ʼn keer te kyk. Hierdie meetbare aspekte word veranderlikes<br />

genoem. Die manier waarop die een veranderlike van die ander afhanklik is, word in die<br />

vorm van ʼn formule (wiskundige vergelyking) geskryf. Hierdie formule word ʼn wiskundige<br />

model genoem.<br />

Om ʼn rubberbal wat opwaarts gegooi word, wiskundig te modelleer<br />

Ons het as voorbeeld in die klas vandag gekyk na ʼn rubberbal wat vertikaal opwaarts gegooi<br />

word en terugval grond toe (om miskien weer opwaarts te bons, of op die grond tot stilstand<br />

te kom). Ons wou hierdie situasie, dit is die beweging van die bal, wiskundig voorstel. Die<br />

rubberbal het natuurlik baie meetbare eienskappe, byvoorbeeld volume, massa, digtheid,<br />

kleur en posisie bokant die grond (hoogte). Die manier waarop die bal egter beweeg indien<br />

dit gewoon opwaarts gegooi word en weer terugval grond toe, het egter min of niks met<br />

bogenoemde eienskappe te doen nie – enige voorwerp wat gewoon vertikaal opwaarts<br />

gegooi word en terugval grond toe, beweeg maar op ongeveer dieselfde manier.<br />

(behalwe voorwerpe met spesiale vorms, soos valskerms en vliegtuie of sekere tipe sade –<br />

die vorm van hierdie voorwerpe laat hulle grond toe sweef en dan speel die lug ʼn rol). Al<br />

hierdie gewone voorwerpe (soos balle, klippe, bakstene, kanonkoeëls, ens.) het egter<br />

minstens een saak in gemeen, naamlik dat hulle hoogte tydens die beweging gedurig<br />

verander totdat hulle tot rus kom (of vir praktiese doeleindes ophou bestaan, soos in die<br />

geval van ʼn kanonkoeël).<br />

81


Leereenheid 1<br />

Uit hierdie waarneming kan ons sê dat die voorwerp op elke tydstip ʼn sekere hoogte het en<br />

dat die hoogte van die voorwerp dus afhang van die tydstip waarop dit gemeet word. Daar is<br />

dus twee veranderlikes betrokke, naamlik hoogte en tyd. Die hoogte h word die afhanklike<br />

veranderlike genoem en die tyd t word die onafhanklike veranderlike genoem.<br />

Ons kan nou probeer om die verband (dit is die manier waarop h van t afhanklik is) tussen<br />

die twee veranderlikes wiskundig uit te druk. Daarvoor gebruik ons ʼn formule of vergelyking.<br />

Om hierdie vergelyking of formule in die hande te kry, verg gewoonlik ʼn bietjie wetenskaplike<br />

of wiskundige insig – maar in die meeste tegnologie-toepassings waarmee u te doen sal kry<br />

is die formules of vergelykings egter bekend en hoef u dit nie self af te lei nie.<br />

Die volgende paar paragrawe verduidelik hoe ons kennis wat uit Fisika kom, kan<br />

gebruik om ʼn formule vir die hoogte van die bal in terme van tyd op te stel. Dit is ʼn<br />

stukkie toegepaste wiskunde. Die mense wat Wetenskap op skool gehad het, sal die<br />

redenasies herken. Ter wille van almal wat nie op skool Wetenskap gehad het nie, sit<br />

ek die argumente en redenasies wat gevolg word om die formule saam te stel, so<br />

volledig as moontlik uit.<br />

By voorwerpe wat gewoon opwaarts gegooi word sonder dat lugweerstand ʼn rol daarby<br />

speel (soos balle, klippe, bakstene, kanonkoeëls, ens. maar nie valskerms, vliegtuie en<br />

ballonne nie) geld daar sekere bewegingsvergelykings (wat ons in u derde jaar sal aflei).<br />

Hierdie bewegingsvergelykings sou sommige van u op skool teëgekom het, byvoorbeeld die<br />

1 2<br />

vergelyking s s0 v0t at .<br />

2<br />

Let daarop dat die formule uit simbole bestaan, waar elke simbool ʼn sekere fisiese betekenis<br />

het. Sekere simbole het vir elke situasie ʼn sekere vaste waarde. Ons noem sulke simbole<br />

konstantes.<br />

In die geval van ʼn voorwerp wat opwaarts gegooi word, speel die hoogte waarvan die<br />

voorwerp gegooi word, die snelheid waarmee dit begin beweeg en die versnelling waarmee<br />

dit beweeg ʼn belangrike rol, want dit sal bepaal hoe hoog die voorwerp kan beweeg voordat<br />

dit terugval grond toe en ook hoe gou die voorwerp ʼn sekere hoogte bereik. Daarom noem<br />

1 2<br />

ons hierdie eienskappe konstantes. In die bewegingsvergelyking s s0 v0t at stel die<br />

2<br />

simbool s die afstand voor wat ʼn bewegende voorwerp op ʼn sekere tydstip t sekondes<br />

nadat die beweging begin het vanaf ʼn verwysingspunt af is, s 0 stel die afstand voor tussen<br />

die voorwerp en die verwysingspunt op die oomblik dat die beweging begin het, v 0 stel die<br />

beginsnelheid van die voorwerp voor en a stel die versnelling van die voorwerp voor. By<br />

skoolwetenskap-probleme was die aanvangsposisie van die voorwerp gewoonlik op die<br />

1 2<br />

verwysingspunt, sodat s0 0 en dat het die vergelyking soos volg gelyk: s v0t at .<br />

2<br />

Sommige handboeke het ook die simbool u in plaas van v 0 gebruik en dan het die formule<br />

1 2<br />

soos volg gelyk: s ut at .<br />

2<br />

82


Leereenheid 1<br />

Nou, aangesien ons ʼn rubberbal vertikaal opwaarts gooi, is die afstand wat die bal bokant die<br />

grond is eintlik sy hoogte, so in plaas van s kan ons h skryf:<br />

1<br />

h h0 v0t at<br />

2<br />

2<br />

Maar aangesien die persoon wat die bal gooi, se arms tog nie tot op die grond hang nie,<br />

beweeg die bal op die oomblik wanneer dit opwaarts gegooi word nie vanaf grondvlak nie,<br />

maar wel vanaf ʼn hoogte van omtrent een meter bokant die grond, tensy hy die bal vanaf<br />

skouerhoogte (omtrent 1,5 m bo die grond) opwaarts gooi. Kom ons neem vir die doel van<br />

die bespreking dat die bal se hoogte op die oomblik dat dit die hand verlaat, een meter bo<br />

die grond is. Dan is die aanvangshoogte h0 1:<br />

1<br />

h 1 v0t at<br />

2<br />

2<br />

Kom ons neem aan dat die spoed waarteen die bal die persoon se hand verlaat, 12 m/s is;<br />

dan is v0 12 :<br />

1<br />

h 1 12t at<br />

2<br />

2<br />

Alle voorwerpe naby die oppervlak van die aarde word egter deur swaartekrag (gravitasie)<br />

na benede versnel teen ongeveer -9,8 m/s 2 . Die negatiewe teken wat soms gebruik word,<br />

beteken maar net dat die versnellende krag teen opwaartse beweging werk en na onder<br />

werk. (Hierdie waarde word swaartekragversnelling genoem en word soms met ʼn simbool<br />

g in plaas van a aangedui). Nietemin, vir alle voorwerpe wat vry naby die aarde beweeg,<br />

geld dan dat a 9, 8 :<br />

1<br />

h 1 12t 9,8 t<br />

2<br />

2<br />

Die formule wat die rubberbal se hoogte bo die grond op enige tydstip t gee, lyk dus so:<br />

h 1 12t 4,9t<br />

2<br />

Ons kan wiskundig sê dat h ʼn funksie van t is; sommige wiskundiges skryf dit so:<br />

h f t wat maar net beteken dat h bereken kan word as ons ʼn waarde vir t het deur<br />

<br />

bloot net die t -waarde in die formule te vervang.<br />

Opmerking: Let daarop dat alle posisies (afstande en hoogtes) in meter uitgedruk word, alle<br />

snelhede in m/s, alle versnellings in m/s 2 en alle tydwaardes in sekondes – dit<br />

geld altyd wanneer ons met bewegingsvergelykings werk.<br />

Dit is interessant dat die wiskundige model<br />

2<br />

2<br />

h 1 12t 4,9t<br />

geskryf kan word as<br />

h 4,9t 12t 1.<br />

Let daarop dat hierdie formule in die standaardvorm vir ʼn parabool<br />

2<br />

staan, naamlik y ax bx c . In hierdie situasie het ons net nie vir y en x nie, maar in<br />

plaas daarvan vir h en vir t . Dus lyk dit soos volg:<br />

83


Leereenheid 1<br />

2<br />

h at bt c waar a 4, 9 en b 12 en c 1<br />

Natuurlik kan ons nou ʼn grafiek teken van hoogte teenoor tyd. Dit beteken ons plaas die<br />

afhanklike veranderlike h op die vertikale as en die onafhanklike veranderlike t op die<br />

horisontale as. U het op skool geleer hoe om grafieke te skets; in <strong>MATE</strong> 221 gee ons weer<br />

aan die skets van grafieke aandag. Ons kan egter van enige van ʼn aantal nuttige metodes<br />

2<br />

gebruik maak om ʼn grafiek van h 4,9t 12t 1 te skets; wat ons verkry sal soos volg lyk:<br />

Let daarop dat die grafiek NIE die baan van die bal toon nie; dit toon die hoogte van die bal<br />

op elke oomblik vanaf t 0 tot by t 2, 530 . So gee die draaipunt van die kromme se<br />

horisontale koördinaat die tyd wat dit die bal neem om sy maksimumhoogte te bereik en die<br />

vertikale koördinaat van die draaipunt gee die maksimumhoogte.<br />

Dit is interessant dat die definisieversameling van die funksie h 4,9t 12t 1 geskryf kan<br />

D t 0 t 2, 530; t R en dat die waardeversameling geskryf kan word as<br />

word as f <br />

W f h 0 h 8, 347; h R<br />

verkry?<br />

84<br />

. Onthou u nog wat dit beteken en hoe ons dit uit die grafiek<br />

Nou kan ons die hoogte van die bal op enige tydstip binne die definisieversameling<br />

0 t 2,530 bereken.<br />

Voorbeeld: Hoe hoog is die bal na 2 sekondes?<br />

Oplossing:<br />

2


2<br />

2<br />

<br />

<br />

Stel t 2 in die formule h 4,9t 12t 1: h 4, 9 2 12 2 1<br />

h 4, 9 4 12 2 1<br />

5, 4 m<br />

Let daarop dat enige woordprobleem se antwoord ʼn korrekte eenheid MOET hê.<br />

Let ook op dat u hierdie waarde van die grafiek af sou kon aflees:<br />

Leereenheid 1<br />

Ons kan ook die tyd uitreken wat dit die bal neem om enige hoogtewaarde binne die<br />

waardeversameling 0 h 8,347 te bereik.<br />

Voorbeeld: Hoe lank neem dit die bal om ʼn hoogte van 7 m te bereik?<br />

Oplossing:<br />

85


Leereenheid 1<br />

Stel h 7 in die formule h 4,9t 12t 1<br />

en los op vir t:<br />

86<br />

2<br />

7 4,9t 12t 1<br />

0 4,9t 12t 6<br />

2<br />

2<br />

b b 4ac<br />

t waar a 4,9 b 12 c 6<br />

2a<br />

12 2<br />

12 4 4,9 6<br />

2 4,9<br />

<br />

t <br />

12 144 117,6<br />

t <br />

9,8<br />

12 26,4<br />

t <br />

9,8 of<br />

12 26,4<br />

t <br />

9,8<br />

t 1,749 sekonde of t 0,7 sekonde<br />

2<br />

Dit<br />

is 'n kwadratiese vergelyking wat ons deur middel van<br />

<br />

2<br />

<br />

b b 4ac<br />

<br />

die formule t <br />

kan oplos, mits die<br />

2a<br />

<br />

vergelyking<br />

natuurlik in die<br />

standaardvorm vir 'n<br />

kwadratiese<br />

vergelyking geskryf is, dit wil sê die<br />

<br />

2<br />

vergelyking moet in die vorm at bt c 0 geskryf<br />

<br />

wees.<br />

Ons<br />

het alle terme aan die een kant van die vergelyking<br />

<br />

geskryf<br />

sodat die een kant van die vergelyking nul is;<br />

<br />

nou<br />

is die vergelyking in die standaardvorm en kan die<br />

<br />

formule<br />

volkome sonder insident toegepas word.<br />

Maak<br />

altyd seker van die berekening binne die vierkants-<br />

<br />

wortel;<br />

veral die teken tussen die twee terme. MOENIE<br />

<br />

AAN<br />

DIE SLAAP GEVANG WORD NIE. Een fout, en<br />

<br />

die<br />

hele som is verder in sy peetjie in!<br />

Let daarop dat enige woordprobleem se antwoord ʼn korrekte eenheid MOET hê.<br />

Interessant dat daar twee tydstippe is waarop die bal 7 m hoog is; en tydstip is terwyl die bal<br />

besig is om tot sy maksimumhoogte te styg; die ander tydstip is wanneer die bal besig is om<br />

na benede te daal en weer op ʼn hoogte van 7 m kom op pad grond toe.<br />

Let ook op dat u hierdie waarde van die grafiek af sou kon aflees:


Leereenheid 1<br />

Opmerking: Die bal val grond toe; die persoon wat dit opwaarts gegooi het, vang dit nie uit<br />

die lug uit nie. Kan u uit die grafiek sien waarom ek dit kan sê?<br />

Daar kan nog baie interessante vrae oor die bal gevra word, soos:<br />

Voorbeeld: Bereken die tyd wat die bal neem om sy maksimumhoogte te bereik en bereken<br />

ook hierdie maksimumhoogte. (sien die eerste grafiek hierbo waarop hierdie waardes reeds<br />

afgelees en aangetoon is)<br />

Oplossing:<br />

Daar is verskeie maniere om dit te doen. Miskien ken sommige van u differensiasietegnieke<br />

om dit te doen; vir die res kan ons die volgende wenk gee:<br />

Bepaal die koördinate van die draaipunt van die parabool.<br />

2<br />

b<br />

Vir die parabool h at bt c is die draaipunt altyd op die vertikale lyn, t , wat ons<br />

2a<br />

die simmetrie-as noem, geleë. Dit gee die horisontale koördinaat van die draaipunt.<br />

b<br />

t <br />

2a<br />

met a 4,9 en b 12<br />

t <br />

2<br />

12<br />

4,9<br />

<br />

<br />

1, 224 sekondes<br />

87


Leereenheid 1<br />

Om die vertikale koördinaat van die draaipunt te kry, vervang gewoon vir t 1, 224 in die<br />

formule<br />

88<br />

2<br />

h 4,9t 12t 1 en bereken h :<br />

2<br />

<br />

h 4,9 1,224 12 1,224 1<br />

8,347 meter<br />

(U kan ook die haatlike formule<br />

oplewer)<br />

2 b 4ac<br />

<br />

h gebruik, wat gewoonlik ʼn yslike gemors<br />

4a<br />

Dit neem die bal dus 1,224 sekondes om sy maksimumhoogte van 8,347 m te bereik.<br />

(die waardes stem goed ooreen met die waardes op die grafiek hier bo op p. 87 – die klein<br />

verskilletjies wat u sien is maar omdat die waardes op die grafiek AFGELEES is)<br />

Voorbeeld: Bepaal die totale vlugtyd van die bal (hoe lank dit in die lug was)<br />

Oplossing:<br />

Bereken gewoon hoe lank die bal neem om die grond te bereik, met ander woorde hoe lank<br />

dit neem voordat h 0.<br />

Stel h 0 in die formule h 4,9t 12t 1<br />

en los op vir t:<br />

2<br />

0 4,9t 12t 1<br />

2<br />

b b 4ac<br />

t waar a 4,9 b 12 c 1<br />

2a<br />

12 2<br />

12 4 4,9 1<br />

2 4,9<br />

<br />

t <br />

12 144 19,6<br />

t <br />

9,8<br />

12 163,6<br />

t <br />

9,8 of<br />

12 163,6<br />

t <br />

9,8<br />

t 2,530 sekonde of t 0,081 sekonde<br />

2<br />

Maak<br />

altyd seker van die berekening binne die vierkants-<br />

<br />

wortel;<br />

veral die teken tussen die twee terme. MOENIE<br />

<br />

AAN<br />

DIE SLAAP GEVANG WORD NIE. Een fout, en<br />

<br />

die<br />

hele som is verder in sy peetjie in!<br />

Tyd kan nie negatiewe waardes aanneem nie, dus is die negatiewe wortel wat ons nou net<br />

verkry het, ʼn ongeldige oplossing (dit val in elk geval buite die definisieversameling van die<br />

funksie). Slegs die positiewe wortel is dus ʼn geldige oplossing.


Leereenheid 1<br />

Die bal neem dus 2,530 sekondes om die grond te bereik vanaf die oomblik wat dit die<br />

gooier se hand verlaat het; dit is dus die totale vlugtyd.<br />

U kan gerus op die grafieke hierbo nagaan of ons berekende waarde met die parabool se<br />

snypunt op die tyd-as ooreenstem.<br />

CD-ROM.<br />

Residensieel: Quadratic Graphs.gsp sal tydens die kontaksessie<br />

bespreek word.<br />

Selfstudie: Alle Oefeninge oor Grafieke in die Addendum pp. 80-82<br />

Neem u antwoorde saam na die kontakgeleentheid/ groepbyeenkoms vir<br />

bespreking<br />

Individuele oefening.<br />

Voltooi die volgende opdrag:<br />

OPDRAG 7A: PARABOLE<br />

Vraag 1 en 2: Rekonstrueer die volgende sketse d.m.v. GSP. Stel eers die asse soos op die<br />

sketse. Identifiseer die moederfunksie (in “BOLD”). Teken daarna ook die ander<br />

grafieke (beeldfunksies) m.b.v. transformasies. Skryf die vergelykings van die grafieke<br />

neer volgens die formaat in die studie gids. Benoem ook die tipe transformasie(s).<br />

Stoor elke skets op jou geheuestokkie.<br />

89


Leereenheid 1<br />

1. (FIGUUR F)<br />

Moederfunksie: .......................................................<br />

Beeldfunksies: ........................................................<br />

90<br />

........................................................<br />

........................................................<br />

........................................................<br />

........................................................<br />

........................................................<br />

........................................................<br />

........................................................<br />

........................................................<br />

........................................................<br />

........................................................<br />

........................................................<br />

……………………………………….<br />

Tipe transformasie(s): ........................................................<br />

........................................................<br />

10<br />

5<br />

-6 -4 -2 2 4 6<br />

-5<br />

-10<br />

-15<br />

-20


2. FIGUUR G<br />

Moederfunksie: ........................................................<br />

Beeldfunksies: ........................................................<br />

........................................................<br />

........................................................<br />

........................................................<br />

Tipe transformasie(s): ........................................................<br />

3. Precalculus Oefening 3.1 no. 2<br />

4. Precalculus Oefening 3.1 no. 16<br />

5. Precalculus Oefening 3.1 no. 42<br />

6. Precalculus Oefening 3.1 no. 55<br />

7. Precalculus Oefening 3.1 no. 67<br />

8. Precalculus p. 219 no. 7<br />

........................................................<br />

25<br />

20<br />

15<br />

10<br />

5<br />

-6 -4 -2 2 4 6<br />

-5<br />

Leereenheid 1<br />

91


Leereenheid 1<br />

9. Precalculus p. 222 no. 30 [Klaswerk]<br />

10. ’n Model vuurpyl word 3m bokant die grond afgevuur. Die beginsnelheid is 49 m/s.<br />

Aanvaar dat die vuurpyl loodreg opwaarts beweeg en dat gravitasie die enigste krag is<br />

wat dit afwaarts trek. In die metrieke stelsel is die versnelling a.g.v. gravitasiekrag<br />

9,8m/s 2 . Die projektielbeweging word beskryf deur die kwadratiese funksie<br />

92<br />

1 2<br />

t 9,<br />

8t<br />

49t<br />

3<br />

h .<br />

2<br />

10.1 Definieer elke veranderlike en gee die eenheid van elkeen in hierdie probleem.<br />

10.2 Wat is die lewenswerklike betekenis van h 0 3 ?<br />

10.3 Watter term in die vergelyking verteenwoordig die versnelling a.g.v. gravitasie ?<br />

10.4 Hoe weet jy vanuit die vergelyking dat die krag afwaarts werk?<br />

10.5 Skets die parabool en dui alle belangrike punte aan. (Bereken eers die h-afsnit,<br />

wortels, simmetrie-as, vorm, draaipunt)<br />

10.6 Hoe hoog styg die vuurpyl voordat dit terugval aarde toe?<br />

10.7 Op watter tydstip word die hoogste punt bereik?<br />

10.8 Hoe lank is die vuurpyl in vlug?<br />

10.9 Watter vergelyking moet jy oplos om uit te vind op watter tydstip die vuurpyl<br />

50,5 m hoog is?<br />

10.10 Los bogenoemde vergelyking op tot 3 desimale syfers.<br />

10.11 Dui bogenoemde antwoord(e) aan op jou skets.<br />

10.12 Hoekom is daar twee antwoorde?<br />

11. 'n Muntstuk val uit 'n man se sak vanuit ʼn baie hoë toring.<br />

Die muntstuk se hoogte, in meter, na t sekondes word<br />

gegee deur 5 151,<br />

25<br />

2 h t t .<br />

<br />

11.1 Bereken h<br />

0 en gee die betekenis hiervan in die<br />

werklike lewe.<br />

11.2 Skets die grafiek.<br />

11.3 Los h t 50 algebraïes en grafies op.<br />

11.4 Beteken bostaande antwoord dat die muntstuk<br />

tweekeer op ʼn hoogte van 50 meter bokant die grond<br />

is? Verduidelik jou antwoord.<br />

11.5 Gedurende watter interval is die muntstuk minder as<br />

50 m bokant die grond?<br />

11.6 Wanneer tref die muntstuk die grond? Doen dit<br />

algebraïes en toon dit ook grafies aan.


Leereenheid 1<br />

12. Die pad van ʼn krieketbal nadat dit die kolf getref het, word beskryf deur<br />

2<br />

y x 0,<br />

02x<br />

30<br />

20 , waar x die horisontale afstand in meter en y die vertikale<br />

hoogte in meter beteken. (Die grafiek is die vlug van die bal en nie die bal se hoogte<br />

t.o.v. tyd nie!)<br />

12.1 Bereken y 2 en gee die lewenswerklike betekenis<br />

hiervan.<br />

12.2 Bereken die x-waardes as y x 2 en beskryf die<br />

lewenswerklike betekenis hiervan.<br />

12.3 Hoe hoog is die bal as dit die kolf verlaat?<br />

12.4 Wat is die hoogste punt wat die bal bereik?<br />

12.5 Wat is die horisontale afstand wat die bal beweeg<br />

voordat dit die grond tref?<br />

2<br />

13. Die kwadratiese vergelyking y 0,<br />

0064x<br />

0,<br />

16x<br />

beskryf die verband tussen 'n<br />

voertuig se stopafstand en spoed. In die vergelyking verteenwoordig y die afstand in<br />

meter en x die spoed in km/h.<br />

13.1 Bereken die stopafstand as die voertuig teen 100 km/h beweeg.<br />

13.2 Teen watter spoed sal dit die voertuig 50 m neem om te stop. Gee die<br />

vergelyking en toon die berekening.<br />

14. ʼn Boer wil vir natuurbewaring ʼn gebied teen ʼn rivier afkamp vir bewaringsdoeleindes.<br />

Die ekologie vereniging skenk aan hom 2000 m heining. Die boer kamp 'n reghoekige<br />

gebied af met die wal van die rivier een van die sye. (Onthou dat 'n mens nie draad<br />

span langs 'n rivier nie – dit sal wegspoel met 'n vloed of skeef trek – die rivier self<br />

vorm 'n natuurlike grens)<br />

Rivier<br />

Lengte<br />

Breedte<br />

14.1 Hoeveel heining is oor vir die lengte as die boer 300 m as breedte gebruik? Skets<br />

die situasie. Wat is die oppervlakte?<br />

14.2 As die breedte b meter is, hoeveel heining is oor vir die lengte, l?<br />

93


Leereenheid 1<br />

94<br />

14.3 Gebruik die vorige antwoord om 'n vergelyking in wortelvorm te skryf vir die area<br />

van die kamp.<br />

14.4 Toets jou vergelyking met die lengte en breedte van 14.1.<br />

14.5 Gee twee verskillende wydtes waarvoor die area gelyk sal wees aan nul.<br />

14.6 Maak ʼn rowwe skets van die grafiek.<br />

14.7 Watter breedte lewer 'n maksimum area?<br />

14.8 Bereken die maksimum area.<br />

OPDRAG 7B<br />

Vrae 1 tot 3: Rekonstrueer die volgende sketse d.m.v. GSP. Stel eers die asse soos op<br />

die sketse. Identifiseer die moederfunksie (in “BOLD”). Teken daarna ook die ander grafieke<br />

(beeldfunksies) m.b.v. transformasies. Skryf die vergelykings van die grafieke neer volgens<br />

die formaat in die studie gids. Benoem ook die tipe transformasie(s). Stoor elke skets op jou<br />

geheuestokkie.<br />

1. FIGUUR H<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

Wenk: (p;q) vorm<br />

5 10 15 20 25 30<br />

Moederfunksie: ........................................................<br />

Beeldfunksies: ........................................................<br />

........................................................<br />

........................................................<br />

........................................................<br />

........................................................


Tipe transformasie(s): ........................................................<br />

2. FIGUUR I<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

Wenk: wortelvorm<br />

........................................................<br />

Moederfunksie: ........................................................<br />

Beeldfunksies: ........................................................<br />

5 10 15 20<br />

........................................................<br />

........................................................<br />

........................................................<br />

........................................................<br />

Tipe transformasie(s): ........................................................<br />

........................................................<br />

Leereenheid 1<br />

95


Leereenheid 1<br />

3. FIGUUR J<br />

(Wenk: wortelvorm)<br />

Moederfunksie: ........................................................<br />

Beeldfunksies: ........................................................<br />

96<br />

........................................................<br />

........................................................<br />

........................................................<br />

........................................................<br />

........................................................<br />

Tipe transformasie(s): ........................................................<br />

4. Precalculus Oefening 3.1 no. 7<br />

5. Precalculus Oefening 3.1 no. 29<br />

6. Precalculus Oefening 3.1 no. 46<br />

7. Precalculus Oefening 3.1 no. 64<br />

8. Precalculus Oefening 3.1: 68<br />

........................................................<br />

30<br />

20<br />

10<br />

-15 -10 -5 5 10 15<br />

-10<br />

-20<br />

-30


9. Precalculus p. 222 no 31 Klaswerk<br />

10. Beskou die volgende diagram van ʼn sekere radioteleskoop:<br />

d<br />

Y<br />

O<br />

Leereenheid 1<br />

Indien die profiel van die<br />

radioteleskoop se antenna<br />

gegee word deur die<br />

vergelyking<br />

2<br />

y 0,25x<br />

x , maak<br />

ʼn netjiese skets van<br />

die profiel en gebruik<br />

u grafiek om die<br />

radius r en<br />

diepte d van die<br />

skottel neer te skryf.<br />

Die eenhede is in<br />

meter.<br />

11. Bioloë bestudeer die effek van voeding op rotte op ‘'n dieet met 10% proteïene. Die<br />

proteïene bestaan uit brouersgis en koringmeel. Deur die persentasie, p, van gis in die<br />

proteïenmengsel te wissel, het die navorsers gevind dat die gemiddelde<br />

gewigstoename (in gram) oor ‘'n periode gegee kon word deur<br />

1 2<br />

f ( p ) p 2p<br />

20,<br />

0 p 100.<br />

50<br />

11.1 Bereken die maksimum gewigstoename.<br />

r<br />

11.2 Wat is die gewigstoename van 'n rot wat geen gis inkry nie?<br />

11.3 Teken 'n sketsgrafiek. (Jy hoef nie die wortels te bereken nie)<br />

6m<br />

X<br />

97


Leereenheid 1<br />

12. 'n Klimtol (yo-yo) Maatskappy modelleer die verband tussen totale inkomste en<br />

verkoopprys vir een klimtol soos volg:<br />

98<br />

y<br />

1000<br />

900<br />

800<br />

700<br />

Inkomste<br />

600<br />

in rand<br />

500<br />

400<br />

300<br />

200<br />

100<br />

-100<br />

<br />

12.1 Op watter interval is die funksie stygend?<br />

12.2 Gee die waardeversameling van die funksie in versamelingkeurdernotasie.<br />

12.3 Watter betekenis het die vorm van die grafiek m.b.t. die verkope van klimtolle?<br />

12.4 Gee die lewenswerklike betekenis van die toppunt.<br />

12.5 Die verkoopprys moet binne sekere grense gehou word om nie 'n verlies te ly nie.<br />

By watter verkooppryse is die inkomste nul?<br />

12.6 Bereken die vergelyking van die grafiek<br />

in wortelvorm<br />

en<br />

1 2 3 4 5 6 7<br />

12.7 toppunt (p; q) vorm.[Onthou die<br />

beperking op die definisieversameling]<br />

[Werk tot 4 desimale syfers noukeurig.]<br />

12.8 Gee ook die vergelyking van die grafiek<br />

in standaardvorm.<br />

12.9 Is hierdie ʼn ewe of onewe funksie?<br />

Toon alle berekeninge.<br />

(3,25; 897,8125)<br />

<br />

A<br />

Verkoopprys in rand<br />

http://office.microsoft.com/clipart/results.aspx?lc=engb&Scope=MC%2CMM%2CMP%2CMS&Q<br />

uery=yo-yo<br />

<br />

x


13. Deur die proses van fotosintese gebruik<br />

plante sonenergie, CO2 (koolsuurgas)<br />

en water om hulle eie voedsel te<br />

vervaardig en suurstof vry te stel.<br />

Verskeie faktore soos die ligintensiteit,<br />

golflengte van die lig,<br />

koolsuurgaskonsentrasie en temperatuur<br />

beïnvloed die tempo waarteen<br />

fotosintese plaasvind. Die meegaande<br />

figuur vertoon die verband tussen<br />

temperatuur en die tempo van<br />

fotosintese vir ʼn spesifieke plant.<br />

(Aanvaar dat al die ander faktore<br />

konstant gehou word.)<br />

100<br />

90<br />

80<br />

70<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

-10<br />

<br />

B(8; 64)<br />

Temperatuur (C)<br />

Leereenheid 1<br />

http://www.gfparks.org/images/Autumn%20Trees.jpg<br />

Gedurende die winter verdof die chlorofil en die blare<br />

verander van kleur. Die blare vertoon rooi en pers omdat<br />

glukose in die blare vasgevang word en van kleur verander<br />

deur die blootstelling aan sonlig en koel nagte.<br />

10 20 30 40 x<br />

13.1 Beskryf die algemene vorm van die grafiek. Watter betekenis het die vorm van<br />

die grafiek m.b.t. fotosintese?<br />

13.2 Gee ʼn benaderde waarde vir die optimale temperatuur vir fotosintese in hierdie<br />

plant en<br />

13.3 wat is die fotosintese tempo vir hierdie waarde?<br />

13.4 Die temperatuur moet binne sekere grense gehou word vir fotosintese om plaas<br />

te vind. As dit te warm word, word die ensieme in die chlorofil vernietig en<br />

fotosinteseproses hou op. As dit te koud word, hou die ensieme ook op om te<br />

funksioneer. By watter temperature is die tempo van fotosintese nul?<br />

13.5 Bereken die vergelyking van die grafiek in wortelvorm<br />

en<br />

13.6 toppunt (p; q) vorm.[Onthou die beperking op die definisieversameling] [Werk tot<br />

3 desimale syfers noukeurig.]<br />

<br />

40<br />

99


Leereenheid 1<br />

Het u sommige van die oefeninge met The Geometer’s Sketchpad gekontroleer?<br />

Sien assessering en terugvoering op p. viii<br />

100


POLINOME (van graad hoër as 2)<br />

Bestudeer Precalculus:<br />

pp. 213 – 214, 232 – 243<br />

Leereenheid 1<br />

Maak seker dat jy die betekenis van die terme: polinome, koëffisiënte, graad van die<br />

polinoom, leidende koëffisiënt, leidende term, konstante term en kwadratiese funksie<br />

verstaan.<br />

VOLTOOI VOORBEELD 4:<br />

'n Houer (reghoekige prisma) word vervaardig uit 'n reghoekige stuk karton van 20 x15 cm.<br />

Vier ewe groot vierkante word uit die hoeke van die karton uitgesny en dan word die sye<br />

boontoe gevou. Gestel die sylengtes van die vierkante is x cm.<br />

Wat is die lengte van die houer? .......................................................<br />

Wat is die breedte van die houer? .......................................................<br />

Wat is die hoogte van die prisma? .......................................................<br />

Gebruik bostaande drie antwoorde en skryf ʼn formule neer vir die volume van die houer (in<br />

wortelvorm): .............................................................................................................<br />

.............................................................................................................<br />

Herlei die formule tot standaardvorm:<br />

..........................................................................................................<br />

..........................................................................................................<br />

..........................................................................................................<br />

Gevolgtrekking: Ons vind 'n werklike voorbeeld van 'n derdegraadse vergelyking waarvan die<br />

skets soos volg lyk:<br />

101


Leereenheid 1<br />

Hieruit kan ons aflei dat die maksimum volume van ongeveer 380 cm 3 verkry word as<br />

x 2,8 cm. [Omdat die breedte 15 cm is, moet x 7.<br />

5;<br />

wat beteken dat die<br />

definisieversameling in hierdie geval net (0; 7,5) en nie alle waardes soos in die grafiek nie.]<br />

VOORBEELD 5:<br />

Gestel ons wil die vergelyking bepaal van die skets hieronder:<br />

Omdat -1; 0 en 2 wortels is sal die vergelyking van die vorm:<br />

102<br />

500<br />

450<br />

V<br />

volume<br />

in cm3 400<br />

350<br />

300<br />

250<br />

200<br />

150<br />

100<br />

50<br />

-50<br />

2 4 6 8 10 12<br />

x in cm<br />

-6 -4 -2 2 4<br />

y a<br />

y <br />

y<br />

2<br />

1<br />

-1 2<br />

-1<br />

-2<br />

-3<br />

-4<br />

x 0x<br />

1x<br />

2<br />

axx<br />

1<br />

x 2<br />

wees.<br />

(1; -4)<br />

x


Leereenheid 1<br />

As die punt (1; -4) hierin vervang word, kry ons a = 2.( Kontroleer dat dit reg is.) Die<br />

y 2x x 1<br />

x 2 in wortelvorm of as die hakies verwyder word:<br />

vergelyking is dus : <br />

..........................................................................................................<br />

..........................................................................................................<br />

3 2<br />

y 2x<br />

2x<br />

4x<br />

, in standaardvorm.<br />

VOLTOOI VOORBEELD 6:<br />

Indien die grafiek ʼn wortel raak by die x-as en nie die x-as sny nie, is dit ʼn dubbelwortel,<br />

of wortel van multiplisiteit 2. Beskou die volgende grafiek:<br />

Die vorm van die vergelyking is dus: 1 2<br />

2<br />

a x x <br />

y . Bereken nou self die vergelyking in<br />

wortelvorm en in standaardvorm. Belangrik: omdat die grafiek by x 1 die x-as raak, word<br />

x 1<br />

gekwadreer. As jy dit nie verstaan nie, gaan teken<br />

die faktor <br />

4 3<br />

2<br />

x 1<br />

; y x 1<br />

; y x 1<br />

; y x 1<br />

y ens. m.b.v. GSP.<br />

..........................................................................................................<br />

..........................................................................................................<br />

..........................................................................................................<br />

..........................................................................................................<br />

..........................................................................................................<br />

..........................................................................................................<br />

..........................................................................................................<br />

..........................................................................................................<br />

1<br />

-4 -2 2 4 x<br />

-2<br />

(-1; -4)<br />

y<br />

-1<br />

-2<br />

-3<br />

-4<br />

1<br />

103


Leereenheid 1<br />

104<br />

CD-ROM.<br />

Residensieel: Cubic Graphs.gsp en Quartic Graphs.gsp sal tydens<br />

die kontaksessie bespreek word.<br />

Selfstudie: Alle Oefeninge oor Grafieke in die Addendum pp. 83 - 85<br />

Neem u antwoorde saam na die kontakgeleentheid/ groepbyeenkoms vir<br />

bespreking<br />

Individuele oefening.<br />

Voltooi die volgende opdrag:<br />

OPDRAG 8A:<br />

1. Is die volgende uitdrukkings polinome? Gee 'n rede indien jy nee antwoord.<br />

1.1 16 x<br />

2<br />

1.2 4,<br />

6x<br />

14<br />

2 1<br />

1.3 2x<br />

4x<br />

18<br />

x<br />

1.4 2 3x<br />

7<br />

32<br />

1.5 25<br />

x<br />

1.6 3x 5 6x<br />

1.7<br />

1.8<br />

3<br />

x <br />

<br />

x<br />

10<br />

2<br />

3x . 2x<br />

2. Precalculus Oefening 3.2 no. 4<br />

3. Precalculus Oefening 3.2 no. 13<br />

4. Precalculus Oefening 3.2 no. 20<br />

4


Leereenheid 1<br />

5. Vind 'n vergelyking vir die volgende grafiek in wortel- en standaardvorm (neem a as die<br />

koëffisiënt van 3<br />

x ):<br />

6. Vind 'n vergelyking vir die volgende grafiek in wortel- en standaardvorm:<br />

7. Skets (sonder GSP) die grafieke van die volgende vergelykings en dui alle x- en y -<br />

afsnitte aan:<br />

7.1 y xx<br />

3x 2<br />

7.2 2 s t t 1<br />

t 2<br />

7.3 y 1 xx<br />

2x<br />

3<br />

0.8<br />

0.6<br />

0.4<br />

0.2<br />

-2 -1 1 2<br />

-1<br />

x<br />

y<br />

3<br />

y<br />

8<br />

6<br />

4<br />

2<br />

-2 -1 1 2<br />

-0.2<br />

-0.4<br />

-0.6<br />

-0.8<br />

x<br />

105


Leereenheid 1<br />

8. Die vorm van die hoofkabel van 'n hangbrug word gegee deur<br />

106<br />

waar x 1 2 1 <br />

y x<br />

x<br />

5 ,<br />

500 250 <br />

met 100 x 100<br />

,<br />

y die hoogte van die kabel (in meter) bokant die pad en x die horisontale<br />

afstand (in meter) vanaf die middelpunt van die brug is.<br />

8.1 Skets die grafiek. (Bereken die draaipunt en hoogtes van die kabel se eindpunte)<br />

8.2 Vind die waardeversameling.<br />

8.3 Wat is die hoogte van die laagste punt van die kabel bokant die pad?<br />

9. Die verplasing, s in meter, van ʼn voorwerp op tydstip t sekondes word gegee deur :<br />

3, 2 16 26,<br />

8<br />

2<br />

s t t .<br />

9.1 Vir watter waarde van t is die verplasing 'n minimum? (Wenk: Waar vind 'n mens<br />

die minimum / maksimum punt by kwadratiese vergelykings?)<br />

9.2 Wat is die minimum verplasing?<br />

10 Precalculus Oefening 3.2 no. 83 m.b.v. The Geometer’s Sketchpad<br />

OPDRAG 8B<br />

1. Precalculus Oefening 3.2 no. 6<br />

2. Precalculus Oefening 3.2 no. 16<br />

3. Precalculus Oefening 3.2 no. 29<br />

4. Precalculus Oefening 3.2 no. 31<br />

5. Precalculus Oefening 3.2 no. 52<br />

6. Precalculus Oefening 3.2 no. 81


7. ʼn Rivier kronkel oor<br />

die pad R21 wat ooswaarts<br />

loop. Daar is drie brûe oos<br />

van die kruising van R21<br />

met ʼn ander pad D36, wat<br />

noordwaarts loop. Die brûe<br />

is op afstande 2,5 km,<br />

6,1 km en 8,8 km oos vanaf<br />

die twee paaie se kruising.<br />

7.1 Gebruik ʼn polinoom<br />

in wortelvorm<br />

(met a = 1)<br />

om die rivier te<br />

modelleer.<br />

7.2 Wat is die y -<br />

afsnit van bogenoemdevergelyking?<br />

7.3 Wat is die lewenswerklike betekenis van die y -afsnit in 7.2?<br />

Leereenheid 1<br />

7.4 Dit is bekend dat die rivier die pad D36 6,71 km noord van die kruising van die<br />

paaie sny. Bereken die korrekte waarde van die koëffisiënt a om hierdie rivier te<br />

modelleer.<br />

7.5 Wat is die lewenswerklike betekenis van die teken van die koëffisiënt van a?<br />

7.6 Maak ʼn sketsgrafiek van die funksie.<br />

7.7 Watter vergelyking moet jy oplos om te bereken hoe ver oos van die kruising van<br />

die paaie die rivier 13 km suid van roete R21 sal wees? [Skryf net die vergelyking<br />

neer; moet dit nie oplos nie.]<br />

7.8 Watter vergelyking moet jy oplos om te bereken hoe ver suid van roete R21 die<br />

rivier sal wees 1 km oos van die brug by 2,5 km? [Skryf net die vergelyking neer;<br />

moet dit nie oplos nie.]<br />

8. Gestel ʼn valk vlieg na 1 sekonde vanaf die grond.<br />

Die valk styg vir ʼn rukkie en daarna duik hy<br />

afwaarts vir ʼn rukkie en daarna vlieg hy weer<br />

boontoe. Die meegaande figuur skets sy hoogte as<br />

funksie van die tyd. Gestel die posisiefunksie<br />

s = f(t) = t 3 - 13t 2 + 52t – 40 beskryf die voël se vlug ,<br />

met t in sekondes en s in meters gemeet.<br />

12<br />

y<br />

10<br />

8<br />

6<br />

4<br />

2<br />

-2<br />

-4<br />

-6<br />

-8<br />

-10<br />

-12<br />

D36<br />

kruising<br />

2,5 km<br />

<br />

2 4 6 8 10 12 14<br />

6,1 km<br />

8,8 km<br />

<br />

Noord<br />

<br />

R21<br />

http://www.pennington.charitydays.co.uk/pic<br />

s05/Gyr%20Falcon%20004.jpg<br />

x<br />

107


Leereenheid 1<br />

108<br />

y<br />

die<br />

hoogte<br />

in<br />

meter<br />

70<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

-10<br />

-20<br />

8.4 Wat is die meetkundige betekenis van die antwoord in 8.2?<br />

9. Precalculus p. 221 no. 26<br />

y = f(t)<br />

10. Precalculus Oefening 3.2 no. 84<br />

tyd in sekondes t<br />

8.1 Bereken die gemiddelde<br />

snelheid tydens die<br />

interval [2; 2,1].<br />

8.2 Bereken vanuit<br />

grondbeginsels die<br />

snelheid (oombliklike<br />

veranderingstempo van<br />

verplasing met betrekking<br />

tot tyd) as t = 2 s.<br />

8. 3 Beskou die teken van die<br />

antwoord in 8.2 en lei af of<br />

die valk besig is om te<br />

styg of duik op tydstip 2<br />

sekondes.<br />

Het u sommige van die oefeninge met The Geometer’s Sketchpad gekontroleer?<br />

Sien assessering en terugvoering op p. viii


1.5.4 MAGSFUNKSIES<br />

Jy benodig ongeveer 3 uur om hierdie leergedeelte suksesvol te voltooi.<br />

Leereenheid 1<br />

ʼn Funksie van die vorm f(x) = ax n , waar a ʼn positiewe getal is en n enige reële getal, word<br />

ʼn magsfunksie genoem. Let op dat die onafhanklike veranderlike die basis is.<br />

Bestudeer Precalculus:<br />

pp. 154 voorbeeld 1 tot 3 (hersiening), 358 - 361<br />

In Calculus onderskei Stewart tussen 3 soorte magsfunksies:<br />

n<br />

f x x met n 'n natuurlike getal<br />

Hierdie tipe funksie maak deel uit van die terme van polinome.<br />

Maak seker dat jy weet hoe hulle te teken (byvoorbeeld dat die algemene vorm van die<br />

grafiek van f(x) = x n afhanklik is van die feit of n ewe of onewe is).<br />

Gebruik Geometer`s Sketchpad om nog 'n paar te skets totdat jy seker is van die invloed van<br />

ewe en onewe magte.<br />

1<br />

n<br />

f x x , met n ’n natuurlike getal<br />

Die grafieke van f(x) = x n , met n ʼn positiewe rasionale getal, is moeiliker om te voorspel.<br />

f<br />

x<br />

x<br />

1<br />

<br />

Jy ken die grafiek van f(x) = x n , met n gelyk aan –1. Dit is die bekende hiperbool met die<br />

koördinaat-asse as asimptote. Hierdie funksie kom in fisika voor.<br />

109


Leereenheid 1<br />

Bestudeer Voorbeeld 1:<br />

Gestel A (1,41; 5,96) en B (1,91; 10,94) is punte in 'n model van 'n magsfunksie.<br />

Om die magsfunksie te vind, stel ons beide A en B in funksie van die vorm:<br />

n<br />

y ax<br />

110<br />

<br />

n<br />

1, 91<br />

n<br />

<br />

n<br />

<br />

Deur A: 5, 96 a 1, 41 1<br />

n<br />

<br />

Deur B: 10, 94 a 1, 91 2<br />

10, 94<br />

2 1 Substitusie<br />

word nie aanbeveel nie<br />

5, 96 1, 41<br />

10, 94 1, 91<br />

<br />

5, 96<br />

<br />

1, 41<br />

<br />

<br />

n<br />

n<br />

10, 94 1, 91 10, 94 <br />

log log of n log<br />

5, 96<br />

<br />

1, 41<br />

<br />

5, 96<br />

per definisie<br />

<br />

10, 94 1, 91<br />

log n log<br />

5, 96<br />

<br />

1, 41<br />

<br />

<br />

10, 94 <br />

log <br />

5, 96<br />

<br />

n <br />

<br />

1, 91<br />

log <br />

1, 41<br />

<br />

<br />

2, 00<br />

<br />

<br />

2<br />

Model: y ax<br />

3<br />

Stel A in (3):<br />

5, 96 a 1, 41<br />

5, 96<br />

a 2<br />

1, 41<br />

3<br />

Model: y 3x<br />

2<br />

As ons dit toets met GSP, kry ons die volgende:<br />

y<br />

12<br />

10<br />

8<br />

6<br />

4<br />

2<br />

2<br />

fx = 3x2 A: (1.41, 5.95)<br />

B: (1.91, 10.95)<br />

<br />

A<br />

0.5 1 1.5 2<br />

1, 91<br />

<br />

1, 41<br />

of (gaan na volgende stap met wet 6)<br />

<br />

B<br />

x<br />

2<br />

Die model y 3x is eers geskets<br />

en daarna is die koördinate van<br />

twee punte op die grafiek gemeet<br />

en A en B lê wel op hierdie grafiek.


VOLTOOI DIE VOORBEELD 2:<br />

Vir 'n liggolf geld die vergelyking: f = c,<br />

Leereenheid 1<br />

met f die frekwensie van die vibrasie van 'n spesifieke kleur lig, die golflengte en<br />

c = 3X10 8 m/s 'n konstante , naamlik die spoed van lig.<br />

As die golflengte van violet- tot rooi-lig wissel van 400nm tot 700 nm, voltooi die volgende<br />

tabel:<br />

(nm) 400 500 600 700<br />

f (THz) 750<br />

Die eerste kolom beteken dus violetlig se frekwensie is 750 THz en golflengte 400 nm.<br />

(Wenk: T staan vir Tera of 10 12 en n staan vir nano of 10 -9 .)<br />

Toon een van jou berekeninge volledig met alle eenhede korrek:<br />

.......................................................................<br />

.......................................................................<br />

.......................................................................<br />

.......................................................................<br />

.......................................................................<br />

.......................................................................<br />

.......................................................................<br />

.......................................................................<br />

Teken die punte op die volgende assestelsel en trek 'n kromme daardeur:<br />

800<br />

f 700<br />

(THz)<br />

600<br />

500<br />

400<br />

300<br />

200<br />

100<br />

200 400 600 800 1000 1200<br />

golflengte in nm<br />

Watter tipe grafiek word verkry? ..........................................................<br />

Wat is die afhanklike veranderlike? ..........................................................<br />

Wat is die onafhanklike veranderlike? ..........................................................<br />

<strong>111</strong>


Leereenheid 1<br />

Skryf die funksie in die vorm f = ..........................................................<br />

Wat is die afsnitte? ...........................................................<br />

Gee die definisieversameling. ...........................................................<br />

Gee die waardeversameling. ...........................................................<br />

Bestudeer Voorbeeld 3: (Erkenning: Mnr. RJ van de Venter)<br />

Die volume van ʼn bol hang af van sy radius alleenlik. Daarom kan ons sê dat die volume ʼn<br />

funksie is van radius. (onthou tog dat π ʼn konstante is). Dit beteken volume is die<br />

afhanklike veranderlike en radius is die onafhanklike veranderlike.<br />

Ons kan dit nou wiskundig skryf:<br />

4<br />

V r r<br />

3<br />

112<br />

3<br />

Ons kan ʼn wiskundige funksie maklik grafies voorstel (u het dit duisende male op skool<br />

gedoen). Die gebruik is om die afhanklike veranderlike op die vertikale as te plaas en die<br />

onafhanklike veranderlike op die horisontale as. (Op skool het u so gewerk met x en y.)<br />

4 3<br />

ʼn Groot aantal eienskappe van die volumefunksie V r r kan nou uit die grafiek afgelei<br />

3<br />

word (ons noem hierdie grafiek ʼn derdegraadse magsfunksie):<br />

Wanneer die radius nul is, is die volume nul (dan bestaan die bol nie)<br />

Wanneer die radius ʼn maksimum is, is die volume ook ʼn maksimum<br />

4 3<br />

Die funksie V r r is stygend (die hoogte van ʼn punt op die kromme neem<br />

3<br />

altyd toe indien die punt van links na regs langs die kromme skuif)


Leereenheid 1<br />

Indien die bol se radius gelykmatig toeneem, neem die volume baie vinnig (skerp)<br />

toe; dus ʼn daar nie ʼn reglynige (lineêre verband) tussen volume en radius nie (dan<br />

sou die grafiek ʼn reguit lyn gewees het)<br />

Indien ek ʼn sekere radiuswaarde het, kan ek die ooreenkomstige volume-waarde op<br />

die vertikale as aflees (byvoorbeeld, as die radius 5 m is, dan is die volume ongeveer<br />

500 m 3 . Stem u saam? Kyk self).<br />

Indien ons ʼn sekere volume-waarde het, kan ons op die horisontale as aflees wat die<br />

radius van die bol sal wees wanneer dit daardie volume besit (byvoorbeeld, as die bol<br />

ʼn volume van 3000 m 3 het, dan sal die radius omtrent 9 m moet wees. Stem u<br />

saam? Kyk self)<br />

4 3<br />

Die definisieversameling van die funksie V r r is r 0 r 10;<br />

r R<br />

. Ons<br />

3<br />

sien dit deur die horisontale as van die grafiek te bestudeer. Verstaan u wat die<br />

r 0 r 10;<br />

r R beteken?<br />

skryfwyse <br />

V r<br />

4<br />

r<br />

3<br />

kan geskryf word as<br />

V 0 V 4189;<br />

V R . Ons sien dit deur die vertikale as te bestudeer.<br />

Die waardeversameling van die funksie 3<br />

<br />

Die skryfwyse V 0 V 4189;<br />

V R<br />

beteken in wese dat die waarde van die<br />

volume nooit kleiner as nul of groter as 4189 is nie en enige waarde tussenin mag<br />

aanneem.<br />

As jy met hierdie voorbeelde gesukkel het, werk deur Magsfunksies-Liggolwe.ppt op<br />

eFundi.<br />

Individuele PC-opdrag /<br />

PowerPoint<br />

Magsfunksies – Boyle se wet.ppt op eFundi<br />

Power Functions Graphs. gsp sal tydens kontaksessie behandel word.<br />

Selfstudie: Alle Oefeninge oor Grafieke in die Addendum pp. 86 - 89<br />

Neem u antwoorde saam na die kontakgeleentheid/ groepbyeenkoms vir<br />

bespreking<br />

113


Leereenheid 1<br />

114<br />

Individuele oefening.<br />

Voltooi die volgende opdrag:<br />

Opdrag 9<br />

1. Gebruik die data in tabel 2 op p. 359 in Precalculus en bereken die model van die<br />

magsfunksie. Gebruik Pluto en Mercurius en werk so noukeurig as moontlik.<br />

2. Die persentasie verlies aan ʼn<br />

L x , is ongeveer<br />

koringoes, <br />

x 0,<br />

52<br />

3,<br />

2x<br />

L , met x die aantal<br />

wildehawer plante (’n soort<br />

onkruid) per vierkante meter van<br />

’n land.<br />

2.1 Watter tipe funksie is L ?<br />

2.2 Beskryf hoe x [Precalculus – Foerster adapted p. 58]<br />

http://www.gardenorganic.org.uk/assets/organicweeds/wild_oats11.jpg<br />

L verander met betrekking tot x en lei daaruit af watter tipe<br />

funksie L is.<br />

2.3 Bepaal L 150 .<br />

2.4 Verduidelik die betekenis van u antwoord in 2.3.<br />

2.5 Gestel Lx<br />

1<br />

y . Bepaal die vergelyking van y L x .<br />

1<br />

2.6 Wanneer sal u eerder y L x as Lx<br />

1<br />

2.7 Bepaal 100 L .<br />

y gebruik?<br />

2.8 Verduidelik die lewenswerklike betekenis van u antwoord in 2.7.<br />

2.9 Waaruit kan u aflei dat die inverse relasie wel ʼn funksie is?<br />

Rekonstrueer die volgende sketse d.m.v. GSP. Stel eers die asse soos op die sketse.<br />

Identifiseer die moederfunksie (in “BOLD”). Teken daarna ook die ander grafieke<br />

(beeldfunksies) m.b.v. transformasies. Skryf die vergelykings van die grafieke neer volgens<br />

die formaat in die studie gids. Benoem ook die tipe transformasie(s). Stoor elke skets op jou<br />

geheuestokkie.


FIGUUR Q<br />

Moederfunksie: ........................................................<br />

Beeldfunksies: ........................................................<br />

........................................................<br />

........................................................<br />

........................................................<br />

........................................................<br />

Tipe transformasie: ......................................................<br />

.......................................................<br />

3<br />

2<br />

1<br />

-3 -2 -1 1 2 3<br />

-1<br />

-2<br />

-3<br />

Leereenheid 1<br />

115


Leereenheid 1<br />

FIGUUR R<br />

Moederfunksie: ........................................................<br />

Beeldfunksies: ........................................................<br />

116<br />

........................................................<br />

........................................................<br />

........................................................<br />

Tipe transformasie(s): ........................................................<br />

.......................................................<br />

3<br />

2<br />

1<br />

-3 -2 -1 1 2 3<br />

-1<br />

-2<br />

-3


FIGUUR S<br />

Moederfunksie:<br />

1<br />

f ( x)<br />

<br />

x<br />

Beeldfunksies: ........................................................<br />

........................................................<br />

........................................................<br />

........................................................<br />

........................................................<br />

........................................................<br />

………………………………………..<br />

Tipe transformasie(s): ........................................................<br />

........................................................<br />

15<br />

10<br />

5<br />

-3 -2 -1 1 2 3<br />

-5<br />

-10<br />

-15<br />

Leereenheid 1<br />

117


Leereenheid 1<br />

FIGUUR T<br />

Moederfunksie: ........................................................<br />

Beeldfunksies: ........................................................<br />

Tipe transformasie(s): ........................................................<br />

118<br />

4<br />

3<br />

2<br />

1<br />

-2 -1 1 2 3 4<br />

-1<br />

-2<br />

-3<br />

.......................................................


FIGUUR U<br />

Moederfunksie: ........................................................<br />

Beeldfunksies: ........................................................<br />

........................................................<br />

........................................................<br />

........................................................<br />

........................................................<br />

........................................................<br />

Tipe transformasie(s): ........................................................<br />

.......................................................<br />

Het u sommige van die oefeninge met The Geometer’s Sketchpad gekontroleer?<br />

Sien assessering en terugvoering op p. viii<br />

5<br />

4<br />

3<br />

2<br />

1<br />

-4 -2 2 4<br />

-1<br />

-2<br />

-3<br />

-4<br />

-5<br />

Leereenheid 1<br />

119


Leereenheid 1<br />

1.5.5 Rasionale Funksies<br />

Jy benodig ongeveer 5 minute om hierdie leergedeelte suksesvol te voltooi.<br />

Hierdie leeronderdeel is opsioneel en word, behalwe vir die definisie en die praktiese werk,<br />

na <strong>MATE</strong> 221 oorgeplaas.<br />

120<br />

Bestudeer Precalculus:<br />

Definieer 'n rasionale funksie:<br />

pp. 277 – 288<br />

Gee veral aandag aan die definisie, afsnitte, definisieversameling en<br />

vertikale asimptote. Dit moet algebraïes bereken kan word. Die ander<br />

eienskappe moet uit grafieke afgelees kan word.<br />

Is y 2x 3 'n rasionale funksie? ................................................<br />

Motiveer jou antwoord: ................................................<br />

Baie lewenswerklike toepassings kan met rasionale funksies gemodelleer word. Werk die<br />

volgende interessante voorbeeld deur:


BESTUDEER VOORBEELD1<br />

Leereenheid 1<br />

121


Leereenheid 1<br />

Rasionale funksies se definisieversamelings is dikwels beperk a.g.v. die terme in die<br />

noemer. Maak seker dat jy weet hoe om die definisieversameling te bepaal. Daarby het<br />

rasionale funksies dikwels asimptote. 'n Asimptoot is 'n lyn waarheen die funksie nader. Die<br />

korrekte wiskundige bepalings van die asimptote word eers in die module <strong>MATE</strong> 312<br />

behandel.<br />

BESTUDEER VOORBEELD 2<br />

Gestel y f x <br />

.<br />

122<br />

x<br />

2<br />

x<br />

2<br />

4x<br />

4x<br />

3<br />

Dan is f 'n rasionale funksie wat soos volg geskryf kan word:<br />

f<br />

x <br />

xx<br />

4<br />

x 3x<br />

1<br />

Die noemer word 0 by x 1 en by x 3 ; wat beteken dat f nie daar gedefinieer is nie.<br />

Die definisieversameling is dus x 1<br />

x 3 <br />

x en of ; 1<br />

1; 3<br />

3; <br />

.<br />

Die vermoede dat x 3 en x 1 vertikale asimptote is, word bevestig deur die funksie in<br />

Geometer's Sketchpad te teken. Dan kan ons ook sien dat y 1<br />

'n horisontale asimptoot is.


Leereenheid 1<br />

Opmerking: Die hiperbool (spesiale magsfunksie) en resiprook funksies is ook rasionale<br />

funksies.<br />

PRAKTIESE WERK:<br />

8<br />

6<br />

4<br />

2<br />

-5 5 10<br />

-2<br />

-4<br />

Staaf antwoorde met 'n voorbeeld(e) wat in Sketchpad geteken is. Stoor die werk op jou<br />

geheuestokkie.<br />

1. Watter effek het die het die konstante r in die grafiek van die resiprook funksie:<br />

r<br />

f x ?<br />

x<br />

............................................................................................................................<br />

............................................................................................................................<br />

............................................................................................................................<br />

2. Hoe beïnvloed die konstante h die grafiek van die resiprook funksie:<br />

f<br />

x <br />

1<br />

?<br />

x h<br />

............................................................................................................................<br />

............................................................................................................................<br />

123


Leereenheid 1<br />

3. Hoe beïnvloed die konstante k die grafiek van die resiprook funksie:<br />

124<br />

1<br />

f <br />

x<br />

x k ?<br />

............................................................................................................................<br />

............................................................................................................................<br />

4. Watter spesiale rol speel die punt h; k in die grafiek van die resiprook funksie:<br />

1<br />

f <br />

x h<br />

x <br />

k<br />

............................................................................................................................<br />

Voltooi die volgende:<br />

Individuele oefening.<br />

OPDRAG 10A: RASIONALE FUNKSIES<br />

Gee die definisieversameling van die volgende rasionale funksies:<br />

1<br />

1. y <br />

2<br />

4 x<br />

3<br />

2. gx x 2x<br />

3. f x 4. g x <br />

<br />

4x<br />

2<br />

x 1<br />

9x<br />

2<br />

9<br />

6x<br />

8<br />

5. Gestel jy het 'n 1000 ml oplossing bestaande uit 20% suur en 80% water.<br />

5.1 Watter vergelyking van die vorm P x sal die persentasie suur beskryf as x<br />

ml suur by die oplossing bygevoeg word?<br />

5.2 Hoeveel ml suur moet bygevoeg word sodat die oplossing 60% suur bevat?<br />

5.3 Hoeveel ml suur moet bygevoeg word sodat die oplossing 90% suur bevat?<br />

5.4 Kan die oplossing ooit 100% suur bevat?<br />

5.5 Skets die grafiek van P x m.b.v. GSP en lewer die drukstuk in.<br />

?


6. Beskou die grafiek van y = f(t).<br />

6.1 Watter soort funksie is f?<br />

6.2 Gee die definisieversameling van f. (Toon alle bewerkings)<br />

6.3 Gee die vergelyking van die vertikale asimptoot van f.<br />

6.4 Bereken die y -afsnit.<br />

6.5 Is hierdie funksie een-eenduidig? Motiveer u antwoord.<br />

Gestel f modelleer die populasie y (in duisende) van ʼn kolonie<br />

bakterieë na t ure.<br />

6.7 Gee nog ʼn beperking wat u op t moet plaas sodat dit<br />

aanpas by die lewenswerklike konteks.<br />

6.8 Wat is die lewenswerklike betekenis van die y -afsnit?<br />

6.9 Is die funksie wat die lewenswerklike geval modelleer<br />

stygend of dalend?<br />

OPDRAG 10B: RASIONALE FUNKSIES<br />

Gee die definisieversameling van die volgende rasionale funksies:<br />

1. Precalculus Oefening 3.7 no. 10<br />

2. Precalculus Oefening 3.7 no. 15<br />

3. Precalculus Oefening 3.7 no. 56<br />

5000<br />

4500<br />

y<br />

4000<br />

3500<br />

3000<br />

2500<br />

2000<br />

1500<br />

1000<br />

500<br />

-500<br />

-1000<br />

y = 2500<br />

t+12 y =<br />

0,0004t+0,024 -300 -200 -100 100 200 300 400 500 600<br />

t<br />

Leereenheid 1<br />

www.el-bulbo.com<br />

125


Leereenheid 1<br />

3<br />

4. hx x 4x<br />

5. Precalculus Oefening 3.7 no. 84 (m.b.v. GSP en stuur via eFundi)<br />

6. Gestel jy het 'n 1000 ml oplossing bestaande uit 15% suur en 85% water.<br />

7.<br />

126<br />

6.1 Watter vergelyking van die vorm x P sal die persentasie suur beskryf as x ml<br />

suur by die oplossing bygevoeg word?<br />

6.2 Hoeveel ml suur moet bygevoeg word sodat die oplossing 30% suur bevat?<br />

6.3 Hoeveel ml suur moet bygevoeg word sodat die oplossing 60% suur bevat?<br />

6.4 Kan die oplossing ooit 100% suur bevat?<br />

6.5 Skets die grafiek van P x m.b.v. GSP en lewer die drukstuk in.<br />

Beskou die grafiek van y = f(t) en beantwoord die volgende vrae:<br />

7.1 Watter soort funksie is f ?<br />

7.2 Gee die definisieversameling van f. (Toon alle bewerkings)<br />

7.3 Gee die vergelyking van die vertikale asimptoot van f.<br />

7.4 Bereken die y -afsnit.<br />

www.el-bulbo.com<br />

y<br />

Gestel f modelleer die populasie y (in duisende) van 'n<br />

kolonie bakterieë na t ure.<br />

7.5 Gee nog ʼn beperking wat u nou op t moet plaas.<br />

7.6 Wat is die lewenswerklike betekenis van die y -afsnit?<br />

7.7 Is die funksie stygend of dalend?<br />

Het u sommige van die oefeninge met The Geometer’s Sketchpad gekontroleer?<br />

Sien assessering en terugvoering op p. viii<br />

y =<br />

6t + 12<br />

2t + 1<br />

-5 5 10 15 20<br />

t


1.5.6 Eksponensiële funksies<br />

Jy benodig ongeveer 9 uur om hierdie leergedeelte suksesvol te voltooi.<br />

VOLTOOI VOORBEELD 1 VIR DIE VOLGENDE KONTAKSESSIE:<br />

Neem 'n enkele bladsy papier. (Geen voue beteken 1 deel)<br />

Vou die bladsy in die helfte. (Een vou lewer 2 gedeeltes)<br />

Vou die gevoude bladsy weer in die helfte. (Twee voue lewer 4 dele)<br />

'n Derde vou lewer 8 gelyke dele soos in die skets:<br />

Leereenheid 1<br />

Voltooi die volgende tabel waarin y die aantal gelyke dele papier en x die aantal voue<br />

weergee:<br />

Aantal voue x 0 1 2 3 4 5 6<br />

Aantal dele y 1 2 4 8<br />

Probeer nou 'n reël vir y(x) uitwerk:<br />

Aantal dele na 0 voue = y(0) = 1<br />

Aantal dele na 1 vou = y(1) = 2 = 1X2 = 1X2 1<br />

Aantal dele na 2 voue = y(2 = 4 = 1X2X2 = 1X2 2<br />

Aantal dele na 3 voue = .............. = ............. = ............<br />

<br />

Aantal dele na x voue = ............. = ............. = 1X2 x = 2 x<br />

Die funksie 2 x<br />

y x is 'n voorbeeld van 'n eksponensiële funksie<br />

Die onafhanklike veranderlike x is die eksponent en die konstante 2 is die basis. [Moenie<br />

deurmekaar raak met die magsfunksies waar die basis die onafhanklike veranderlike is nie.]<br />

As die basis groter is as 1, staan dit ook bekend as die groeifaktor, want dan is die funksie<br />

stygend. As die basis kleiner is as 1, daal die funksie. As x = 0, is y = 2 0 en ons weet ook dat<br />

y = 1. Dus is 2 0 = 1.<br />

127


Leereenheid 1<br />

Teken die punte op die volgende assestelsel:<br />

Gebruik jou skets om die aantal dele na 7 voue te bepaal. Toon aan waar en hoe jy dit<br />

aflees.<br />

....................................................................................................................................................<br />

Bereken y(3,4) met jou sakrekenaar: ……………………<br />

Hoekom maak y(3,4) nie sin in hierdie geval nie?<br />

....................................................................................................................................................<br />

....................................................................................................................................................<br />

Indien ons 'n kromme deur die punte trek, sou y 'n kontinue funksie wees en dan sou y(3,4)<br />

wel sin maak.<br />

128<br />

y<br />

140<br />

120<br />

100<br />

80<br />

60<br />

40<br />

20<br />

-2 2 4 6 8 10 x 12<br />

-20<br />

Bestudeer Precalculus:<br />

pp. 302 – 307


Leereenheid 1<br />

Voorbeeld 2 Belegging teen saamgestelde rente (Erkenning: Mnr. RJ van de Venter)<br />

Indien u ʼn bedrag P by ʼn bank gaan belê vir t jare teen r % rente per jaar, jaarliks bereken,<br />

dan gebruik die bank die volgende formule om die eindbedrag A te bereken:<br />

r <br />

A P1 100<br />

<br />

<br />

t<br />

(dit is ʼn wiskundige model – ʼn formule wat ʼn werklike proses beskryf)<br />

Soos u kan sien, hang die waarde van die eindbedrag A van baie sake af, naamlik die<br />

grootte van die aanvanklike deposito P , die rentekoers r en die tyd t wat die geld in die<br />

bankrekening bly voordat u dit gaan opvra. Maar in die werklike lewe is P ʼn vaste bedrag<br />

(byvoorbeeld R3000) wat u inbetaal en die rentekoers r (byvoorbeeld 10%) gee die bank vir<br />

u op skrif. Dus is die tyd t die enigste veranderlike wat op die proses inspeel terwyl die geld<br />

in die bank lê en rente verdien (tensy die bank op enige tyd die rentekoers aanpas, of ek een<br />

of ander tyd van die geld gaan onttrek – maar vir die doel van ons bespreking laat ons sulke<br />

interessanthede vir eers buite rekening).<br />

Dus, met die bedrag R3000 en die rentekoers van 10%, kan ons die wiskundige model<br />

r <br />

(formule) A P1 100<br />

<br />

<br />

t<br />

soos volg skryf:<br />

Natuurlik vereenvoudig dit tot: 3000 11 t<br />

A ,<br />

10 <br />

A 30001 <br />

100 .<br />

Let op dat die eindbedrag A dus in werklikheid vir ʼn sekere belegging slegs afhanklik is van<br />

die veranderlike t (die aantal jaar); daarom kan ons sê dat A ʼn funksie is van t :<br />

300011 t<br />

<br />

A t ,<br />

Let nou op dat die regterkant van die funksie uit ʼn koëffisiënt (naamlik 3000) bestaan, asook<br />

ʼn grondtal (naamlik 1,1) en ʼn simboliese eksponent of onafhanklike veranderlike ,<br />

naamlik t . Die regterkant is dus ʼn eksponensiële uitdrukking. Dit is waarom ons hierdie<br />

funksie 3000 11 ʼn eksponensiële funksie noem.<br />

t<br />

A t <br />

,<br />

<br />

Laat ons nou kyk hoe die grafiek van hierdie funksie lyk, vir die eerste 10 jaar:<br />

t<br />

129


Leereenheid 1<br />

Gestel ons kyk na die waardeverminderingsprobleem.<br />

Voorbeeld 3 Waardevermindering op ʼn voertuig: (Erkenning: Mnr. RJ van de Venter)<br />

Indien u ʼn voertuig nuut koop teen ʼn bedrag P en u besit die voertuig vir t jare, dan vind<br />

waardevermindering plaas teen ʼn koers van r % rente per jaar. Die waarde van r hang hier<br />

af van ekonomiese faktore soos inflasie, maar ook die duursaamheid van die voertuig en<br />

hoeveel u dit gebruik. Voertuighandelaars gebruik gewoonlik die volgende formule om die<br />

waarde A van u voertuig na t jare te bereken:<br />

r <br />

A P1 100<br />

<br />

<br />

130<br />

t<br />

(dit is ʼn wiskundige model – ʼn formule wat ʼn werklike proses beskryf)<br />

Soos u kan sien, hang die eindwaarde A van baie sake af, naamlik die grootte van die<br />

verkoopprys P wat u vir die voertuig betaal het, die waardeverminderingskoers r en die tyd<br />

t wat die voertuig in u besit was. Neem nou aan dat die prys P ʼn bedrag van R110 000 was<br />

en dat die waardeverminderingskoers r 10% per jaar was. Dan is die tyd t die enigste<br />

veranderlike wat op die proses inspeel terwyl die voertuig in u besit is en waarde verloor<br />

(tensy u op ʼn stadium verbeterings aan die voertuig aangebring het, of skade aan die<br />

voertuig gehad het, of die voertuig meer gereeld begin gebruik het – maar vir die doel van<br />

ons bespreking laat ons sulke interessanthede vir eers buite rekening).<br />

Dus, met die prys van R110 000 en die verminderingskoers van 10%, kan ons die<br />

r <br />

wiskundige model (formule) A P1 100<br />

<br />

<br />

Natuurlik vereenvoudig dit tot: 110 000 0 9 t<br />

A <br />

,<br />

t<br />

soos volg skryf:<br />

10 <br />

A 110 0001 <br />

100 .<br />

Let op dat die eindwaarde A dus in werklikheid vir ʼn sekere voertuig slegs afhanklik is van<br />

die veranderlike t (die aantal jaar); daarom kan ons, soos voorheen, sê dat A ʼn funksie is<br />

van t :<br />

Let nou op dat die regterkant van die funksie uit ʼn koëffisiënt (naamlik 110 000) bestaan,<br />

asook ʼn grondtal (naamlik 0,9) en ʼn simboliese eksponent of onafhanklike veranderlike ,<br />

naamlik t . Die regterkant is dus ʼn eksponensiële uitdrukking. Dit is waarom ons ook<br />

110 000 0 9 t<br />

A t , ʼn eksponensiële funksie noem.<br />

hierdie funksie <br />

110 0000 9 t<br />

<br />

A t ,<br />

Laat ons nou kyk hoe die grafiek van hierdie funksie lyk, vir die eerste 10 jaar:<br />

t


Leereenheid 1<br />

Deur nou bogenoemde twee gevalle te vergelyk, kan ons interessante opmerkings maak; dit<br />

is onder meer duidelik dat ʼn eksponensiële funksie met ʼn grondtal groter as 1 ʼn stygende<br />

funksie is (dink: “belegging teen saamgestelde rente”), terwyl ʼn eksponensiële funksie<br />

met ʼn grondtal kleiner as 1 ʼn dalende funksie is (dink: “waardevermindering op ʼn<br />

voertuig”).<br />

Onthou net dat die eksponent t altyd groter of gelyk aan 0 moet wees – tyd kan nie<br />

negatiewe waardes aanneem nie.<br />

Ons kan hierdie gedagtes nou van toepassing maak op enige eksponensiële funksie van die<br />

kx<br />

vorm y a b waar a ʼn positiewe getal en kx ʼn positiewe getal is.<br />

Indien b 1,<br />

daal<br />

Indien b 1,<br />

styg<br />

kx<br />

y a b<br />

kx<br />

y a b<br />

Om egter lekker maklik berekeninge met eksponensiële funksies en eksponensiële<br />

vergelykings te kan doen, benodig ons nog een stuk gereedskap – en dit is die idee van ʼn<br />

logaritme.<br />

Bestudeer Precalculus:<br />

p. 305 voorbeeld 5<br />

131


Leereenheid 1<br />

Die baie spesiale natuurlike basis e:<br />

132<br />

Verkry internettoegang en voer die meegaande opdrag uit:<br />

Hierdie inligting is ook op die NWU se webtuiste gereserveer. Kliek op:<br />

nwu.ac.za – eFundi – <strong>MATE</strong> <strong>111</strong> – Webcontent<br />

Gaan na die web-adres:<br />

http://en.wikipedia.org/wiki/E_%28mathematical_constant%29 om die<br />

volgende vrae te beantwoord:<br />

Wie het die natuurlike basis, e, ontdek? .......................................................................<br />

Gee die waarde van e tot 6 desimale syfers: .......................................................................<br />

Gee die definisie van e: e = lim ...............................<br />

Watter waarde moet n (tot die naaste duisend) in hierdie definisie wees om tot 3 desimale<br />

syfers noukeurig te wees?<br />

Volgens watter (Taylor) reeks kan e bereken word?<br />

...................................................................................<br />

e = ......................................................................................................................<br />

Bereken e vir 6 terme in die reeks:<br />

e = ......................................................................................................................<br />

......................................................................................................................<br />

......................................................................................................................<br />

[Wenk: Die notasie 4! beteken 4 x 3 x 2 x 1 en word uitgespreek as “die fakulteit van 4 “.<br />

Kyk op “google” wat is 0!]<br />

0! = .................<br />

Dit lyk na 'n baie snaakse basis om te gebruik, maar hierdie grafiek het unieke eienskappe:<br />

Dit is die enigste funksie waarvan die helling van die raaklyn aan enige punt (afgeleide)<br />

presies die waarde van die funksie in daardie punt is, m.a.w.<br />

d<br />

dx<br />

x<br />

x<br />

dy<br />

x<br />

e e of y y e<br />

dx<br />

Soos die volgende skets aantoon is:<br />

e 0 = 1 en die helling van die raaklyn by (0; 1) is ook 1


fx = ex<br />

A: (0.00, 1.00)<br />

8<br />

7<br />

6<br />

5<br />

4<br />

3<br />

2<br />

1<br />

-1<br />

A<br />

-4 -2 2 4 6 8 10 12<br />

Bestudeer Precalculus:<br />

pp. 310 - 312<br />

y = e x<br />

x = 3<br />

y = 3<br />

Individuele PC-opdrag /<br />

PowerPoint<br />

Hersiening van Eksp funksies.ppt op eFundi<br />

Leereenheid 1<br />

133


Leereenheid 1<br />

Verskillende tipes eksponensiële vergelykings:<br />

1. Eksponensiële groei:<br />

134<br />

y = ab cx met b > 1 die groeifaktor.<br />

Voorbeelde is bevolkingsaanwas, saamgestelde rente en die groei van bakterieë.<br />

2. Eksponensiële verval:<br />

y = ab -cx met b > 1 of y =<br />

1 <br />

a <br />

b <br />

Die eksponent is negatief of die grondtal is 'n breuk.<br />

Voorbeelde is radio-aktiewe verval en depresiasie.<br />

3. Beperkte eksponensiële groei:<br />

y =a(1 – b -cx ) met b > 1 en c > 0.<br />

cx<br />

.<br />

Voorbeelde is groei van bakterieë in 'n beperkte medium en by laai van<br />

kapasitors.<br />

4. Logistiese groeifunksie<br />

c<br />

<br />

1 ae<br />

t bt<br />

f <br />

met a, b en c positiewe konstantes.<br />

Voorbeelde is populasies waarvan die groei beperk word deur beskikbaarheid van<br />

bronne.<br />

Opmerking: U hoef nie laasgenoemde twee modelle te memoriseer nie.<br />

Rente as Eksponensiële groei:<br />

Enige konstante persentasie groei a.g.v. saamgestelde rente kan deur die vergelyking:<br />

<br />

1 % x<br />

y A r -------------(1)<br />

gemodelleer word, met A die beginwaarde, r die rentekoers, x die aantal tydperiodes<br />

verloop en y die finale waarde.<br />

r<br />

M.a.w. b = 1 + r% = 1 is die groeifaktor.<br />

100<br />

Individuele PC-opdrag /<br />

PowerPoint<br />

Eksp verval.ppt op eFundi


Leereenheid 1<br />

Verkry internettoegang om ekstra opsionele voorbeelde deur te werk.<br />

Hierdie inligting is ook op die NWU se webtuiste gereserveer. Kliek op:<br />

nwu.ac.za – eFundi – <strong>MATE</strong> <strong>111</strong> – Webcontent<br />

Gebruik die adresse:<br />

www.purplemath.com/modules/expoprob2.htm<br />

en<br />

www.purplemath.com/modules/expofcns4.htm<br />

VOLTOOI VOORBEELD 4 (Eksponensiële groei):<br />

In die volgende tabel word die bevolkingsyfers vir Engeland en Wallis vanaf 1841 tot 1901<br />

gegee:<br />

Jaar 1841 1851 1861 1871 1881 1891 1901<br />

Bevolking<br />

(in miljoene)<br />

Verhoudings - 1,126<br />

15,9 17,9 20,1 22,7 26,0 29,0 32,5<br />

Teken die punte (neem 1841 as 0 jare) op die volgende assestelsel:<br />

35<br />

y<br />

30<br />

Bevolking<br />

in<br />

25<br />

miljoene<br />

20<br />

15<br />

10<br />

5<br />

1841<br />

-10 10 20 30 40 50 60<br />

-5<br />

Jare na 1841<br />

Dit lyk na onbeperkte eksponensiële groei. Daarom kies ons die vergelyking: y = ab x .<br />

Stel x = 0 in hierdie vergelyking om a te bereken: ...............................................<br />

...............................................<br />

...............................................<br />

x<br />

135


Leereenheid 1<br />

Metode 1 (eerste punt en gemiddeld van verhoudings) om b te bereken:<br />

Voltooi die tabel deur die verhoudings van die opeenvolgende bevolkingsyfers tot 3 desimale<br />

syfers uit te werk. [Beskou die bevolking as terme in 'n meetkundige reeks en probeer die<br />

konstante verhouding bepaal. Daarom kan hierdie metode slegs gebruik word as die<br />

waardes van die onafhanklike veranderlike van die beginwaarde in konstante intervalle<br />

gegee word.]<br />

17,<br />

9<br />

1,<br />

126<br />

15,<br />

9<br />

136<br />

20,<br />

1<br />

<br />

17,<br />

9<br />

.......... .<br />

Omdat ons nie 'n konstante verhouding kry nie, word die gemiddeld van hierdie (6)<br />

verhoudings bereken ................................................<br />

Neem nou hierdie waarde vir b.<br />

b = .......................................<br />

Die eksponensiële model wat hierdie situasie kan beskryf, word dus gegee deur:<br />

y = 15,9(……..) x<br />

Bereken y(10) = …………………….. = ………………….<br />

Is hierdie model honderd persent akkuraat? ……………<br />

Metode 2 (eerste en laaste punte) [soos by die reguit lyn]:<br />

Ons het reeds die waarde van a bereken deur die eerste punt in te stel.<br />

Nou gebruik ons die laaste punt om b te bereken.<br />

32,5 = 15,9(b) 60 Hoekom die 60? ..................................................<br />

60 32,<br />

5 <br />

b <br />

15,<br />

9 <br />

<br />

1<br />

60<br />

32, 5 <br />

b = ..................................<br />

15,<br />

9<br />

Bereken: y(10) = ......................................... = ...................................................<br />

y(20) = ......................................... = ...................................................<br />

Is hierdie model honderd persent akkuraat? ....................<br />

Watter model het die beste resultate gelewer? ....................


Leereenheid 1<br />

Metode 3 (enige twee punte wat nie die eerste een insluit nie) om beide a en b te<br />

bereken<br />

Gestel die vorige tabel het net die volgende inligting verskaf en ons weet die model het die<br />

x<br />

vorm: y ab .<br />

Jaar 1841 1851 1861 1871 1881 1891 1901<br />

Bevolking<br />

(in miljoene)<br />

Vervang (20; 20,1) en (50; 29,0) in die model:<br />

20,<br />

1 ab<br />

29 ab<br />

2 1 <br />

<br />

50<br />

20<br />

1 2 29 ab<br />

:<br />

<br />

20,<br />

1 ab<br />

29 30<br />

b<br />

20,<br />

1<br />

29 <br />

b <br />

20,<br />

1<br />

1,<br />

012<br />

<br />

20<br />

1<br />

30<br />

Vervang b 1, 012 in ( 1)<br />

:<br />

20, 1 a 1, 012<br />

20, 1<br />

a 20<br />

1, 012<br />

15, 834<br />

50<br />

20<br />

grondtal moet positief<br />

<br />

Vergelyking 15 834 1 012 x<br />

: y , ,<br />

20,1 29,0<br />

wees<br />

Waarskuwing: Metode 1 kan slegs gebruik word indien daar konstante interval by die<br />

onafhanklike veranderlikes se waardes voorkom.<br />

Kan jy die verband tussen metode 1 en ʼn meetkundige ry insien?<br />

137


Leereenheid 1<br />

Voltooi Voorbeeld 5:<br />

Die half-leeftyd van koolstof-14 is 5730 jaar. Gestel daar is aanvanklik (op tydstip t = 0) a<br />

gram koolstof-14 in 'n fossiel.<br />

Wat beteken half-leeftyd? .....................................................................................................<br />

138<br />

.................................................................................................................................<br />

Ontwikkel 'n vergelyking m(t) wat die massa van koolstof-14 na t jare modelleer.<br />

Omdat<br />

.................................................................................................................................<br />

.................................................................................................................................<br />

.................................................................................................................................<br />

.................................................................................................................................<br />

.................................................................................................................................<br />

.................................................................................................................................<br />

.................................................................................................................................<br />

x<br />

y 2 'n stygende funksie is, kan ons die volgende afleidings maak:<br />

As a < b, sal 2 a < 2 b<br />

en omgekeerd<br />

as 2 c < 2 d , sal c < d.<br />

Omdat<br />

y 0, 5<br />

x<br />

'n dalende funksie is, kan ons die volgende afleidings maak:<br />

As a < b, sal 0,5 a > 0,5 b<br />

en omgekeerd<br />

as 0,5 c < 0,5 d , sal c > d.<br />

Opmerking: Daar is nêrens sprake van grondtalle uitkanselleer nie!!! By ʼn stygende funksie<br />

is daar dieselfde verband tussen die afhanklike en ooreenstemmende onafhanklike<br />

veranderlikes, maar by die dalende funksie nie.


Leereenheid 1<br />

Werk ook deur die volgende voorbeelde uit Baxter: Toon die berekeninge by nommers 2c en<br />

3d en e.<br />

139


Leereenheid 1<br />

140<br />

Individuele PC-opdrag /<br />

PowerPoint<br />

Beperkte Eksp groei.ppt op eFundi


Voltooi die volgende:<br />

OPDRAG 11A:<br />

Leereenheid 1<br />

Selfstudie: Alle Oefeninge oor Grafieke in die Addendum pp. 57-59<br />

Neem u antwoorde saam na die kontakgeleentheid/ groepbyeenkoms vir<br />

bespreking<br />

Individuele oefening.<br />

1. Precalculus Oefening 4.1 no. 6<br />

2. Precalculus Oefening 4.1 no. 9<br />

3. Precalculus Oefening 4.1 no. 12<br />

4. Precalculus Oefening 4.1 no. 21<br />

5. Precalculus Oefening 4.1 no. 28<br />

6. Precalculus Oefening 4.1 no. 42<br />

7. Precalculus Oefening 4.1 no. 47<br />

8. Precalculus Oefening 4.1 no. 52<br />

9. Precalculus Oefening 4.1 no. 55<br />

10. Gebruik jou Geometer’s Sketchpad en teken die volgende lede van die familie van<br />

eksponensiële funksies op dieselfde assestelsel in verskillende kleure en diktes. Heg<br />

aan in eFundi en lewer ook ‘n hardekope in.<br />

10.1 y 1 y 2 y 3 y 4 y 10<br />

10.2<br />

x x x x x<br />

x x x x<br />

1 1 1 1 <br />

y y y y <br />

2 3 4 5 <br />

[Onthou om die asse en grafieke te benoem.]<br />

10.3 Gebruik u grafieke om af te lei wanneer ‘n eksponensiële funksie<br />

of dalend sal wees.<br />

11. Precalculus Oefening 4.1 no. 19<br />

12. Precalculus Oefening 4.1 no. 22<br />

x<br />

y b stygend<br />

141


Leereenheid 1<br />

Vir vraag 13 tot 15. Rekonstrueer die volgende sketse d.m.v. GSP. Stel eers die asse<br />

soos op die sketse. Identifiseer die moederfunksie (in “BOLD”). Teken daarna ook die<br />

ander grafieke (beeldfunksies) m.b.v. transformasies. Skryf die vergelykings van die<br />

grafieke neer volgens die formaat in die studie gids. Benoem ook die tipe<br />

transformasie(s). Stoor elke skets op jou geheuestokkie.<br />

13 FIGUUR K<br />

Moederfunksie: f(x) = 2 x<br />

Beeldfunksies: ........................................................<br />

142<br />

-4 -3 -2 -1 1 2 3<br />

........................................................<br />

........................................................<br />

........................................................<br />

........................................................<br />

........................................................<br />

Tipe transformasie(s): ........................................................<br />

........................................................<br />

4<br />

3.5<br />

3<br />

2.5<br />

2<br />

1.5<br />

1<br />

0.5<br />

-0.5<br />

-1


14 FIGUUR N<br />

Moederfunksie: ........................................................<br />

Beeldfunksies: ........................................................<br />

........................................................<br />

........................................................<br />

........................................................<br />

........................................................<br />

........................................................<br />

Tipe transformasie(s): ........................................................<br />

5<br />

4<br />

3<br />

2<br />

1<br />

-3 -2 -1 1 2 3<br />

-1<br />

-2<br />

Leereenheid 1<br />

143


Leereenheid 1<br />

15. FIGUUR L<br />

Moederfunksie: ........................................................<br />

Beeldfunksies: ........................................................<br />

144<br />

........................................................<br />

........................................................<br />

Tipe transformasie(s): ........................................................<br />

......................................................<br />

16. Ruan koop 'n motor vir R 50 000. Die waardevermindering per jaar is 15%.<br />

16.1 Wat sal die waarde van die motor oor 2 jaar wees?<br />

16.2 Bereken die oorspronklike prys van die motor as dit nou 7 jaar oud is.<br />

16.3 Hoeveel was die motor 3 jaar gelede werd?<br />

(Wenk: jy mag ook negatiewe eksponente gebruik)<br />

y<br />

1<br />

C B<br />

A: (1.00, 0.50)<br />

B: (1.00, 2.00)<br />

C: (0.50, 2.00)<br />

A<br />

x


17. 'n Pendulum word 80 cm horisontaal vanaf die<br />

rusposisie getrek en dan gelos. Die maksimum afstand<br />

van die swaaie word vir 5 minute aangeteken in die<br />

t<br />

volgende tabel. Neem s ab as vergelyking om die<br />

aksie te modelleer.<br />

Tyd in minute 0 1 2 3 4 5<br />

Maksimum afstand in cm 80 66 55 46 38 32<br />

Leereenheid 1<br />

17.1 Gestel t is die onafhanklike veranderlike vir tyd en s die afhanklike veranderlike<br />

vir die maksimum afstand (amplitude). Gebruik die metode van gemiddelde van<br />

verhoudings tussen opeenvolgende afstande om 'n vergelyking te vind wat die<br />

situasie modelleer.<br />

17.2 Bereken die amplitude vanaf die rusposisie na 9 minute.<br />

17.3 Na hoeveel minute sal die amplitude minder as 5 cm wees?<br />

18. Precalculus Oefening 4.2 no. 2<br />

19. Precalculus Oefening 4.2 no. 4<br />

20. Precalculus Oefening 4.2 no. 8<br />

21. Precalculus Oefening 4.2 no. 11<br />

22. Precalculus Oefening 4.2 no. 17<br />

23. Precalculus Oefening 4.2 no. 22<br />

24. Precalculus Oefening 4.2 no. 31<br />

25. Precalculus Oefening 4.2 no. 23<br />

26. 'n Radio aktiewe element verval op so 'n manier dat na t dae die massa in milligram<br />

gegee word deur:<br />

<br />

N t 100 e <br />

<br />

0, 062t<br />

26.1 Hoeveel mg van die element was daar oorspronklik? (t = 0)<br />

26.2 Hoeveel mg sal na 10 dae oor wees?<br />

26.3 Wat is die half-leeftyd van die element? (Doen eers in opdrag 19B )<br />

26.4 Maak 'n skets van die grafiek.<br />

145


Leereenheid 1<br />

27. Die waarskynlikheid dat 'n telefoonoperateur presies x<br />

oproepe gedurende 'n bepaalde tydperk sal ontvang,<br />

word gegee deur:<br />

146<br />

P<br />

3<br />

x<br />

e 3<br />

.<br />

x!<br />

Bereken die waarskynlikheid dat die operateur presies<br />

drie oproepe sal ontvang. Rond die antwoord af tot vier<br />

desimale syfers.<br />

Het u sommige van die oefeninge met The Geometer’s Sketchpad gekontroleer?<br />

Sien assessering en terugvoering op p. viii<br />

Voltooi die volgende:<br />

OPDRAG 11B:<br />

Individuele oefening.<br />

1. Precalculus Oefening 4.1 no. 6<br />

2. Precalculus Oefening 4.1 no. 9<br />

3. Precalculus Oefening 4.1 no. 12<br />

4. Precalculus Oefening 4.1 no. 21<br />

5. Precalculus Oefening 4.1 no. 28<br />

6. Precalculus Oefening 4.1 no. 42<br />

7. Precalculus Oefening 4.1 no. 47<br />

8. Precalculus Oefening 4.1 no. 52<br />

9. Precalculus Oefening 4.1 no. 55<br />

10. Gebruik jou Geometer’s Sketchpad en teken die volgende lede van die familie van<br />

eksponensiële funksies op dieselfde assestelsel in verskillende kleure en diktes. Heg<br />

aan in eFundi en lewer ook ‘n hardekope in.<br />

10.1 y 1 y 2 y 3 y 4 y 10<br />

10.2<br />

x x x x x<br />

x x x x<br />

1 1 1 1 <br />

y y y y <br />

2 3 4 5 <br />

[Onthou om die asse en grafieke te benoem.]


10.3 Gebruik u grafieke om af te lei wanneer ‘n eksponensiële funksie<br />

of dalend sal wees.<br />

11. Precalculus Oefening 4.1 no. 20<br />

12. Precalculus Oefening 4.1 no. 60<br />

Leereenheid 1<br />

x<br />

y b stygend<br />

Vir vraag 13 tot 15. Rekonstrueer die volgende sketse d.m.v. GSP. Stel eers die asse<br />

soos op die sketse. Identifiseer die moederfunksie (in “BOLD”). Teken daarna ook die<br />

ander grafieke (beeldfunksies) m.b.v. transformasies. Skryf die vergelykings van die<br />

grafieke neer volgens die formaat in die studie gids. Benoem ook die tipe<br />

transformasie(s). Stoor elke skets op jou geheuestokkie<br />

13. FIGUUR O<br />

-6 -4 -2 2 4<br />

Moederfunksie: f(x) = 6 x<br />

Beeldfunksies: ........................................................<br />

........................................................<br />

........................................................<br />

........................................................<br />

........................................................<br />

........................................................<br />

Tipe transformasie(s): ........................................................<br />

........................................................<br />

5<br />

4<br />

3<br />

2<br />

1<br />

147


Leereenheid 1<br />

14. FIGUUR M<br />

Moederfunksie: ........................................................<br />

Beeldfunksies: ........................................................<br />

148<br />

-7 -6 -5 -4 -3 -2 -1 1<br />

........................................................<br />

........................................................<br />

........................................................<br />

........................................................<br />

........................................................<br />

Tipe transformasie(s): ........................................................<br />

........................................................<br />

9<br />

8<br />

7<br />

6<br />

5<br />

4<br />

3<br />

2<br />

1<br />

-1


15. FIGUUR P<br />

Moederfunksie: ........................................................<br />

Beeldfunksies: ........................................................<br />

Tipe transformasie(s): ........................................................<br />

........................................................<br />

16. Die aantal bakterieë in 'n kweking word na t minute bereken deur die formule:<br />

4 <br />

N 400 <br />

3 <br />

16.1 Hoeveel bakterieë is aanvanklik in die kweking?<br />

16.2 Hoeveel bakterieë sal na 4 minute teenwoordig wees?<br />

17. Elke musieknoot word geassosieer met<br />

'n frekwensie wat in hertz (Hz) gemeet<br />

word. Hz beteken die aantal vibrasies<br />

per sekonde. In die volgende tabel is<br />

die benaderde frekwensies van die<br />

oktaaf note vanaf middel-C op 'n klavier<br />

opwaarts tot by die volgende C .<br />

As jy 'n klavier oopmaak behoort jy te<br />

kan sien dat die snare 'n eksponensiële<br />

kurwe vorm van lank tot kort.<br />

t<br />

Leereenheid 1<br />

149


Leereenheid 1<br />

150<br />

Klaviernote<br />

Nootname Note bokant middel-C Frekwensie (Hz) Verhoudings<br />

Middel-C 0 262<br />

C# 1 277<br />

D 2 294<br />

D# 3 311<br />

E 4 330<br />

F 5 349<br />

F# 6 370<br />

G 7 392<br />

G# 8 415<br />

A 9 440<br />

A# 10 466<br />

B 11 494<br />

C 12 523<br />

17.1 Teken hierdie punte m.b.v. GSP (gebruik plot points)<br />

17.2 Vind ‘n model wat deur hierdie punte pas (met die verhoudings-metode) deur tot<br />

vier desimale syfers noukeurig te werk.<br />

17.3 Kontroleer met die eerste- laaste punt metode.<br />

17.4 Gebruik die note E en B om met ‘n derde metode die model te vind.<br />

17.5 Lewer die drie modelle ‘n verskil?<br />

17.6 Teken jou modelle m.b.v. GSP op dieselfde grafiek as 17.1.<br />

17.7 Gebruik die model in 17.2 om die frekwensie te bepaal van ‘n noot twee oktawe<br />

bokant middel-C. (noot 24)<br />

17.8 Watter noot het ‘n frekwensie van 600 Hz?<br />

17.9 Die gemiddelde menslike oor kan frekwensies tussen 20 en<br />

20 000 Hz waarneem. Indien die klavier uitgebrei sou word, wat is die laagste<br />

17.10 en hoogste tone wat die menslike oor kan waarneem t.o.v. middel-C?<br />

17.11 Is hierdie 'n voorbeeld van 'n meetkundige ry? Motiveer jou antwoord.<br />

18. Precalculus Oefening 4.2 no. 2<br />

19. Precalculus Oefening 4.2 no. 4


20. Precalculus Oefening 4.2 no. 8<br />

21. Precalculus Oefening 4.2 no. 11<br />

22. Precalculus Oefening 4.2 no. 17<br />

23. Precalculus Oefening 4.2 no. 22<br />

24. Precalculus Oefening 4.2 no. 31<br />

25. Precalculus Oefening 4.2 no. 20<br />

26. Precalculus Oefening 4.2 no. 25<br />

27. Die geprojekteerde populasie P van 'n stad word gegee deur:<br />

P e<br />

0, 005t<br />

100000 ,<br />

waar t die aantal jare na 1990 is. Voorspel die populasie in 2010.<br />

Leereenheid 1<br />

28. 'n Hemositometer is 'n telkamer wat in vierkante verdeel is om mikroskopiese strukture<br />

in 'n vloeistof te bestudeer. In 'n bekende eksperiment is suurdeegselle verdun en<br />

deeglik gemeng in 'n vloeistof. Die mengsel is in 'n hemositometer geplaas.<br />

Die aantal selle op elke vierkant is met 'n mikroskoop getel. Die waarskynlikheid dat<br />

daar presies x suurdeegselle in 'n vierkant getel word, word gegee deur die bekende<br />

<br />

x<br />

e <br />

model van 'n Poisson distribusie funksie f x , met = 1,8. Bereken die<br />

x!<br />

waarskynlikheid (tot 3 desimale syfers) dat daar presies 4 selle op 'n bepaalde vierkant<br />

gevind is.<br />

[Die antwoord beteken dat daar byvoorbeeld uit 400 vierkante<br />

400X(jou antwoord) …………………….. selle gevind word.]<br />

Het u sommige van die oefeninge met The Geometer’s Sketchpad gekontroleer?<br />

Sien assessering en terugvoering op p. viii<br />

151


Leereenheid 1<br />

1.5.7 Logaritmiese Funksies<br />

Die logaritmiese funksie is die inverse van die eksponensiële funksie en word verder as deel<br />

van die inverse funksies in leergedeelte 2.3 hanteer.<br />

152


1.5.8 Algebraïese Funksies<br />

Jy benodig ongeveer 3 uur om hierdie leergedeelte suksesvol te voltooi.<br />

Leereenheid 1<br />

Algebraïese funksies word saamgestel deur die gebruik van algebraïese bewerkings.<br />

Onthou dat hierdie groep ook die rasionale funksies en dus ook polinome insluit.<br />

’n Voorbeeld van ’n algebraïese funksie vind ons in relawitietsteorie. Die massa m van ’n<br />

deeltjie met snelheid v is<br />

m <br />

f<br />

v <br />

m<br />

o<br />

v<br />

1 <br />

c<br />

met mo die massa van die deeltjie in rus en s km<br />

c / 10 3<br />

5<br />

die spoed van lig in ’n vakuum.<br />

Voltooi die volgende:<br />

Opdrag 12A :<br />

2<br />

2<br />

Selfstudie: Alle Oefeninge oor Grafieke in die Addendum pp. 60-62<br />

Neem u antwoorde saam na die kontakgeleentheid/ groepbyeenkoms vir<br />

bespreking<br />

Individuele oefening.<br />

1. Precalculus p. 221 no. 24<br />

2. Precalculus p. 293 no. 21<br />

3. Precalculus Oefening 3.2 no. 75<br />

5x<br />

2<br />

4. Teken f x en bepaal die interval waarop die funksie dalend is.<br />

2<br />

x<br />

153


Leereenheid 1<br />

x<br />

5. Bepaal die funksie met f x Ca as<br />

154<br />

model en meegaande grafiese<br />

voorstelling:<br />

6. Precalculus Oefening 4.6 no. 11<br />

2<br />

x<br />

7. Gebruik GSP en teken grafieke van f x x en gx 2 op dieselfde assestelsel.<br />

Plaas 'n punt op elke grafiek en ”measure” die koördinate. Skuif die punte sodat die xkoördinate<br />

12 is. “Measure” die y - koördinate. “Calculate” die verhouding tussen die<br />

2<br />

x<br />

y -koördinate van f x x en gx 2 . Stuur via eFundi.<br />

8. Soos in Opdrag 12B.<br />

Opdrag 12B:<br />

Klassifiseer die volgende funksies:<br />

1. f x 1 x<br />

2. g x 2x 2<br />

2x<br />

3<br />

3x<br />

3. hx<br />

10e<br />

20 3<br />

<br />

j x .<br />

x 6<br />

4. <br />

k m 3m<br />

5. 6<br />

s t 10t 9,<br />

8t<br />

6. 2<br />

(-1 ; 15)<br />

7. Precalculus Oefening 4.1 no. 40. (Moenie die funksiewaardes uitwerk nie. Plaas punte<br />

op beide grafieke en gebruik “measure coordinates” om die funksie-waardes te<br />

bereken.)<br />

8. Bestudeer die volgende grafieke en beantwoord die vrae deur geen, een of twee<br />

moontlike antwoorde te gee:<br />

y<br />

5<br />

x


-3<br />

y<br />

10 y=f(x)<br />

4<br />

2<br />

20<br />

10<br />

-6 -4 -2 2 4 6<br />

8<br />

6<br />

2<br />

y<br />

-10<br />

-20<br />

-30<br />

-40<br />

y = m(x)<br />

-5 5 10<br />

y=w(x)<br />

-5<br />

y<br />

4 4<br />

-2<br />

-2<br />

y=p(x)<br />

-1<br />

y<br />

4<br />

1<br />

-2<br />

2<br />

2<br />

5<br />

Leereenheid 1<br />

8.1 Watter funksie sal die volgende situasie die beste beskryf? “As jy ’n vaste<br />

hoeveelheid heiningdraad het, die oppervlakte van jou reghoekige tuin deur die<br />

wydte bepaal word. Met die wydte klein, is die oppervlakte klein. As die wydte<br />

toeneem, word die oppervlakte groter. Die oppervlakte word al hoe stadiger<br />

groter tot op ’n maksimum. As die wydte verder vergroot word, word die<br />

oppervlakte vinniger kleiner totdat dit 0 is.<br />

8.2 Gee die definisieversameling van p in versamelingkeurdernotasie.<br />

8.3 Gee die waardeversameling van p in intervalnotasie.<br />

8.4 Gee die definisieversameling van w in intervalnotasie.<br />

x<br />

8.5 Gee die waardeversameling van w in versamelingkeurdernotasie.<br />

x<br />

x<br />

x<br />

20<br />

15<br />

10<br />

5<br />

-3 -2 -1 1 2 3 4<br />

2<br />

y<br />

-5<br />

-10<br />

-15<br />

-20<br />

-25<br />

y<br />

2<br />

1<br />

-1<br />

-2<br />

1<br />

y=h(x)<br />

-300 -200 -100 100 200 300<br />

y<br />

y=v(x)<br />

2<br />

y<br />

3<br />

2<br />

1<br />

3<br />

y=g(x)<br />

-4 -2 2 4<br />

1<br />

-1 -1<br />

-2<br />

-3<br />

y=q(x)<br />

x<br />

500 x<br />

x<br />

x<br />

155


Leereenheid 1<br />

156<br />

8.6 Watter grafiek(e) is stuksgewyse funksies?<br />

8.7 Watter grafieke is die van ewe funksie(s)?<br />

8.8 Watter grafieke is die van onewe funksie(s)?<br />

8.9 Watter grafieke is nie ʼn ewe of onewe funksie nie?<br />

8.10 Op watter interval is f stygend?<br />

8.11 Gee die “rise” van q.<br />

8.12 Gee die “run” van q:<br />

8.13 Gee die vergelyking van q.<br />

8.14 Gee die vergelyking van f.<br />

8.15 Gee die vergelyking van p in wortelvorm.<br />

8.16 Gee die vergelyking van h in wortelvorm as gegee is dat a=2.<br />

8.17 Gee die vergelyking van die vierdegraadse polinoom m in wortelvorm as gegee<br />

is dat a=1.<br />

Het u sommige van die oefeninge met The Geometer’s Sketchpad gekontroleer?<br />

Sien assessering en terugvoering op p. viii


1.5.9 Trigonometriese Funksies<br />

Jy benodig ongeveer 15 uur om hierdie leergedeelte suksesvol te voltooi.<br />

Leereenheid 1<br />

Die oplos van vergelykings, veral in trigonometrie, word dikwels slegs algebraïes gedoen met<br />

behulp van tegnieke wat aangeleer word. Indien vergelykings grafies opgelos sou word, word<br />

dit slegs ter wille van die oplossing gedoen - die verband met lewenswerklike probleme word<br />

meestal geïgnoreer of buite rekening gelaat. Gevolglik word in hierdie module aandag gegee<br />

aan die opstel van vergelykings uit lewenswerklike situasies en die oplos daarvan op<br />

algebraïese sowel as grafiese wyse, asook die interpretasie van oplossings.<br />

Bestudeer Precalculus:<br />

pp. 400 – 415<br />

Weet jy waar die trigonometriese funksies vandaan kom?<br />

'n Groot aantal fisiese verskynsels of prosesse in die werklike lewe het te doen met<br />

harmoniese gedrag (dit is gedrag wat reëlmatig periodies herhaal word).<br />

Kan u aan voorbeelde van sulke prosesse dink?<br />

Enkele voorbeelde hiervan is die meeste vibrasies, golfbeweging, rotasiebeweging,<br />

wisselstrome en wisselspannings en selfs die getye van die oseane.<br />

Die vraag is hoe ons dan nou te werk kan gaan om sulke verskynsels of prosesse wiskundig<br />

voor te stel.<br />

Ons kan aanvoel dat 'n sekere tipe wiskundige funksie, wat 'n reëlmatig-herhaalde gedrag<br />

voorstel, hiervoor nodig sal wees.<br />

Ken u 'n voorbeeld van so 'n funksie?<br />

Die antwoord lê, heel verrassend, in die manier waarop die trigonometriese funksies y=sin θ<br />

en y=cos θ gedefinieer is.<br />

Vir die meeste mense is hierdie twee basiese trigonometriese funksies iets wat uitsluitlik met<br />

driehoeke en sye en binnehoeke geassosieer word.<br />

Dit is egter so dat y=sin θ en y=cos θ vir heeltemal ander sake ook nuttig is.<br />

Dit sal eers duidelik blyk wanneer ons ondersoek instel na 'n eenvoudige voorbeeld van<br />

reëlmatig-herhaalde beweging, naamlik die beweging van 'n punt P op die rand van 'n<br />

roterende sirkelskyf met radius van een eenheid.<br />

Kom ons ondersoek hierdie situasie:<br />

Voer die volgende drie aktiwiteite self uit:<br />

157


Leereenheid 1<br />

158


Doen ook aktiwiteit nr. 2:<br />

Leereenheid 1<br />

159


Leereenheid 1<br />

Doen ook aktiwiteit nr. 3:<br />

Wat is die verband tussen die sinus- en cosinusgrafiek? .......................................................<br />

....................................................................................................................................................<br />

160


U resultate kan as volg opgesom word:<br />

En ook:<br />

y= sin x<br />

y= cos x<br />

amplitude=1<br />

amplitude=1<br />

-1<br />

-1<br />

O<br />

O<br />

Leereenheid 1<br />

Dit is insiggewend dat die beweging van 'n punt op die omtrek (rand) van 'n roterende<br />

sirkelskyf met radius a gebruik kan word om die krommes van die funksies y= a sin θ<br />

en y= a cos θ te genereer.<br />

Indien slegs die horisontale posisie van die punt beskou word, dan vind mens dat terwyl die<br />

sirkel roteer, dit lyk asof die punt heen-en-weer beweeg tussen a en -a.<br />

Indien slegs die vertikale posisie van die punt beskou word, dan vind mens dat terwyl die<br />

sirkel roteer, dit lyk asof die punt op-en-af beweeg tussen a en -a.<br />

Die sinus- en kosinusfunksie kom dus "vanself" na vore waar harmoniese prosesse soos<br />

byvoorbeeld rotasiebeweging plaasvind!<br />

Y<br />

1<br />

Y<br />

1<br />

90<br />

90<br />

360<br />

360<br />

180<br />

270<br />

180<br />

270<br />

360<br />

360 X<br />

X<br />

161


Leereenheid 1<br />

Die voorafgaande gee ons 'n manier om enige reëlmatig-herhaalde proses wiskundig voor te<br />

stel as 'n sinus- of kosinusfunksie.<br />

Werk deur die volgende om weer die gevoel te versterk dat die sinus-grafiek verkry word<br />

deur die hoogte (teenoorstaande sy in die driehoek met skuinssy 1 eenheid) van 'n<br />

reëlmatige beweging.<br />

As jy met 'n eenheidsirkel (radius 1) werk, is<br />

162<br />

teenoorstaande sy vertikale verplasing<br />

sin hoogte (bo of onder x as) .<br />

skuinssy 1<br />

Die hoogte word as positief geplot bokant die x-as en negatief onderkant die x-as.<br />

Netso is<br />

aangrensende sy horisontale verplasing vanaf oorsprong<br />

cos horisontale verplasing<br />

skuinssy 1<br />

x; y cos ; sin <br />

in ‘n eenheidsirkel.<br />

Ek gebruik die woord ”verplasing” i.p.v. afstand, want verplasing is 'n vektor wat grootte en<br />

rigting het. Verplasing is positief in die rigting van die positiewe x-as en negatief in die rigting<br />

van die negatiewe x-as. Om die cosinus-kurwe te kry, teken ons die horisontale verplasing<br />

vertikaal (volgens 'n skaal op die y-as).<br />

CD-ROM.<br />

SBO: Skakel CD aan en kliek op G.<br />

Residensieel: Lees paragraaf hieronder.<br />

[Indien jy dit self op die Internet wil doen, gaan na die adres: http://www.keymath.com/, kliek<br />

op “Discovering Advanced Algebra”, kliek daarna op “Dynamic Algebra Explorations”, kliek<br />

daarna op “Defining Circular Functions”. Maak seker dat jy op die eerste skets 'n<br />

eenheidsirkel het, ander kliek jy op “unit circle”. Skuif die punt (x, y) en kyk na die tekens van<br />

sinus en cos in die verskillende kwadrante. Die tweede en derde sketse wys hoe die sinus-<br />

en kosinuskrommes geteken kan word.] Op eFundi sal jy ook die programme Sinus<br />

tracer.gsp en Cos tracer.gsp vind wat dieselfde bewegings uitvoer.<br />

Bogenoemde animasies sal in die kontaksessie vertoon word.<br />

Werk deur die volgende om weer te besef dat die sinus-grafiek verkry word deur die vertikale<br />

verplasing (teenoorstaande sy) van die driehoek in 'n sirkelbeweging.


1.5<br />

1<br />

0.5<br />

Leereenheid 1<br />

Gebruik hierdie assestelsel om die punte te teken wat op die volgende twee bladsye gevra<br />

word. Vul ook die gevraagde h-waardes in op die tweede bladsy:<br />

50 100 150 200 250 300<br />

-0.5<br />

-1<br />

-1.5<br />

163


Leereenheid 1<br />

164


Leereenheid 1<br />

165


Leereenheid 1<br />

Hoeksnelheid:<br />

Veral tydafhanklike harmoniese funksies kan goed gehanteer word deur die konsep van<br />

hoeksnelheid in te voer:<br />

Noem die tyd wat een volle siklus van 'n reëlmatig-herhaalde proses duur, die periode T van<br />

die proses.<br />

Hou egter in gedagte dat een volledige omwenteling van 'n sirkel met 'n hoek van 360º<br />

geassosieer word.<br />

Ons moet nou 'n verband vind tussen T en die rotasiehoek θ van die sirkel.<br />

Dit kan maklik gedoen word deur te stel dat die grootte van die hoek θ afhang van hoe vinnig<br />

die rotasie van die sirkel plaasvind. Net soos ons snelheid definieer as die tempo waarteen<br />

s<br />

verplasing verander, of verandering in verplasing gedeel deur die verandering in tyd: v ,<br />

t<br />

<br />

noem ons hierdie draaitempo die hoeksnelheid en dui dit aan met <br />

t<br />

<br />

, gemeet in grade<br />

per sekonde.<br />

<br />

of<br />

t<br />

166<br />

360 of<br />

T<br />

2<br />

T<br />

grade<br />

Dus: = x t Want : grade sekonde<br />

sekonde<br />

Vir een volle siklus geld nou: x T = 360<br />

Dit gee 'n handige manier om die periode T van 'n harmoniese proses of beweging te<br />

bereken indien die hoeksnelheid bekend is.<br />

T<br />

<br />

<br />

<br />

360<br />

Ons kan dus die trigonometriese funksies y= a sin θ en y= a cos θ wat eintlik funksies van<br />

hoeke is, gaan herskryf as funksies van tyd, en in terme van hoeksnelheid:<br />

Let daarop dat die veranderlike a die amplitude van die proses genoem word (by<br />

rotasiebeweging kom a ooreen met die radius van die rotasie).<br />

Die sin- en cos-funksies kan nou grafies voorgestel word as funksies van tyd, sodat die<br />

horisontale as eintlik nou 'n Tyd-as (afgemeet in gerieflike tydeenhede, gewoonlik sekondes)<br />

word.<br />

Ook sal alle afsnitte op die horisontale as nou tyds-waardes wees:


Leereenheid 1<br />

Enige harmoniese proses besit ook 'n frekwensie f, dit is 'n getal gemeet in Hertz (wat<br />

"siklusse per sekonde" beteken).<br />

Frekwensie word gedefinieer as die resiprook (omgekeerde) van die periode, so<br />

1<br />

f <br />

T<br />

.......... .......... .<br />

1 Uit ons definisie van hoeksnelheid het ons gesien dat<br />

360<br />

T <br />

<br />

.......... ........<br />

2 Vervang ons nou (2) in (1) kry ons:<br />

1 <br />

f <br />

360<br />

360<br />

<br />

<br />

amplitude=a<br />

amplitude=a<br />

O<br />

O<br />

y<br />

a<br />

-a<br />

y<br />

a<br />

-a<br />

90<br />

90<br />

180<br />

periode<br />

180<br />

periode<br />

270<br />

270<br />

360<br />

360<br />

t (in sekondes)<br />

t (in sekondes)<br />

167


Leereenheid 1<br />

Sodoende kan die hoeksnelheid van enige harmoniese proses waarvan die frekwensie f<br />

bekend is, gerieflik bereken word met behulp van = 360xf.<br />

Ons wiskundige modelle vir harmoniese prosesse naamlik die funksies y = asint en ook<br />

y = acost is nou gereed vir gebruik.<br />

Laat ons nou 'n lewenswerklike probleem beskou en met behulp van die kennis wat ons in<br />

die voorafgaande bespreking ontwikkel het, probeer oplos:<br />

'n Moontlike oplossing is:<br />

Vorm van vergelyking: y = asint (Hoekom nie y = acost nie? ...............................................<br />

....................................................................................................................................................<br />

amplitude is 30 mm<br />

168<br />

Gestel 'n punt P op die rand van<br />

'n wiel met radius van 30 mm<br />

beweeg antikloksgewys vanuit<br />

die aangeduide posisie. Indien<br />

die frekwensie van die<br />

draaibeweging 1,25 siklusse per<br />

sekonde is, bepaal grafies...<br />

1. die grootte van die hoek<br />

waardeur die punt P in 0,5<br />

sekondes beweeg<br />

2. die vertikale afstand wat punt<br />

P na 0,5 sekondes bo of onder<br />

die as van die wiel sal wees.<br />

en<br />

= 1,25 siklusse/s<br />

= 1,25 (360)/s<br />

y = 30sin(450t) ......(1) (Hoekom staan hier 'n t? ........................................................)<br />

Stel 450t = 90 vir die eerste maksimum (Hoekom? Om die horisontale as te herkalibreer<br />

vanaf hoeke na tyd)<br />

t = 0,2 s<br />

Hoogte<br />

(mm)<br />

O<br />

radius=30 mm<br />

P<br />

Afstand<br />

(mm)


Algebraïese oplossing:<br />

1. hoek = 450t<br />

= 450(0,5) vir t = 0,5 s<br />

= 225<br />

2. y = 30sin(450t)<br />

Grafiese oplossing:<br />

150<br />

180<br />

210<br />

120<br />

240<br />

<br />

O<br />

90<br />

270<br />

=225<br />

= 30sin(450x0,5) vir t = 0,5 s<br />

= -21,213 mm<br />

21,213 mm onder die as van die wiel<br />

60<br />

Hoogte van P<br />

(mm)<br />

300<br />

30<br />

30<br />

P<br />

330<br />

A<br />

0 0,2<br />

0,4 0,5 0,6<br />

0,8<br />

afgelees as -21,2 mm, ge-interpreteer as<br />

21,2 mm onder die vlak van O<br />

Leereenheid 1<br />

Tyd<br />

(sekondes)<br />

Een laaste opmerking: Die eenhede waarin hoeke in gevorderde wiskunde gemeet word, is<br />

radiale en nie grade nie. Aangesien radiaalmaat nie op skool hanteer word nie, het ons in<br />

die voorafgaande besprekings alle hoekwaardes in grade aangegee.<br />

Ook hoekfrekwensie, in radiale per sekonde, is vir die doel van hierdie bespreking uitgedruk<br />

in grade per sekonde.<br />

169


Leereenheid 1<br />

Radiaalmaat (ʼn eenheid waarin hoekgroottes gemeet word) word altyd gebruik vir die<br />

definisie van die trigonometriese funksies as reële funksies<br />

170<br />

Agtergrond: Waar kom Radiaalmaat vandaan?<br />

Die gedagte om 'n volsirkel (een omwenteling) in 360 gelyke dele te verdeel, en elke<br />

verdelinkie 'n graad te noem, is eeue oud. Ons almal ken dit as die eenhede waarin hoeke<br />

tradisioneel gemeet word, en ons het almal 'n goeie aanvoeling van watter deel van<br />

omwenteling 'n sekere hoek-grootte voorstel (bv. 60º is 'n sesde van 'n omwenteling). Hierdie<br />

is egter 'n diskrete maat met basis 60, want ons verdeel 1 graad in 60 minute en 1 minuut in<br />

60 sekondes. As 'n mens vanaf die Suidpool 'n hoek van 1 graad sou trek sal die bene by die<br />

ewenaar ongeveer <strong>111</strong> km uit mekaar wees; een minuut sou 1,85 km wees en 1 sekonde<br />

meer as 30 meter. Ons benodig dus 'n kontinue desimale eenheid.<br />

In Wiskunde het ons egter die behoefte ontwikkel om 'n hoek Wiskundig te definieer in terme<br />

van 'n sirkel (omwenteling). So 'n benadering gee ons 'n manier om 'n hoek te definieer in<br />

terme van 'n radius en booglengte, en daaruit volg 'n hele aantal nuwe moontlikhede, soos<br />

bv. om die lengte van 'n boog en die oppervlakte van 'n sirkelsektor te bereken. (Dit is<br />

gewoon nie moontlik solank ons 'n hoek net as 'n aantal 360stes van 'n volsirkel beskou nie)<br />

Definisie van 'n hoek in radiale<br />

Beskou enige sirkel met radius r en enige twee punte A en B op die omtrek, sodat<br />

die boog s tussen A en B lê:<br />

Ons definieer dan die hoek (in radiale uitgedruk) as die verhouding van die lengte<br />

van die boog s tot die lengte van die radius r , en skryf dus<br />

<br />

s<br />

r<br />

Let daarop dat die hoek 'n grootte van 1 radiaal sal hê indien s r .<br />

Y<br />

6<br />

4<br />

2<br />

O<br />

-5 5<br />

-2<br />

-4<br />

-6<br />

<br />

r<br />

A<br />

r<br />

s<br />

B<br />

X


Maar hoe "groot" is 'n hoek van 1 radiaal dan werklik?<br />

Leereenheid 1<br />

Om u 'n gevoel te gee vir die grootte van 'n hoek in radiale, is dit nuttig om hoeke wat in<br />

radiale uitgedruk is, om te skakel na grade. Ons sal dus nou 'n metode ontwikkel om<br />

presies dit te doen.<br />

Per definisie is die omtrek van 'n volsirkel (een omwenteling) gelyk aan 2 r .<br />

Maar die omtrek van 'n sirkel kan beskou word as die boog s wat 'n hoek gelyk<br />

aan een omwenteling onderspan (sien bogenoemde skets). Dan geld:<br />

s<br />

wat<br />

r<br />

2r as een omwenteling is, beteken dat en dit lewer dat 2<br />

radiale.<br />

r<br />

Maar, in grade gemeet, verteenwoordig een omwenteling 360º.<br />

Kombineer ons nou bogenoemde uitdrukkings, kry ons 2 radiale=360º<br />

en dit beteken dat radiale =180º.<br />

Uit bogenoemde volg:<br />

1. Algemene formule om grade om te skakel na radiale:<br />

2. 180 <br />

radiale, so 1<br />

Net so is 1 radiaal= 180<br />

<br />

Hoek in grade Hoek in radiale<br />

<br />

360 2<br />

<br />

radiale… dus<br />

180<br />

<br />

radiale.<br />

180<br />

en dit lewer ongeveer 57,296º.<br />

3. Ons verkies om sulke hoeke liewer in onegte breukvorm te hanteer, aangesien<br />

desimale breuke lomp kan wees en sakrekenaars benaderde waardes lewer.<br />

4. Nuttig om te onthou:<br />

Hoek in Grade 0 30 45 60 90 180 270 360<br />

<br />

<br />

Hoek in Radiale 0 <br />

6 4 3 2<br />

3<br />

2 <br />

2<br />

171


Leereenheid 1<br />

5. Hoeke soos 135° en 210° kan sonder insident met behulp van bogenoemde ook as<br />

eksakte radiaalwaardes geskryf word, bv.:<br />

172<br />

en ook<br />

135 90 45<br />

<br />

<br />

2 4<br />

2<br />

<br />

<br />

4<br />

3<br />

<br />

4<br />

210 180 30<br />

<br />

<br />

6<br />

6<br />

<br />

<br />

6<br />

7<br />

<br />

6<br />

Geplaas met die toestemming van John C. Polking


Leereenheid 1<br />

Kyk nou weer na die oplossing van die vorige probleem – hier is dit in beide grade en radiale<br />

gedoen.<br />

'n Moontlike oplossing is:<br />

Vorm van vergelyking: y = asint<br />

amplitude is 30 mm<br />

en<br />

= 1,25 siklusse/s<br />

= 1,25 (360)/s of 1,25(2) rad/s<br />

y = 30sin(450t) ......(1) of y = 30sin2,5t ..........(2)<br />

<br />

Stel 450t = 90 of 2,5t = vir die eerste maksimum (Hoekom? .........................................<br />

2<br />

t = 0,2 s ........................................................................................)<br />

Algebraïese oplossing:<br />

1. hoek = 450t of 2,5t<br />

= 450(0,5) of 2,5t(0,5) vir t = 0,5 s<br />

= 225 of 1,25 radiale<br />

2. y = 30sin(450t) of 30sin2,5t<br />

= 30sin(450x0,5) of 30sin2,5(0,5) vir t = 0,5 s<br />

= -21,213 mm<br />

21,213 mm onder die as van die wiel<br />

Onthou om die sakrekenaar te stel na radiale<br />

Bestudeer Precalculus:<br />

pp. 369 – 375, 377 - 384<br />

Maak seker dat jy die identiteite op p. 381 ken. Som dit hier op: [Gebruik cosec i.p.v. csc.]<br />

173


Leereenheid 1<br />

174<br />

Individuele PC-opdrag /GSP<br />

Gebruik GSP en teken die grafieke van al 6 die trigonometriese funksies.<br />

Stoor dit op jou geheuestokkie. Onthou om die indelings op die asse te maak<br />

in grade of radiale soos jy verkies. Voor jy die grafiek “plot”, moet jy eers na<br />

“Edit” gaan, “Preferences” kies en die eenhede(“units”) stel vir grade of<br />

radiale. Kontroleer jou grafieke met behulp van die getekende grafieke op bl.<br />

388, 400 en 401. Maak ook seker dat jy sketsgrafieke met jou sakrekenaar<br />

kan teken deur omtrent 3 waardes te bereken.


PRAKTIESE WERK:<br />

Leereenheid 1<br />

Maak 'n ”rectangular grid” oop in GSP. Stel die x-as sodat 400 (gebruik grade) sigbaar is.<br />

Teken die volgende sketse en onthou om grade te gebruik.<br />

Teken sin x , 2 sin x en 4sin x op dieselfde assestelsel.<br />

Wat is die invloed van a in y a sin x ?<br />

.....................................................................................................................................<br />

Teken sin x , sin 2x<br />

en sin 3x<br />

op dieselfde assestelsel.<br />

Wat is die invloed van in y sin x ?<br />

.....................................................................................................................................<br />

.....................................................................................................................................<br />

Teken sin x , sin x 30<br />

en sin x 45<br />

op dieselfde assestelsel.<br />

Wat is die invloed van c in y sin x c<br />

?<br />

.....................................................................................................................................<br />

.....................................................................................................................................<br />

Teken cosx, cos x 30<br />

en cos x 45<br />

op dieselfde assestelsel.<br />

Wat is die invloed van c in y co s x c<br />

?<br />

.....................................................................................................................................<br />

.....................................................................................................................................<br />

Watter verskil merk u op by horisontale translasies as u die sinus- en kosinusfunksie<br />

vergelyk?<br />

.....................................................................................................................................<br />

.....................................................................................................................................<br />

<br />

Teken sin x , sin x 3 3 sin x sin x 3<br />

en 2 sin x op dieselfde assestelsel:<br />

Wat is die invloed van b in y sin x b ?<br />

175


Leereenheid 1<br />

176<br />

.....................................................................................................................................<br />

.....................................................................................................................................<br />

Teken sin x , sin2x 60<br />

and sin2 x 30<br />

op dieselfde assestelsel.<br />

Stem u saam dat die “c ” beter grafies waarneembaar is in die vorm y sin x c<br />

<br />

y sin x c )?<br />

as<br />

.....................................................................................................................................<br />

.....................................................................................................................................<br />

Bestudeer Precalculus:<br />

pp. 386 – 394 (voorbeeld 6), 399 – 404; 412 – 418 (voorbeeld 6)<br />

OPSOMMEND: In die grafiek y = asin((x - c)) + b en y = acos((x - c)) + b is:<br />

Amplitude = a [maksimum verplasing van die voorwerp] {eenheid m, km, volt ens.}<br />

Periode =<br />

<br />

Frekwensie =<br />

2 <br />

2<br />

360<br />

of [tydsduur van een siklus] {eenheid s, ure, ens. }<br />

<br />

[aantal siklusse per tydseenheid] {Hz d.w.s. /s}<br />

<br />

360 2<br />

<br />

is die hoeksnelheid in rad/s (of /s) <br />

of of <br />

t<br />

T T <br />

Horisontale verplasing of fase:<br />

c > 0 het positiewe fase {eenheid s, dae ens.} (moederfunksie skuif na regs)<br />

c < 0 het negatiewe fase (moederfunksie skuif na links)<br />

(vir die sinusgrafiek dui dit die stygende been se snypunt op die horisontale as<br />

aan; vir die cosinusgrafiek is dit waar die maksimumwaarde sal voorkom)<br />

Vertikale verplasing = b {eenheid soos amplitude}


Teken die figure op p. 415 hieronder:<br />

Leereenheid 1<br />

Voordat lewenswerklike funksies in GSP geteken word is dit nodig om die amplitude en<br />

periode te bereken sodat die assestelsel se skaal reg gekies kan word.<br />

Bestudeer Voorbeeld 1:<br />

ʼn Opwekker (generator) lewer 'n spanning van V 200 cos 50<br />

t volt, met t die tyd in<br />

sekondes. Dus is 50 se eenheid rad/s en 50t 'n hoek in radiale. In GSP moet ons dus 'n<br />

reghoekige koördinaatstelsel kies. Omdat die amplitude 200 V is, moet 200 sigbaar wees op<br />

2<br />

die vertikale as. Die periode is = 0,04 s; sodat 1 taamlik na regs op die horisontale as<br />

50<br />

moet wees. Probeer dit skets en kontroleer op jou skets soos volg lyk:<br />

fx = 200cos 50x <br />

200<br />

150<br />

100<br />

50<br />

-50<br />

-100<br />

-150<br />

-200<br />

0.02 0.04 0.06 0.08<br />

177


Leereenheid 1<br />

Teken en voltooi self die volgende voorbeelde met GSP:<br />

Voltooi Voorbeeld 2:<br />

Voor 'n konsert, word die instrumente van die orkes gestem deur 'n A-noot op die klavier of<br />

fluit te speel. Die vibrasie word gegee deur: y 3, 2cos 880<br />

t met die verplasing y in mm en<br />

tyd t in sekondes.<br />

Amplitude = ................................................................................................<br />

Periode = ................................................................................................<br />

Voltooi Voorbeeld 3:<br />

Die dwarsdeursnee van 'n watergolf is y<br />

meter.<br />

<br />

1<br />

2, 1sin<br />

x , met x en y gemeet in<br />

2 2 <br />

Amplitude: ................................................................................................<br />

Periode: ................................................................................................<br />

Fase : ................................................................................................<br />

Voltooi Voorbeeld 4:<br />

178<br />

................................................................................................<br />

'n Satelliet wentel om die aarde sodat die afstand y , in km, noord of suid (hoogte buite<br />

rekening gelaat) van die ewenaar gegee word deur y 2000cos 0, 025t 10<br />

minute na die lansering.<br />

Amplitude: ................................................................................................<br />

Periode: ................................................................................................<br />

Fase: ................................................................................................<br />

met t tyd in<br />

Om die vergelyking van lewenswerklike probleme te vind, is die moeiliker aspek


Bestudeer Voorbeeld 5:<br />

ʼn Masjien wat golwe maak in ʼn swembad bestaan uit ʼn<br />

silinder met ʼn radius van 2 m wat teen 1 omwenteling<br />

elke 10 s roteer. Die silinder begin met die staaf B in die<br />

hoogste posisie en roteer deur ʼn hoek in t sekondes.<br />

A is ʼn vaste punt reg onderkant die silinder.<br />

Beantwoord nou die volgende vrae :<br />

1. Druk in terme van t uit.<br />

2. Skryf nou die hoogte van die staaf, na 10 s, bokant<br />

(i) O (ii) A.<br />

Hierdie probleem sal makliker verstaan word met die volgende skets:<br />

Ons kan soos volg redeneer:<br />

1. Die beweging is sirkelvormig sinus- of kosinusfunksie<br />

Leereenheid 1<br />

Die apparaat raak aan die wateroppervlakte. Dit<br />

bestaan uit twee silinders wat vas is aanmekaar.<br />

Elke keer as die staaf (kleiner silinder) onder kom,<br />

stoot dit die water vorentoe en maak sodoende 'n<br />

golf.<br />

Die beginpunt is bo hoogte is 'n maksimum by 0 kosinus funksie<br />

Radius van 2 m Amplitude is 2 Hoogte = 2 cos(hoek)<br />

360<br />

Rotasie van een omwenteling van 360 in 10 sekondes = (36 in 1 sekonde)<br />

10<br />

= 36t<br />

[Na 1 sekonde is die hoek 36(1), 36(2) = 72 na 2 sekondes ens.]<br />

2. (i) Hoogte = 2 cos(36t) = 2cos (36x10) = 2 meter.<br />

(ii) Hoogte = 2 + 2 cos (36t) = 2 + 2cos(36x10) = 4 meter<br />

[Die hele grafiek moet 2 meter opskuif]<br />

179


Leereenheid 1<br />

Bestudeer Voorbeeld 6:<br />

Wanneer ʼn spesifieke stemvurk geslaan word, vibreer elke been<br />

teen ʼn frekwensie van 256 Hz (hertz of siklusse/sekonde).<br />

Die maksimum verplasing van die punt van die stemvurk is 0,3<br />

mm.<br />

Beantwoord nou die volgende vrae:<br />

1. Teken ʼn grafiek wat die verplasing van die punt van ʼn been van die stemvurk in ʼn<br />

spesifieke tydsverloop gee. Veronderstel die aanvanklike verplasing is 0,3 mm<br />

2. As aangeneem word dat dit ʼn sinusgrafiek is, druk y (die verplasing in millimeters) uit<br />

as ʼn funksie van t, die tyd wat verloop het vandat die beweging begin het.<br />

Ons redeneer soos volg:<br />

180<br />

1. amplitude = 0,3 mm<br />

1<br />

f = 256 siklusse per sekonde periode = sekondes<br />

256<br />

omdat die aanvanklike verplasing 0,3 mm (toppunt) is teken ons 'n cos-grafiek:<br />

2. Vorm: y = a cos(t) of y = a sin (t - c)°<br />

Amplitude: a = 0,3<br />

y<br />

0,3<br />

-0,3<br />

Daar is twee maniere om te bereken:<br />

(i) = 256 Hz/s<br />

= 256 (360)/s want daar is 360 in een omwenteling<br />

= 92160 /s<br />

1<br />

256<br />

t


of<br />

(ii) Periode =<br />

= 92160 /s<br />

360 <br />

<br />

1<br />

256<br />

Leereenheid 1<br />

Omdat die periode 256 -1 sekondes is en die sinus-en kosinus-grafieke 90 uit fase is, is<br />

die afstand links van die oorsprong is een kwart van 'n siklus of periode,<br />

m.a.w. 256 - 1 / 4 = 1024 -1 .<br />

of<br />

Faseverskuiwing: t c <br />

1<br />

sekondes<br />

1024<br />

Dus, y = 0,3 cos(92 160t) of 1 <br />

y 0, 3sin<br />

92160<br />

t °<br />

1024 <br />

181


Leereenheid 1<br />

Bestudeer Voorbeeld 7:<br />

'n Meisie sit op 'n groot wiel (soos in pretparke) wat elke 30 sekondes roteer. As die wiel<br />

begin roteer, sit sy in die posisie soos aangedui in die skets, gemerk met A.<br />

Beantwoord nou die volgende vrae :<br />

1. As die deursnee van die wiel 16 m is, hoe hoog is die meisie bokant die laagste punt B,<br />

t sekondes nadat die wiel begin draai het? Wenk: Druk die hoogte (y) in terme van die<br />

tyd (t) uit.<br />

2. Stel die trigonometriese funksie (soos bereken in 1.) grafies voor.<br />

3. Op watter tydstip(pe) is die meisie 15 m bokant die grond?<br />

4. Wanneer is sy op die hoogste punt?<br />

Voordat die 4 vrae beantwoord word, gaan ons eers na verskillende beginposisies vir die<br />

meisie kyk.<br />

182<br />

(a) 'n Mens sou kon begin op die grond waar die meisie opklim, of in die posisie<br />

waar sy nou sit. Aangesien ons met rotasie in 'n sirkel werk, sou dit dalk die<br />

maklikste wees om te begin waar die hoek 0 is. M.a.w., gestel die meisie sit op<br />

die x-as wanneer die wiel begin roteer (die middelpunt van die wiel is in die<br />

oorsprong geplaas).<br />

Teken 'n sirkel met radius 8. Vanuit die middelpunt van die sirkel trek ons hoeke<br />

in veelvoude van 30, omdat ons daaruit die grafiek redelik goed kan teken. Trek<br />

nou lyne parallel aan die x-as deur die punte waar die hoeklyne die sirkel sny.<br />

Teken regs van die sirkel 'n y-as loodreg op die verlenging van die x-as. Merk op<br />

die nuwe assestelsel hoeke in veelvoude van 30 af.


8<br />

6<br />

4<br />

2<br />

5 5 10 15<br />

2<br />

4<br />

6<br />

8<br />

Leereenheid 1<br />

(b) Die hoogte (y) van die meisie bokant en onderkant die middellyn van die wiel<br />

word nou vir elke hoek (verskillende tye t) geteken. By 0 is die hoogte 0. Ons<br />

merk dit op die nuwe oorsprong. By 30 of P1 op die sirkel word 'n loodlyn (y) na<br />

die x-as getrek. Hierdie hoogte word by 30 (t1) getrek op die tweede assestelsel.<br />

8<br />

6<br />

4<br />

2<br />

2<br />

4<br />

6<br />

8<br />

30<br />

30<br />

90<br />

90<br />

5 5 10 15<br />

180<br />

180<br />

183


Leereenheid 1<br />

(c) Die proses word met elke punt op die sirkel herhaal. As ons die hoogtes op die tweede<br />

assestelsel verbind, kry ons die volgende sinuskromme:<br />

(d) Die vergelyking van die grafiek word gegee deur:<br />

184<br />

y = 8 sin (t - c) + b (ons kan duidelik sien die amplitude is 8)<br />

(e) Die periode is 30 sekondes (die wiel roteer elke 30 sekondes).<br />

Dit beteken dat<br />

360<br />

12<br />

/ s <br />

30s<br />

hoek<br />

tyd<br />

Dus, y = 8 sin12(t - c) + b (die hoogte van die meisie bokant die middellyn van die wiel)<br />

As A die aanvanklike posisie van die meisie is wanneer die wiel begin draai, beteken<br />

dit dat ons die y-as 30 na regs moet skuif: Dit beteken 'n fase verandering of<br />

horisontale skuif van 30. Om dit om te skakel na 'n fase in sekondes, gebruik ons die<br />

30<br />

hoeksnelheid van 12 /s. Die tydsduur vir 30 is dus 2,<br />

5 s.<br />

12<br />

/ s<br />

Die hoogte van die meisie bokant die lyn deur die middelpunt van die sirkel, kan dus<br />

gegee word deur: h = 8 sin12(t – (-2,5))+ b [Skuif na links]<br />

h = 8 sin12(t + 2,5) + b<br />

.


Leereenheid 1<br />

(f) Om die vrae 1 – 4 te beantwoord, moet die hoogte bokant die grond bereken word. Die<br />

wiel moet dus 8 m in ʼn opwaartse rigting verskuif word. Dit beteken 'n vertikale<br />

skuif van 8 opwaarts in die vergelyking van die grafiek. Die hoogte word dus<br />

gegee deur: y = 8 sin 12(t + 2,5) + 8 of<br />

Antwoorde van vrae 1 – 4:<br />

y = 8 + sin 12(t + 2,5)<br />

1. y = 8 + 8 sin 12(t + 2,5) (die hoogte van die meisie t sekondes nadat die wiel begin<br />

draai het)<br />

2.<br />

Die y-afsnit of hoogte by t = 0:<br />

y 8 8 sin12<br />

y<br />

8 8 sin 30<br />

8 8(<br />

12 m<br />

1<br />

2<br />

)<br />

0 2,<br />

5<br />

Vir fase : stel 12(t + 2,5) = 0<br />

t = - 2,5 s<br />

Eerste maksimum by: 12(t + 2,5)= 90 (Hoekom? .............................................)<br />

t = 5 s<br />

Die tweede maksimum is dus by 5+30=35 s, want die periode is 30 sekondes.<br />

185


Leereenheid 1<br />

3. Ons behoort die volgende vergelyking op te los: y 8 8 sin12( t 2,<br />

5)<br />

<br />

Oplossing:<br />

186<br />

8 8 sin12(<br />

t 2,<br />

5)<br />

15<br />

<br />

12<br />

8 sin12(<br />

t 2,<br />

5)<br />

7<br />

Verwysingshoek<br />

t 2,<br />

5<br />

t<br />

2,<br />

5<br />

sin12(<br />

t 2,<br />

50)<br />

0,<br />

875<br />

t<br />

2,<br />

6 of<br />

(Kontroleer<br />

5,<br />

083 30n;<br />

9,<br />

917 30n<br />

t 7,<br />

4 of<br />

jou<br />

61<br />

61<br />

360n;<br />

180 61<br />

360n<br />

n <br />

t 32,<br />

6 of<br />

t 37,<br />

4<br />

antwoorde op jou grafiek)<br />

4. By die hoogste punt, waar y = 16, moet ons die volgende vergelyking oplos:<br />

8 8 sin12( t 2,<br />

5)<br />

16<br />

.<br />

Oplossing :<br />

8 8 sin 12(<br />

t 2,<br />

5)<br />

16<br />

<br />

y<br />

12<br />

18<br />

16<br />

14<br />

12<br />

10<br />

8<br />

6<br />

4<br />

2<br />

-2<br />

8 sin 12(<br />

t 2,<br />

5)<br />

8<br />

Verwysingshoek<br />

t 2,<br />

5<br />

t<br />

5 of<br />

5<br />

sin12(<br />

t 2,<br />

5)<br />

1<br />

t<br />

2,<br />

5 7,<br />

5 30n<br />

t 35 of<br />

5 10 15 20 25 30 35<br />

90<br />

90 360n<br />

met n <br />

t 65 of<br />

t 95;<br />

..<br />

(Toets jou antwoorde op jou grafiek)<br />

y=8sin12(t+2,5) + 8<br />

20<br />

t in sekondes


Doen Voorbeeld 8 self en kontroleer dan u antwoorde:<br />

Leereenheid 1<br />

Verkope van Ocean Queen “Boogie Boards” fluktueer/wissel sinusoïdaal vanaf 'n<br />

hoogtepunt van 350 eenhede per week gedurende Februarie (t = 0) tot 'n laagtepunt<br />

van 50 eenhede per week elke Augustus (t = 6). Gebruik 'n kosinusfunksie om die<br />

weeklikse verkope s(t) , van Ocean Queen “Boogie Boards” te modelleer, met t die tyd<br />

in maande.<br />

8.1 Bereken eers die volgende: (werk tot 3 desimale syfers noukeurig)<br />

8.1.1 amplitude,<br />

8.1.2 vertikale verplasing,<br />

8.1.3 horisontale verplasing of fase in radiale<br />

8.1.4 periode in maande en die<br />

8.1.5 koëffisiënt van t (hoeksnelheid) gemeet in radiale per maand.<br />

8.2 Skryf nou die gevraagde funksie neer.<br />

8.3 Maak 'n sketsgrafiek<br />

8.4 Hoe sal die vergelyking van die funksie in vraag 1.2 verander as Januarie t = 0 is?<br />

8.5 Watter vergelyking moet jy oplos om te bepaal wanneer die verkope 300 “Boogie<br />

Boards” per week sal wees? Skryf net die vergelyking neer. Moet dit nie oplos nie.<br />

Oplossing:<br />

8.1.1<br />

350 50<br />

150 eenhede per week <br />

2<br />

350 50<br />

8.1.2 200<br />

2<br />

450<br />

400<br />

350 350 <br />

300<br />

250<br />

200<br />

150<br />

100<br />

50 50<br />

-50<br />

<br />

<br />

2x amplitude<br />

eenhede per week<br />

8.1.3 0 (geen) [ons kan dit so kies dat Feb. 0 op die horisontale as is]<br />

8.1.4 12 maande [Feb. tot Feb.! Oppas Aug. is ʼn laagtepunt – periode is die horisontale<br />

afstand tussen twee punt wat in fase is – d.w.s. van hoogtepunt tot hoogtepunt]<br />

187


Leereenheid 1<br />

8.1.5<br />

188<br />

<br />

hoek in radiale<br />

periode<br />

2<br />

<br />

12<br />

<br />

rad/maand<br />

6<br />

<br />

8.2 st<br />

150cos t 200<br />

6 <br />

8.3 [Doen dit stap vir stap – maar gebruik die regte vergelyking – ek doen eers ʼn grafiek<br />

met die regte tipe funksie, die amplitude en periode]<br />

8.4<br />

s<br />

[Nou bring ons die vertikale skuif by]<br />

y<br />

350<br />

50<br />

350<br />

300<br />

250<br />

200<br />

150<br />

100<br />

50<br />

<br />

cos vir ʼn skuif van 1 maand na regs<br />

6<br />

t 150 t 1<br />

200<br />

y<br />

150<br />

100<br />

50<br />

-50<br />

-100<br />

-150<br />

-200<br />

of<br />

y=150cos t/6 6 12 t<br />

5 10 15<br />

y=150cos t/6<br />

+200<br />

6 12 t<br />

5 10 15<br />

8.5 Stel s(t) = 300 of 300 150cos<br />

t 1<br />

200<br />

<br />

6


Voltooi die volgende:<br />

OPDRAG 13A:<br />

Bestudeer Precalculus:<br />

pp. 427 – 429 (voorbeeld 1)<br />

Leereenheid 1<br />

Individuele addisionele voorbeelde<br />

Indien jy nog onseker is oor die gebruik van trigonometriese funksies om<br />

probleme in die praktyk op te los, laai Trig-lewenswerklik.doc vanaf eFundi en<br />

werk deur die voorbeelde. (Erkenning: Mnr. R.J. van de Venter)<br />

Selfstudie: Alle Oefeninge oor Grafieke in die Addendum pp. 63-64<br />

Neem u antwoorde saam na die kontakgeleentheid/ groepbyeenkoms vir<br />

bespreking<br />

Individuele oefening.<br />

1. Precalculus Oefening 5.1 no. 24<br />

2. Precalculus Oefening 6.1 no. 4<br />

3. Precalculus Oefening 6.1 no. 16<br />

4. Precalculus Oefening 6.1 no. 79<br />

5. Precalculus Oefening 5.2 no. 81<br />

6. Precalculus Oefening 5.3 no. 40<br />

7. Precalculus Oefening 5.3 no. 47<br />

8. Precalculus p. 398 Discovery Project<br />

9.<br />

<br />

9.1 Ek modelleer 'n sekere situasie deur die vergelyking: y 2, 5 cos<br />

t 5 . As jy<br />

6 <br />

die sinus-funksie as model gekies het, wat sal jou vergelyking wees?<br />

9.2 Die weeklikse verkope van 'n sekere item word gegee deur st A Bcos t <br />

Wat is st se maksimum waarde? Verduidelik jou antwoord.<br />

.<br />

9.3 Voltooi die volgende sin. As die koste van 'n item beskryf word deur<br />

189


Leereenheid 1<br />

190<br />

t A B wt <br />

c cos , fluktueer/wissel die koste met ..9.3.1.. om 'n basis van<br />

..9.3.2.. met 'n periode van ..9.3.3.. en bereik 'n maksimum by t = ..9.3.4.<br />

10. In 1893 is 'n Ferris wiel met deursnede 76 m in<br />

Chicago gebou. Die hoek tussen die speke<br />

wat die karretjies met die middelpunt verbind<br />

<br />

is radiale. Hoeveel karretjies is daar om die<br />

3<br />

wiel? [Moenie eers dink aan grade nie.]<br />

11. In die figuur word die sketse van<br />

(1) y 5cos 2x 2<br />

en<br />

(2) y cos x<br />

8<br />

y<br />

6<br />

4<br />

2<br />

2<br />

4<br />

voorgestel vir 0 x 180<br />

.<br />

11.1 Bereken die koördinate van die snypunte van grafiek (1) met die x-as algebraïes.<br />

11.2 Bereken die koördinate van die snypunte van grafiek (1) met die grafiek (2)<br />

algebraïes en verifieer dit m.b.v. GSP.<br />

12. Stel dat die hoogte van die gety ( h in meter) by 'n hawe-ingang voorgestel word deur:<br />

h t 2, 5sin 30t 5,<br />

met t die aantal uur na middernag.<br />

<br />

P<br />

(a) Stel h grafies voor.<br />

B<br />

(1)<br />

50 A<br />

100 150 200<br />

Q<br />

(2)<br />

x


13. Gestel 'n waterwiel met radius 2 meter word<br />

gebruik om koring te maal. Gestel die wiel roteer<br />

antikloksgewys teen 12 omwentelinge per minuut<br />

vanaf 'n posisie OP. (die speek wat die waterbak<br />

dra) Omdat ons nie na die hoogte van die bakke<br />

gaan kyk nie, maar na die skaduwees van die<br />

speek OP, beskou ons die kosinus-funksie as<br />

model. (ons meet aangrensende sylengtes)<br />

Leereenheid 1<br />

13.1 Gestel die son se strale skyn reg van bo af. Teken die verplasing van die<br />

skaduwees wat die speek van hierdie bak (P) maak, op 'n grafiek soos hieronder.<br />

Neem verplasing na oos positief en na wes negatief. (Opmerking: hierdie skets<br />

hou nie rekening met die fase-skuif nie)<br />

13.2 Hoe lank neem dit die wiel om een siklus te voltooi (m.a.w. die periode)?<br />

13.3 Wat is die amplitude van hierdie beweging?<br />

13.4 Bereken die hoeksnelheid in grade/s.<br />

13.5 Wat is die fase verskuiwing?<br />

13.6 Gee nou die vergelyking van die verplasing van die skaduwee wat die speek van<br />

hierdie bak (P) maak as y(t). (Opmerking: hier is geen vertikale skuif nie)<br />

13.7 Maak 'n skets van y(t). (Jy mag in meer as een stap werk. Gebruik die figuur op<br />

die volgende bladsy.)<br />

14. Doen voorbeeld 6 en werk in radiale.<br />

Het u sommige van die oefeninge met The Geometer’s Sketchpad gekontroleer?<br />

Sien assessering en terugvoering op p. viii<br />

4<br />

3<br />

2<br />

1<br />

1<br />

2<br />

3<br />

P<br />

30<br />

90<br />

180<br />

270<br />

360<br />

191


Leereenheid 1<br />

Opdrag 13B:<br />

1. Precalculus Oefening 5.1 no. 27<br />

2. Precalculus Oefening 6.1 no. 14<br />

3. Precalculus Oefening 6.1 no. 30<br />

4. Precalculus Oefening 6.1 no. 86a<br />

5. Precalculus Oefening 5.3 no. 34<br />

6. Precalculus Oefening 5.3 no. 43<br />

7. Precalculus Oefening 5.3 no. 79<br />

8. Precalculus Oefening 5.6 no. 41<br />

9.<br />

192<br />

<br />

9.1 Ek modelleer 'n sekere situasie deur die vergelyking: y 2, 5 cos<br />

t 5 . As jy<br />

6 <br />

die sinus-funksie as model gekies het, wat sal jou vergelyking wees?<br />

9.2 Die weeklikse verkope van 'n sekere item word gegee deur st A Bcos t <br />

Wat is st se maksimum waarde? Verduidelik jou antwoord.<br />

.<br />

9.3 Voltooi die volgende sin. As die koste van 'n item beskryf word deur<br />

ct A B cos wt ,<br />

fluktueer/wissel die koste met ..9.3.1.. om 'n basis van ..9.3.2..<br />

met 'n periode van ..9.3.3.. en bereik 'n maksimum by t = ..9.3.4.<br />

10. Getye (laag-en hoogwater) word veroorsaak deur gravitasiekrag tydens die<br />

omwenteling van die maan om die aarde. Die hoogte ( h in meter) van die getye kan<br />

deur middel van 'n sinus- of kosinusfunksie voorgestel word.<br />

10.1 Skets die grafiek van die hoogte van die gety as 'n funksie van die tyd as die<br />

volgende gegee is: Die hoogte van die gety is 5,7 m tydens laagwater en 7,3 m<br />

tydens hoogwater en 12 uur verloop tussen opeenvolgende hoogwaters.<br />

(Gebruik 'n sinus-grafiek as model en maak die fase 0)<br />

10.2 Gebruik die grafiek om die hoogte van die gety ( h meter) as 'n funksie van die<br />

tyd (t uur) na hoogwater uit te druk. (Werk in radiale.)<br />

10.3 Druk h as 'n funksie van t uit as h = 3,6 tydens laagwater en h = 4,9 tydens<br />

hoogwater.


11. 'n Windmeul word gebruik om water te pomp. Die<br />

radius van die lem is 1,5 meter. Die middelpunt<br />

van die kop is 5 meter bokant die grond. Gestel die<br />

lem maak 'n hoek van 45 op tydstip t 0 en dit<br />

draai teen 5 omwentelinge per sekonde.<br />

11.1 Gee 'n vergelyking wat die hoogte ( y ) van die<br />

lem bokant die grond beskryf. (Gebruik die<br />

sinus-funksie as model)<br />

11.2 Bewys dat bogenoemde antwoord reduseer tot<br />

'n kosinusfunksie as die lem begin in die<br />

posisie van maksimum hoogte.<br />

Leereenheid 1<br />

12. 'n Industriële wisselspanning word gelewer en voorgestel deur die funksie<br />

1 <br />

V 380 sin 100<br />

t<br />

, met V (op die vertikale-as) in volt en t (op die horisontale-<br />

300 <br />

as) in sekondes. Om huishoudelike apparaat by hierdie spanning te gebruik moet die<br />

stoom telkens deur 'n weerstand gestuur word om die spanning tot 220 volt te beperk.<br />

Bereken die tydsintervalle wanneer die stroom deur die weerstand gestuur moet word<br />

vir die eerste 0,035 sekondes:<br />

12.1 grafies m.b.v. GSP (Wenk: Stel die V [-400; 400] en t [-0,01; 0,04]<br />

13. ʼn Agentskap vir tydelike werk raadpleeg 'n ekonoom. Hy dui aan dat die aanvraag na<br />

tydelike werk (gemeet in duisende werksaansoeke per week) in ons land gemodelleer<br />

f t 4, 3sin 0, 82 t 0, 366 7, 3 waar t die tyd in jare is<br />

word deur die funksie: <br />

sedert Januarie 1995.<br />

13.1 Bereken die:<br />

13.1.1 amplitude,<br />

13.1.2 vertikale verplasing,<br />

13.1.3 horisontale verplasing of fase (3 desimale syfers noukeurig) en die<br />

13.1.4 periode.<br />

13.2 Wat is die maksimum werksaansoeke per week?<br />

13.3 Wat is die minimum werksaansoeke per week?<br />

13.4 Maak 'n sketsgrafiek.<br />

13.5 Wanneer (in watter maand) na Januarie 1995 word die eerste maksimum<br />

bereik?<br />

14. Doen voorbeeld 6 en werk in radiale.<br />

193


Leereenheid 1<br />

Het u sommige van die oefeninge met The Geometer’s Sketchpad gekontroleer?<br />

Sien assessering en terugvoering op p. viii<br />

Opdrag 13 Opsioneel:<br />

1. Precalculus Oefening 5.1 no. 3, 10, 21, 26, 30, 35, 40 , 44, 54<br />

2. Precalculus Oefening 5.2 no. 3, 5, 8, 15, 20, 30, 39, 51, 58, 66<br />

3. Precalculus Oefening 5.3 no. 7, 20, 29, 46, 61, 68, 75, 78<br />

4. Precalculus Oefening 5.6 no. 4, 11, 16, 20, 23, 30, 37, 44<br />

5. Precalculus Oefening 6.1 no. 4, 7, 16, 20, 51, 56, 59, 70<br />

194


1.5.10 HIPERBOLIESE FUNKSIES<br />

Jy benodig ongeveer 0 uur om hierdie leergedeelte suksesvol te voltooi.<br />

Waar die model van belasde kabels (soos hangbrûe )<br />

Leereenheid 1<br />

deur parabole voorgestel word, is die model vir 'n kabel sonder enige las (soos<br />

telefoonkabels ) behalwe sy eie gewig 'n hiperbool. Sien ook “Figure 4” op p. 3 in die<br />

addendum.<br />

Ons weet dat daar 'n spesiale verhouding bestaan tussen die trigonometriese funksies sin<br />

en cos. Weet jy nog wat dit is? sin 2 + ...............................................<br />

Netso bestaan daar 'n spesiale band tussen kombinasies van die funksies e x en e -x en die<br />

hiperbool. Daarom word hulle hiperboliese funksies genoem.<br />

Die res van hierdie leeronderdeel is opsioneel en kan vir verryking bestudeer word.<br />

Bestudeer die aangetoonde materiaal in die addendum:<br />

Werk deur pp. 2-4 om die definisies te leer en kontroleer die grafieke deur met GSP hulle te<br />

teken (gebruik die definisies). Maak seker dat jy hulle definisie- en waardeversamelings en<br />

asimptote kan bepaal.<br />

195


Leereenheid 1<br />

Voltooi:<br />

196<br />

sinh x =<br />

cosh x =<br />

tanh x =<br />

Teken die drie grafieke hier en skryf die definisie- en waardeversamelings by.:<br />

....................................................................................................................................................<br />

....................................................................................................................................................<br />

Gebruik die definisies en bewys: cosh 2 - sinh 2 = 1<br />

cosh 2 - sinh 2 =<br />

=<br />

=<br />

=<br />

Dit beteken dat 'n punt met koördinate (cosh x; sinh x) op die regterbeen van die hiperbool<br />

gedefinieer deur die vergelyking x 2 – y 2 = 1 lê. Vandaar die naam hiperboliese funksies.<br />

Hoekom die regterbeen en nie die linkerbeen nie? .................................................................<br />

....................................................................................................................................................<br />

In die figuur hieronder het ons 'n punt A op die regterbeen van die hiperbool geskuif totdat<br />

die koördinate daarvan ooreenstem met die waardes van cosh 2 en sinh 2 om sodoende die<br />

verband te bewys.<br />

Gebruik die skakel: http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/hframe.html<br />

om hierdie eienskap met 'n skets te sien wat animeer.


VOLTOOI VOORBEELD 1<br />

Gestel die vergelyking van 'n kettingboog<br />

(onbelasde kabel ) word gegee deur:<br />

x <br />

y 4 cosh<br />

<br />

4 <br />

<br />

<br />

2<br />

<br />

e<br />

<br />

x<br />

4<br />

e<br />

waar (x; y) 'n punt op die kabel is. As die<br />

stutpaal 5,8 meter hoog is, bereken die<br />

afstand tussen die stutpale.<br />

x<br />

4<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

Dit beteken dat y = ……………. en ons moet die x-waardes bereken.<br />

<br />

<br />

A: (3.76, 3.63)<br />

cosh 2 =<br />

sinh 2 =<br />

C: (2.35, -2.13)<br />

cosh (-1,5) =<br />

sinh (-1,5) =<br />

Stel<br />

<br />

e<br />

<br />

<br />

e<br />

x<br />

4<br />

<br />

2e<br />

<br />

<br />

x<br />

4<br />

0.5 e2+e-2<br />

= 3.76<br />

0.5 e2-e-2<br />

= 3.63<br />

x<br />

24<br />

e<br />

1<br />

<br />

e<br />

x<br />

4<br />

x<br />

4<br />

0.5 e-1.5+e1.5 = 2.35<br />

0.5 e-1.5-e1.5 = -2.13<br />

e<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

x<br />

4<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

2,<br />

9<br />

<br />

2,<br />

9<br />

<br />

5,<br />

8<br />

0<br />

6<br />

4<br />

2<br />

-5 5<br />

-2<br />

-4<br />

-6<br />

C<br />

C<br />

A<br />

A<br />

Leereenheid 1<br />

197


Leereenheid 1<br />

[Gebruik nou die k-metode om k op te los.]<br />

Stel<br />

4<br />

x<br />

198<br />

k <br />

e<br />

x<br />

4<br />

…………………………………………………<br />

k 2 + 1 – 2,9k = 0<br />

………………………………………………… (standaardvorm)<br />

k = (kwadratiese formule)<br />

= (substitusie)<br />

=<br />

2, 9 <br />

2<br />

4,<br />

41<br />

= …………………. of ……………………………<br />

x<br />

e = ……………….. of… 4 e = ……………………………..<br />

loge e x/4 = loge 2,5 of ……………………………………………<br />

x<br />

ln e ln 2,<br />

5 of ………………………………………………<br />

4<br />

[Opmerking: loge = ln, die natuurlike logaritme]<br />

x<br />

1 ln 2,<br />

5<br />

of ……………………………………………….<br />

4<br />

x = 4 ln 2,5 of ……………………………………………..<br />

x = 3,665 of …………………..<br />

Die stutpale is dus 2(3,665) = 7,33 meter van mekaar af.<br />

Sodra ons inverse hiperboliese funksies doen, gaan ons die k-metode gebruik om formules<br />

af te lei vir inverse funksies. Dan hoef ons nie hierdie lang k-metode te gebruik nie.<br />

Voltooi die volgende:<br />

OPDRAG ??A:<br />

Individuele oefening.<br />

1 Gebruik die definisie en bereken:<br />

1.1 cosh 0


1.2 sinh 0<br />

1.3 tanh 0<br />

1.4 cosh 1<br />

1.5 sinh 1<br />

1.6 tanh 1<br />

1.7 cosh 2<br />

1.8 sinh 3<br />

1.9 tanh 4<br />

2. Addendum Oef. 7.6 no. 10 (p. 7)<br />

3. Addendum Oef. 7.6 no. 17<br />

4. Bereken sinh x en tanh x indien gegee is dat<br />

Leereenheid 1<br />

5<br />

cosh x . (Wenk: Gebruik ’n identiteit.)<br />

4<br />

5. Die boonste elektriese kabel, gemodelleer deur die kettingvergelyking<br />

x<br />

y 500cosh 110 <br />

500<br />

500cosh<br />

0,<br />

3<br />

word gestut deur twee kragmaste wat 300 voet uitmekaar is.<br />

http://www.tamegoeswild.com/thedailymumble/uploaded_images/pylon-05-771972.JPG<br />

5.1 Hoe hoog is die kragkabel op sy laagste punt bokant die grond?<br />

5.2 Hoe lank is die kragmaste?<br />

5.3 Wat is die deursakking?<br />

y<br />

x<br />

199


Leereenheid 1<br />

OPDRAG ??B:<br />

1. ʼn Telefoonkabel hang tussen twee pale in die vorm van die kettingvergelyking:<br />

200<br />

waar x en y in meter gemeet word.<br />

x <br />

y 20cosh 15<br />

,<br />

20 <br />

-10 -5 5<br />

-7 0<br />

7<br />

1.1 Hoe hoog is die kabel op sy laagste punt bokant die grond?<br />

1.2 Hoe lank is die telefoonpale?<br />

1.3 Wat is die deursakking?<br />

2. Addendum Oef. 7.6 no. 1 (p. 7)<br />

3. Addendum Oef. 7.6 no. 2<br />

4. Addendum Oef. 7.6 no. 3<br />

5. Addendum Oef. 7.6 no. 4<br />

6. Addendum Oef. 7.6 no. 5<br />

7. Addendum Oef. 7.6 no. 9<br />

8. Addendum Oef. 7.6 no. 20 (Wenk: Gebruik die identiteit cosh 2 x – sinh 2 x = 1)<br />

9. Die spoed van 'n golf in die see word gegee deur die vergelyking:<br />

g<br />

d <br />

v tanh<br />

2<br />

<br />

,<br />

2<br />

g <br />

met g die gravitasie versnellingskonstante<br />

die golflengte en<br />

d die diepte van die golf<br />

8<br />

6<br />

4<br />

2<br />

-2<br />

y<br />

x


Leereenheid 1<br />

9.1 Bereken die spoed van 'n golf met golflengte 3 m en diepte 1,715 m. Werk tot 3<br />

desimale syfers noukeurig.<br />

9.2 Wat gebeur met die spoed vergelyking as die golwe baie diep (d > 3) raak?<br />

[Wenk: hou die asimptote van die tanh-funksie in gedagte.]<br />

9.3. Hoe verander die spoed vergelyking as die golwe baie vlak raak? {Wenk: Teken<br />

met GSP die grafiek van tanh x. Plaas 'n punt op die grafiek. Meet sy koördinate.<br />

Skuif die punt en kyk wat gebeur met die y-koördinaat as die x-koördinaat baie<br />

klein word.]<br />

Sien assessering en terugvoering op p. viii<br />

Individuele PC-opdrag /<br />

eFundi<br />

Op eFundi is 'n GSP-lêer chain[1] gelaai. Speel 'n bietjie daarmee rond om te<br />

kyk watter van die drie grafieke jy op mekaar kan pas en watter op die foto<br />

van die kettinkie pas.<br />

201


Leereenheid 1<br />

1.6 STRATEGIEË VIR KEUSE VAN WISKUNDIGE<br />

MODELLE<br />

Jy benodig ongeveer 3 uur om hierdie leergedeelte suksesvol te voltooi.<br />

UITKOMSTE:<br />

Na voltooiing van hierdie leergedeelte moet jy in staat wees om<br />

’n tabel te analiseer om die korrekte wiskundige model te kies waarmee die data sinvol<br />

gemoduleer kan word.<br />

Hoe kies u ʼn model as u ʼn tabel met waardes het?<br />

202<br />

Bestudeer die aangetoonde materiaal in die addendum pp. 9 - 15<br />

Eerste of tweede konstante verskille of spesiale verhoudings is deurslaggewend om ʼn regte<br />

model te kies. Tydens die kontaksessie sal die dosent aan u die verband tussen konstante<br />

verskille en die hellings van raaklyne (differensiasie) verduidelik.<br />

Selfstudie: Alle Oefeninge oor Grafieke in die Addendum pp. 90 en 94-95<br />

Neem u antwoorde saam na die kontakgeleentheid/ groepbyeenkoms vir<br />

bespreking


Opdrag 14:<br />

Individuele oefening, tensy anders vermeld.<br />

1. Watter van die volgende tabelle stel die volgende funksies voor?<br />

1.1 lineêre funksie<br />

1.2 eksponensiële funksie<br />

1.3 derdegraadse funksie<br />

1.4 kwadratiese funksie<br />

TABEL A<br />

x y<br />

2 4<br />

5 25<br />

8 64<br />

11 121<br />

14 196<br />

TABEL B<br />

x y<br />

2 7<br />

5 11<br />

8 15<br />

11 19<br />

14 23<br />

TABEL C<br />

x y<br />

2 4<br />

5 32<br />

8 256<br />

11 2048<br />

14 16384<br />

2. Vind ’n formule om die volgende verwantskap te modelleer:<br />

x y<br />

0 -4<br />

1 -1<br />

2 8<br />

3 23<br />

4 44<br />

3. Vind ’n formule om die volgende verwantskap te modelleer:<br />

x y<br />

1 10<br />

2 5<br />

4 2,5<br />

5 2<br />

4. Addendum p. 16 nr. 1-12 (Gee die patroon en die model)<br />

Leereenheid 1<br />

TABEL D<br />

x y<br />

2 8<br />

5 125<br />

8 512<br />

11 1331<br />

14 2744<br />

203


Leereenheid 1<br />

5. Addendum p. 18 nr. 31<br />

Het u sommige van die oefeninge met The Geometer’s Sketchpad gekontroleer?<br />

Sien assessering en terugvoering op p. viii<br />

204<br />

Antwoorde/oplossings<br />

Gedeeltelik deur dosent nagesien. Volledige memorandums op eFundi vir<br />

selfkontrole van die res.<br />

Blaai nou terug na die leeruitkomste wat aan die begin van die leergedeelte gestel is. Het jy<br />

die nodige kennis en vaardighede verwerf wat gestel is?


INVERSE FUNKSIES<br />

Jy benodig ongeveer 30 uur om hierdie leereenheid suksesvol te voltooi.<br />

UITKOMSTE:<br />

Na voltooiing van hierdie leereenheid moet jy in staat wees om<br />

vas te stel of ʼn funksie ʼn inverse het;<br />

Leereenheid 2<br />

die inverses van funksies in leergedeeltes 1.5.1 tot 1.5.10 te bepaal met spesiale<br />

aandag aan die inverse van die eksponensiële funksie<br />

Jy gaan die volgende studiemateriaal nodig kry: Addendum hoofstuk 7 en Precalculus<br />

hoofstuk 2.<br />

205


Leereenheid 2<br />

1.2 DEFINISIE<br />

Jy benodig ongeveer 2 uur om hierdie leergedeelte suksesvol te voltooi.<br />

UITKOMSTE:<br />

Na voltooiing van hierdie leergedeelte moet jy in staat wees om<br />

Verstaan wat met die inverse van 'n funksie bedoel word<br />

Jy gaan die volgende studiemateriaal nodig kry: Precalculus hoofstuk 2.<br />

Soms is dit nodig om wiskundige prosesse om te keer. Een van die bekendste voorbeelde is<br />

temperatuuromskakelings.<br />

As 'n mens 'n ou oond het wat in grade Fahrenheit werk, en 'n nuwe resep met 'n<br />

temperatuuraanduiding in grade Celsius, sal jy moet weet hoe om C na F om te skakel. Die<br />

reël is: vermenigvuldig die resep se met 9, deel die antwoord deur 5 en tel dan 32 by.<br />

Wiskundig geld die volgende reël, verband of funksie:<br />

Grafies kan ons dit soos volg voorstel:<br />

206<br />

F<br />

350<br />

300<br />

250<br />

200<br />

150<br />

100<br />

50<br />

9<br />

<br />

5<br />

y f x x 32 , (I)<br />

waar x C omgeskakel word na y F.<br />

-100 100 200 300 400 500<br />

-50<br />

C


Leereenheid 2<br />

Indien jy egter met 'n nuwe oond en oumagrootjie se kookboeke sit, sal jy die<br />

teenoorgestelde moet kan doen. Dan sal jy haar aanwysings in F moet omskakel C toe.<br />

Die formule is om 32 af te trek, die antwoord met 5 te vermenigvuldig en daarna met 9 te<br />

deel. Wiskundig kan ons dit voorstel met 'n ander funksie:<br />

wat x F omskakel na y C.<br />

5<br />

32<br />

, (II)<br />

9<br />

1<br />

y f x x<br />

Op dieselfde assestelsel lyk dit soos volg:<br />

350<br />

300<br />

250<br />

200<br />

150<br />

100<br />

50<br />

-100 D<br />

100 200 300 400 500<br />

-50<br />

Die eenhede is nou by die asse weggelaat, want die x-as stel nou F vir<br />

steeds C vir f .<br />

Bestudeer Precalculus:<br />

pp. 199 – 202<br />

f<br />

y = x<br />

f -1<br />

1<br />

f voor en nog<br />

207


Leereenheid 2<br />

As ons 'n wiskundige proses omkeer, kan ons dit ook met 'n funksie doen en hierdie word<br />

1<br />

dan die inverse funksie, f van f genoem.<br />

Skematies kan ons dit soos volg voorstel:<br />

'n Funksie en sy inverse is spieëlbeelde van mekaar in die lyn y x , of anders gestel f en<br />

1<br />

f is simmetries m.b.t. die lyn y x .<br />

Voltooi:<br />

Die definisieversameling van f is die waardeversameling van …………. en omgekeerd.<br />

Is<br />

208<br />

1<br />

f 'n funksie? …………………<br />

Lewer elke invoer ( x) van<br />

1<br />

f slegs een uitvoer ( y )? …………………..<br />

Het elke reguit lyn ( y mx c ) 'n inverse? …………………<br />

Het elke reguit lyn ( y mx c ) 'n inverse funksie? …………………<br />

Het die reguit lyn y 3 'n inverse? …………………<br />

Het die reguit lyn y 3 'n inverse funksie? …………………<br />

(Kyk nou weer na jou antwoord oor elke reguit lyn se inverse.)<br />

Is jy nou in staat om die vraag of alle funksies inverses het, te beantwoord?<br />

Maak seker dat jy die volgende begrippe onder die knie het:<br />

Een-eenduidigheid van funksies<br />

Die horisontale lyn toets<br />

Definisie van die inverse funksie<br />

Verband tussen f en<br />

Notasie verskille tussen<br />

x f<br />

x = f -1 (y) f -1 y<br />

1<br />

f se gebied en terrein<br />

1<br />

f 1<br />

en<br />

f<br />

Die kansellasie vergelykings (p. 201)<br />

y = f(x)<br />

Algoritme om inverse funksie te bepaal (Jy mag stappe 2 en 3 omruil op p. 202.)


Die grafiese betekenis van<br />

1<br />

f .<br />

Beantwoord nou die volgende vrae:<br />

1. Watter van die volgende funksies is een-eenduidig?<br />

.....................................................<br />

A B<br />

C D<br />

E.<br />

2<br />

3<br />

4<br />

1<br />

-5<br />

f<br />

h<br />

3<br />

q<br />

5<br />

6<br />

7<br />

8<br />

5<br />

2. Gee die definisie- en waardeversamelings van elke grafiek in vraag 1 hierbo.<br />

.........................................................................................................................<br />

.........................................................................................................................<br />

.........................................................................................................................<br />

.........................................................................................................................<br />

.........................................................................................................................<br />

.........................................................................................................................<br />

.........................................................................................................................<br />

8<br />

6<br />

4<br />

2<br />

-5 5 10<br />

-2<br />

g<br />

p<br />

Leereenheid 2<br />

209


Leereenheid 2<br />

210<br />

.........................................................................................................................<br />

.........................................................................................................................<br />

.........................................................................................................................<br />

3. Gee die definisie- en waardeversamelings van die inverse funksies in 1.<br />

.........................................................................................................................<br />

.........................................................................................................................<br />

.........................................................................................................................<br />

.........................................................................................................................<br />

.........................................................................................................................<br />

.........................................................................................................................<br />

.........................................................................................................................<br />

.........................................................................................................................<br />

.........................................................................................................................<br />

.........................................................................................................................<br />

1<br />

4. In 1A is f f 2 <br />

1<br />

5. In 1A is f f 2 <br />

1<br />

6. In 1A is f f 7 <br />

1<br />

7. In 1A is f f 7 <br />

.....................................<br />

.....................................<br />

.....................................<br />

.....................................<br />

8. Toon aan dat die vergelyking (II) wel die inverse van (I) is deur die algoritme toe te pas.<br />

.........................................................................................................................<br />

.........................................................................................................................<br />

.........................................................................................................................<br />

.........................................................................................................................<br />

.........................................................................................................................<br />

9. As (1; -4) op die grafiek van f lê, lê …………. op die grafiek van<br />

1<br />

f .<br />

Verkry internettoegang en voer die meegaande opdrag uit -opsioneel.<br />

Hierdie inligting is ook op die NWU se webtuiste gereserveer. Kliek op:<br />

nwu.ac.za – eFundi – <strong>MATE</strong> <strong>111</strong> – Webcontent<br />

As jy meer wil weet oor Inverse Funksies gebruik die adres:<br />

www.keymath.com/DAA - kliek op Dynamic Algebra Explorations – kies<br />

Chapter 5.5 – kies Building Inverses of functions


Leereenheid 2<br />

Selfstudie: Alle Oefeninge oor Grafieke in die Addendum pp. 96 – 98<br />

Neem u antwoorde saam na die kontakgeleentheid/ groepbyeenkoms vir<br />

bespreking<br />

Individuele oefening.<br />

Voltooi die volgende opdrag:<br />

Opdrag 15:<br />

1. Precalculus Oefening 2.7 no. 4<br />

2. Precalculus Oefening 2.7 no. 5<br />

3. Precalculus Oefening 2.7 no. 13<br />

4. Precalculus Oefening 2.7 no. 17<br />

5. Precalculus Oefening 2.7 no. 22<br />

6. Precalculus Oefening 2.7 no. 28<br />

7. Precalculus Oefening 2.7 no. 31<br />

8. Precalculus Oefening 2.7 no. 37<br />

9. Precalculus p. 212 no. 11<br />

Opdrag 15 Opsioneel:<br />

1. Precalculus Oefening 2.7 no. 7<br />

2. Precalculus Oefening 2.7 no.10<br />

3. Precalculus Oefening 2.7 no. 11<br />

4. Precalculus Oefening 2.7 no. 21<br />

5. Precalculus Oefening 2.7 no. 27<br />

6. Precalculus Oefening 2.7 no. 34<br />

7. Precalculus Oefening 2.7 no. 36<br />

8. Precalculus Oefening 2.7 no. 79<br />

Het u sommige van die oefeninge met The Geometer’s Sketchpad gekontroleer?<br />

Sien assessering en terugvoering op p. viii<br />

211


Leereenheid 2<br />

1.3 BEKENDE INVERSE FUNKSIES<br />

Jy benodig ongeveer 10 uur om hierdie leergedeelte suksesvol te voltooi.<br />

UITKOMSTE:<br />

Na voltooiing van hierdie leergedeelte moet jy in staat wees om<br />

vas te stel of ʼn funksie ʼn inverse het;<br />

die inverses van lineêre funksies, absolute waarde, polinome, magsfunksies, rasionale<br />

funksies en algebraïese funksies te bepaal<br />

2.2.1 Inverse Van Lineêre Funksies<br />

212<br />

Bestudeer Precalculus:<br />

pp. 202 Example 6<br />

Die funksie y mx c het altyd ʼn inverse afbeelding of relasie. Die inverse is slegs 'n funksie<br />

as y mx c een-eenduidig is. Dit is waar behalwe as m 0 . As die gradiënt nul word, het<br />

ons y c (bv. y 3 ) wat 'n horisontale lyn is.<br />

Die reguit lyn x k ( k 'n konstante) is nie ʼn funksie nie en het dus nie ʼn inverse funksie nie.<br />

Samevattend: Alle reguit lyne van die vorm y mx c het inverses. Alle reguit lyne van die<br />

vorm y mx c (m 0) het inverses funksies.<br />

Verkry internettoegang en voer die meegaande opdrag uit.<br />

Hierdie inligting is ook op die NWU se webtuiste gereserveer. Kliek op:<br />

nwu.ac.za – eFundi – <strong>MATE</strong> <strong>111</strong> – Webcontent<br />

Gebruik die adres: http://www.purplemath.com/modules/invrsfcn3.htm<br />

en werk deur die eerste voorbeeld ( y 3x 2 ) en maak seker dat jy die<br />

inverse funksie van ʼn reguit lyn kan bereken.<br />

[Soek met “Inverse functions” in http://www.purplemath as u probleme<br />

ondervind.]


Leereenheid 2<br />

Selfstudie: Alle Oefeninge oor Grafieke in die Addendum p. 99<br />

Neem u antwoorde saam na die kontakgeleentheid/ groepbyeenkoms vir<br />

bespreking<br />

213


Leereenheid 2<br />

2.2.2 Inverse Van Absolute Waarde:<br />

Die absolute waarde grafiek slaag nie die horisontale lyn toets nie. Dit is dus nie eeneenduidig<br />

nie. Dus kan ons nie inverse funksies bepaal nie.<br />

Deur 'n beperking op die definisieversameling van die absolute waarde funksie te plaas, kan<br />

ons wel een-eenduidigheid verkry.<br />

VOORBEELD:<br />

Kyk na die skets van y 2 x 3 4 :<br />

Die knakpunt is (3; 4).<br />

Indien ons dus die definisieversameling sou beperk tot x x 3<br />

of tot x x 3<br />

,<br />

het ons te doen met net een been van die grafiek. Dan sou die inverse funksie bereken kan<br />

word. Gestel ons noem die linkerbeen van die grafiek f en die regterbeen g .<br />

214<br />

<br />

f x y 2 x 3 4<br />

2x 6 4<br />

2x 10<br />

Ruil x en y om vir die inverse:<br />

x 2y 10<br />

2y x 10<br />

x 10<br />

y <br />

2<br />

x<br />

<br />

2<br />

(hoekom?)<br />

1<br />

f x x <br />

10<br />

8<br />

6<br />

4<br />

2<br />

-5 5 10<br />

5 met 4<br />

Bereken die inverse van g :<br />

Selfstudie: Alle Oefeninge oor Grafieke in die Addendum pp. 100 – 101<br />

Neem u antwoorde saam na die kontakgeleentheid/ groepbyeenkoms vir<br />

bespreking


2.2.3 Inverse Van Polinome:<br />

Leereenheid 2<br />

Net soos by die absolute waarde funksie is polinoom funksies nie eeneenduidig nie. Ons kan<br />

dus inverse afbeeldings bereken, maar hulle sal net funksies wees indien ons die<br />

definisieversameling beperk.<br />

Gestel 'n paraboliese reflektor/teleskoop wys na bo soos op meegaande skets. Dan sal die<br />

vergelyking wat die parabool beskryf gegee word deur y <br />

2<br />

x<br />

.<br />

16<br />

Indien 'n ster na aan die horison waargeneem moet word, moet die teleskoop deur 90 na<br />

regs gedraai word.<br />

Die nuwe parabool is dan die inverse afbeelding (nie funksie) van die oorspronklike parabool,<br />

want hulle is simmetries t.o.v. die lyn y x .<br />

Die vergelyking na rotasie word gegee deur:<br />

16 y x<br />

2<br />

q x<br />

= x<br />

x 16 y<br />

Manipuleer sodat x nuwe onderwerp word<br />

<br />

1<br />

f ( x ) y x<br />

Y<br />

O<br />

6<br />

4<br />

2<br />

-5 5<br />

-2<br />

-4<br />

-6<br />

16 Ruil die veranderlikes om vir die inverse<br />

X<br />

215


Leereenheid 2<br />

216<br />

Verkry internettoegang en voer die meegaande opdrag uit.<br />

Hierdie inligting is ook op die NWU se webtuiste gereserveer. Kliek op:<br />

nwu.ac.za – eFundi – <strong>MATE</strong> <strong>111</strong> – Webcontent<br />

Gebruik die adres: http://www.purplemath.com/modules/invrsfcn3.htm en<br />

http://www.purplemath.com/modules/invrsfcn4.htmwerk deur die tweede<br />

2<br />

voorbeeld ( y x 1).<br />

Werk ook deur die gevalle waar die definisieversamelings<br />

tot x 0 en x 0 beperk word.<br />

Gebruik die adres: http://www.purplemath.com/modules/invrsfcn5.htm en<br />

2<br />

werk deur die voorbeeld y x 3x 2, x 15 , .<br />

In die onderstaande figuur is beide hierdie gedeelte van die parabool en sy inverse funksie<br />

geskets. Die simmetrie-as y x is ook geskets. Verskeie punte met hulle refleksies is<br />

aangebring sodat jy presies kan sien wat inverses meetkundig beteken.<br />

fx = 0.5 3- 1+4x0.5<br />

<br />

g x<br />

= x2-3x +2<br />

hx = x<br />

10<br />

8<br />

6<br />

4<br />

2<br />

5 10 15


Vierkantsvoltooing:<br />

Leereenheid 2<br />

Soms benodig ons die tegniek van vierkantsvoltooing om die inverse van ‘n kwadratiese<br />

funksie te bereken.<br />

Aangesien 2 2 2<br />

2<br />

volg uit bekende skoolwerk, gaan ons soos volg te werk:<br />

2<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

vermenigvuldig<br />

en deel met koëffisiënt<br />

van<br />

kwadratiese term<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

2 <br />

2<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

vermenigvuldig<br />

en deel<br />

<br />

die middelterm met 2 sodat<br />

<br />

dit<br />

die korrekte vorm het<br />

tel<br />

die kwadraat van<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

2 2<br />

<br />

2 <br />

2<br />

2 <br />

2<br />

<br />

<br />

<br />

die faktor tussen die "2" en<br />

die<br />

veranderlike van die<br />

<br />

middelterm<br />

by en trek dit<br />

ook<br />

af - moenie die koëffisiënt<br />

<br />

van<br />

die kwadratiese term<br />

<br />

vergeet<br />

nie<br />

2<br />

<br />

2<br />

<br />

2<br />

<br />

2 2<br />

<br />

<br />

2 2<br />

<br />

Soms doen u bogenoemde in ‘n vergelyking. Dan kan u elke term aan die linkerkant en elke<br />

term aan die regterkant met deel. Die term<br />

vergelyking bygetel word.<br />

<br />

<br />

2<br />

<br />

2<br />

sal dan beide kante van die<br />

Polinoomfunksies van graad 3 of hoër kan maklik bereken word as alle koëffisiënte in die<br />

polinoom 0 is , behalwe die term met hoogste graad en die konstante term.<br />

5<br />

Voorbeeld: As f x y x 6 , toon ek hoe om die inverse te bereken. Aan die<br />

linkerkante word stap 2 deur stap 3 in die algoritme gevolg. Aan die regterkant wys ek stap 3<br />

gevolg deur stap 2:<br />

5 5<br />

x y 6 (2) of x y 6 (3)<br />

<br />

1<br />

6 5<br />

5<br />

6<br />

x y y x <br />

<br />

1<br />

5<br />

f x y x <br />

6<br />

Polinoomfunksies van graad 3 en hoër met meer nie-nul koëffisiënte, se inverses kan met<br />

die algoritme bereken word, maar hoef nie in standaardvorm geskryf te word nie.<br />

217


Leereenheid 2<br />

Voorbeeld: As 3 2<br />

218<br />

f x x 2x 3x 4 , kan die inverse soos volg gegee word:<br />

Die inverse word gegee deur:<br />

3 2<br />

x y y y<br />

2 3 4.<br />

Selfstudie: Alle Oefeninge oor Grafieke in die Addendum pp. 102 – 103<br />

Neem u antwoorde saam na die kontakgeleentheid/ groepbyeenkoms vir<br />

bespreking


2.2.4 Inverse Van Magsfunksies<br />

Leereenheid 2<br />

Verkry internettoegang en voer die meegaande opdrag uit.<br />

Hierdie inligting is ook op die NWU se webtuiste gereserveer. Kliek op:<br />

nwu.ac.za – eFundi – <strong>MATE</strong> <strong>111</strong> – Webcontent<br />

Gebruik die adres: http://www.purplemath.com/modules/invrsfcn4.htm en<br />

werk deur die voorbeeld ( y x 2 ) en maak seker dat jy die<br />

beperkings op die definisieversamelings van die funksie en sy inverse funksie<br />

ook verstaan.<br />

Bestudeer Precalculus:<br />

pp. 203 Example 7<br />

Hierdie word maklik volgens die algoritme bereken.<br />

Selfstudie: Alle Oefeninge oor Grafieke in die Addendum p. 104<br />

Neem u antwoorde saam na die kontakgeleentheid/ groepbyeenkoms vir<br />

bespreking<br />

Individuele oefening.<br />

Voltooi die volgende opdrag:<br />

OPDRAG 16:<br />

1. Precalculus Oefening 2.7 no. 40<br />

2. Precalculus Oefening 2.7 no. 51 (wenk: kwadraatsvoltooiing)<br />

3. Precalculus Oefening 2.7 no. 59<br />

4. Precalculus Oefening 2.7 no. 76<br />

5. Opdrag 9 no. 2.5 tot 2.9<br />

Het u sommige van die oefeninge met The Geometer’s Sketchpad gekontroleer?<br />

Sien assessering en terugvoering op p. viii<br />

219


Leereenheid 2<br />

2.2.5 Inverse van Rasionale Funksies<br />

220<br />

Verkry internettoegang en voer die meegaande opdrag uit.<br />

Hierdie inligting is ook op die NWU se webtuiste gereserveer. Kliek op:<br />

nwu.ac.za – eFundi – <strong>MATE</strong> <strong>111</strong> – Webcontent<br />

Gebruik die adres: http://www.purplemath.com/modules/invrsfcn4.htm en<br />

2<br />

werk deur die voorbeeld ( y ) en maak seker dat jy die beperkings<br />

x 5<br />

op die definisieversamelings van die rasionale funksie en sy inverse funksie<br />

ook verstaan.<br />

Gebruik die adres: http://www.purplemath.com/modules/invrsfcn5.htm en<br />

werk deur die voorbeeld van die rasionale funksie y <br />

x 2<br />

x 2<br />

.<br />

Bestudeer Precalculus:<br />

pp. 203 Example 8<br />

Selfstudie: Alle Oefeninge oor Grafieke in die Addendum pp. 105<br />

Neem u antwoorde saam na die kontakgeleentheid/ groepbyeenkoms vir<br />

bespreking<br />

Individuele oefening.<br />

Voltooi die volgende opdrag:<br />

OPDRAG 17:<br />

1. Precalculus Oefening 2.7 no. 44 (Gee ook die definisieversamelings van f en<br />

2. Precalculus Oefening 2.7 no. 49 (Gee ook die definisieversamelings van f en<br />

3. Vanaf Opdrag 10A: 6.6 Bereken die inverse van f indien moontlik.<br />

Het u sommige van die oefeninge met The Geometer’s Sketchpad gekontroleer?<br />

Sien assessering en terugvoering op p. viii<br />

1<br />

f ).<br />

1<br />

f ).


2.2.6 Inverse van Algebraïese Funksies<br />

Leereenheid 2<br />

Verkry internettoegang en voer die meegaande opdrag uit.<br />

Hierdie inligting is ook op die NWU se webtuiste gereserveer. Kliek op:<br />

nwu.ac.za – eFundi – <strong>MATE</strong> <strong>111</strong> – Webcontent<br />

Gebruik die adres: http://www.purplemath.com/modules/invrsfcn6.htm en<br />

werk deur die voorbeeld y <br />

2<br />

4 x .<br />

Bestudeer Precalculus:<br />

pp. 204 Example 9<br />

Individuele oefening.<br />

Voltooi die volgende opdrag:<br />

OPDRAG 18:<br />

1. Precalculus oefening 2.7 no. 15<br />

2. Precalculus oefening 2.7 no. 85<br />

3. Precalculus oefening 2.7 no. 51 (Wenk: vierkantsvoltooiing)<br />

4. Precalculus oefening 2.7 no. 54<br />

5. Precalculus oefening 2.7 no. 81<br />

6. Bereken die vergelyking van die inverse funksie van<br />

Opdrag 18 Opsioneel:<br />

1. Precalculus oefening 2.7 no. 39<br />

2. Precalculus oefening 2.7 no. 43<br />

3. Precalculus oefening 2.7 no. 56<br />

4. Precalculus oefening 2.7 no. 58<br />

5. Precalculus oefening 2.7 no. 72<br />

1 <br />

y <br />

1 <br />

Het u sommige van die oefeninge met The Geometer’s Sketchpad gekontroleer?<br />

Sien assessering en terugvoering op p. viii<br />

x<br />

x<br />

221


Leereenheid 2<br />

1.4 INVERSE VAN EKSPONENSIËLE FUNKSIES<br />

OOK GENOEM LOGARITMIESE FUNKSIES<br />

Jy benodig ongeveer 6 uur om hierdie leergedeelte suksesvol te voltooi.<br />

UITKOMSTE:<br />

Na voltooiing van hierdie leergedeelte moet jy in staat wees om<br />

die inverses van die eksponensiële funksies te bepaal<br />

om met die natuurlike logaritme (basis e) te werk<br />

Jy gaan die volgende studiemateriaal nodig kry: Precalculus hoofstuk 4.<br />

Voltooi Voorbeeld 1:<br />

Die volgende tabel kom uit die papiervou-voorbeeld by die eksponensiële funksie: 2 x<br />

y of<br />

2 x<br />

f x .<br />

222<br />

Aantal voue x 0 1 2 3 4 5 6<br />

Aantal dele y 1 2 4 8 16 32 64<br />

Indien ons nou die inverse funksie wil bepaal, ruil ons die x- en y-waardes om.<br />

Aantal dele x 1 2 4 8 16 32 64<br />

Aantal voue y 0 1 2 3 4 5 6<br />

Nou kan ons vra hoeveel voue lewer 8 dele op die papier?<br />

<br />

Wiskundig gestel: f <br />

1<br />

8 3<br />

As ons die koördinate in die lyn y x reflekteer, lyk dit grafies soos volg:


fx = 2x<br />

g x<br />

= x<br />

y<br />

1<br />

Nuwe wiskundige notasie: <br />

10<br />

8<br />

6<br />

4<br />

2<br />

(3; 8)<br />

-5 5 10<br />

f 8 log 8 3<br />

2<br />

Leereenheid 2<br />

Die inverse van die eksponensiële funksie 2 x<br />

y is dus die logaritmiese funksie y log2 x .<br />

Skat 2 3 log vanuit bostaande grafiek of tabel: ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,………………………………………<br />

Gebruik die definisie en voltooi: 2 32 log ……………want………………..<br />

10 1000 log ……..want………………..<br />

3 27 log ……………want………………..<br />

Hoe kan jy sonder GSP die grafiek van y log3 x teken? (Beskryf 2 metodes)<br />

……………………………………………………………………………………………………………<br />

……………………………………………………………………………………………………………<br />

……………………………………………………………………………………………………………<br />

……………………………………………………………………………………………………………<br />

Bestudeer Precalculus:<br />

pp. 315 – 321; 337 – 338; 340 – 350<br />

Hersiening van skooluitkomstes: 325 – 329; 331 - 336<br />

Let op die definisie van die natuurlike logaritmiese funksie (ln) as inverse van die<br />

x<br />

natuurlike eksponensiële funksie y e . [ ln x loge x soortgelyk aan log x log10 x ]<br />

Voorbeelde 11 en 12 op pp. 337 - 338 toon 'n baie belangrike tegniek. Veranderlike(s) kan<br />

uit 'n eksponent verwyder word deur aan die linker- en regterkant van die vergelyking<br />

logaritmes toe te pas en daarna wet 3 van logaritmes te gebruik.<br />

(8; 3)<br />

x<br />

223


Leereenheid 2<br />

Bestudeer Voorbeeld 2: (Erkenning: Mnr. RJ van de Venter)<br />

Beskou die volgende grafiek en meegaande wiskundige model vir die waarde van ‘n sekere<br />

beleggingsrekening op enige tydstip:<br />

Waarde / Value<br />

(Rand)<br />

4996,3<br />

3298,68<br />

A<br />

t <br />

6t<br />

2<br />

224<br />

2000<br />

0 2<br />

tyd / time (jaar / years)<br />

<br />

20001<br />

<br />

<br />

6t<br />

7 <br />

<br />

600<br />

14 <br />

3298,<br />

681<br />

<br />

600<br />

; 0 t 2<br />

; 2<br />

t 5<br />

Hierdie belegging se rente word elke 2 maande bereken, dit beteken 6 keer per jaar. Dit is<br />

waarom die formule ietwat anders lyk. Moet u nou nie hieroor bekommer nie.<br />

O<br />

<br />

<br />

5 t


Bereken die waarde van die belegging na twee jaar.<br />

Let op dat ons met die eerste twee jaar van die beleggingsfunksie se inligting werk.<br />

Dus:<br />

A<br />

<br />

t A<br />

2 <br />

20001<br />

<br />

<br />

<br />

20001<br />

<br />

<br />

<br />

20001<br />

<br />

<br />

2000<br />

<br />

1, 1493.....<br />

<br />

2298,<br />

684<br />

7<br />

600<br />

7<br />

600<br />

7<br />

600<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

6t<br />

62<br />

Die waarde is dus R2 298,68 na twee jaar.<br />

12<br />

2 Let<br />

op die volgorde van bewerkings : bereken<br />

<br />

u vermenigvu ldiging doen!<br />

Leereenheid 2<br />

Let<br />

op dat die skryfwyse A aan die linkerkant nou maar<br />

<br />

<br />

<br />

net beteken dat ons 2 aan die regterkant in vervang waar<br />

daar<br />

vantevore 'n<br />

t gestaan het.<br />

A2<br />

beteken letterlik : die waarde van die funksie At<br />

<br />

<br />

<br />

wanneer t 2<br />

magte VOOR<br />

Na twee jaar het die rekeninghouer duidelik nog R1000 in die belegging gedeponeer. Die<br />

bank het sy rente toe verdubbel na 14%, steeds tweemaandeliks (dit wil sê, ses maal per<br />

jaar) bereken. Bereken nou die tyd wat dit die belegging neem om ʼn waarde van R4000 te<br />

bereik.<br />

Dit is uit die grafiek en ook ons vorige berekening duidelik dat die belegging nooit R4000<br />

gaan bereik voor die einde van die eerste twee jaar nie. Dus sal dit net gebeur nadat die<br />

ekstra R1000 inbetaal is en die belegging se rentekoers aangepas is.<br />

Vir hierdie deel van ons berekening gebruik ons dus die wiskundige model<br />

A<br />

t <br />

3298,<br />

681<br />

<br />

<br />

14<br />

600<br />

<br />

<br />

<br />

t2 <br />

6<br />

.<br />

(Let op dat ons nie At hoef te skryf nie; dit is slegs belangrik om dit so te skryf wanneer<br />

ons wil aandui dat A van t afhanklik is. At beteken nie A vermenigvuldig met t nie!)<br />

225


Leereenheid 2<br />

Stel A 4000 in die<br />

226<br />

t 2<br />

t 2<br />

t 2<br />

wiskundige<br />

model :<br />

jare<br />

t 2<br />

14 <br />

4000 3298,<br />

681<br />

<br />

600 <br />

Dit is duidelik dat ons die vergelyking<br />

nou vir<br />

4000<br />

3298,<br />

68<br />

6<br />

6<br />

6<br />

t 2<br />

t<br />

<br />

1<br />

<br />

<br />

<br />

log<br />

8,<br />

357...<br />

<br />

6<br />

1,<br />

3929...<br />

2<br />

3,<br />

393<br />

14<br />

600<br />

14 <br />

1<br />

<br />

600 <br />

t 2<br />

4000<br />

3298,<br />

68<br />

4000 <br />

log<br />

3298,<br />

68<br />

<br />

<br />

<br />

14 <br />

log1<br />

<br />

600 <br />

<br />

6<br />

<br />

<br />

<br />

6<br />

8,<br />

3576.....<br />

t<br />

moet gaan oplos :<br />

Deel<br />

weerskante<br />

met die koëffisiënt<br />

voor die grondtal<br />

<br />

<br />

Let op dat dit 'n<br />

eenvoudige eksponensiële<br />

vergelyking<br />

<br />

3<br />

is, soos byvoorbeeld<br />

8 2 .<br />

.<br />

So<br />

'n<br />

vergelyking<br />

kan in logaritmiese<br />

vorm geskryf word<br />

<br />

<br />

as 3 log 2 8.<br />

Omdat ek vir 6t<br />

2,<br />

die eksponent in die vorige stap, graag<br />

<br />

alleen<br />

aan die een kant van die vergelyking<br />

wil kry,<br />

<br />

skryf<br />

ek die eksponensiële<br />

vergelyking<br />

uit die vorige<br />

<br />

stap nou in logaritmiese<br />

vorm. * * *<br />

<br />

log a<br />

Hier<br />

het ons die handige logwet log b a gebruik,<br />

log b<br />

<br />

waarmee<br />

ons enige logaritmiese<br />

uitdrulling<br />

op ons sak -<br />

rekenaars<br />

kan uitreken, as 'n<br />

gewone deelsom.<br />

<br />

<br />

Let daarop dat log a eintlik log 10 a beteken.<br />

Hierdie<br />

waardes word vanaf die sakrekenaar<br />

se vertoon<br />

<br />

paneel<br />

verkry. U moet natuurlik nie nou afrond nie, gebruik<br />

<br />

al die desimale syfers. Ek is net te lui om almal neer te<br />

<br />

skryf!<br />

Kyk gerus of u die oplossing van hierdie vraag op die grafiek hierbo kan aflees.<br />

*** Alternatiewe oplossingsmetode:<br />

In plaas daarvan om die eksonensiële vergelyking in logaritmiese vorm te skryf, kan u ook<br />

soos volg te werk gaan nadat die vergelyking in eenvoudigste eksponensiële vorm geskryf is:


4000 14 <br />

log<br />

log 1<br />

<br />

3298,<br />

68 600 <br />

4000 <br />

log<br />

6<br />

3298,<br />

68 <br />

t 2<br />

6<br />

14 <br />

<br />

600 <br />

<br />

Pas<br />

beide kante die logaritmiese<br />

funksie<br />

Leereenheid 2<br />

t 2<br />

log 1<br />

vergelyking<br />

te deel met log 1 kan dieselfde .<br />

toe<br />

n<br />

Hier<br />

het ek die handige logwet log b a n log b a<br />

<br />

gebruik.<br />

Deur nou die regter - en linkerkant van die<br />

<br />

<br />

14 <br />

<br />

<br />

<br />

600 <br />

oplossingsmetode<br />

gevolg as hierbo<br />

<br />

<br />

verder gevolg word.<br />

Bogenoemde is baie werk, maar ek hoop ek het daarin geslaag om die hele saak van<br />

eksponensiële vergelykings en logaritmes so ʼn bietjie vir u op te klaar.<br />

Hoe kan ons log 5 x teken m.b.v. GSP? ..................<br />

Kontroleer dat jy al die eksponensiële en logaritmiese wette ken soos wat jy dit reeds op<br />

skool gebruik het. Jy kan Precalculus of 'n skoolhandboek gebruik. Die belangrikstes is in die<br />

bylaag.<br />

Praktiese voorbeeld.<br />

Klasvoorbeeld: CA p. 448 no.22<br />

Individuele PC-opdrag /<br />

PowerPoint op eFundi: (Eksp.funksies; Eksp verval; Beperkte Eksp.groei)<br />

Ander op E-leerplatform: Werklikheidsgetroue Eksponensiële en Logaritmiese<br />

Vergelykings (Erkenning: Mnr. R.J. van de Venter)<br />

227


Leereenheid 2<br />

228<br />

Individuele oefening.<br />

Voltooi die volgende opdrag:<br />

Opdrag 19A:<br />

1. Skets y log 2 x,<br />

y log 4 x,<br />

y log 6 x en y log8<br />

x op dieselfde assestelsel m.b.v. GSP<br />

en voorsien elke grafiek van sy vergelyking. Wat is die verband tussen die grafieke?<br />

(Stuur via eFundi.)<br />

2. Skets y ln x,<br />

x<br />

x<br />

y log10<br />

x,<br />

y e en y 10<br />

op dieselfde assestelsel m.b.v. GSP en<br />

voorsien elke grafiek van sy vergelyking. (Stuur via eFundi.)<br />

3. Raak ontslae van die eksponente in die volgende vergelykings deur dit m.b.v. die<br />

definisie om te skakel na logaritmiese vergelyking:<br />

3.1 3 2 = 9<br />

3<br />

1<br />

3.2 4 64<br />

3.3 (0,5) -2 = 4<br />

1 3<br />

1<br />

<br />

3.4 2<br />

8 <br />

3.5 27 9<br />

3<br />

2<br />

<br />

4. Bereken sonder sakrekenaar die waardes van:<br />

log<br />

1<br />

4.1 2 4<br />

4.2 log5125<br />

log<br />

1<br />

4.3 7 7<br />

log<br />

1<br />

4.4 8 4<br />

5. Vereenvoudig:<br />

6.<br />

5.1 log39 + log327 – log381<br />

5.2 log515 – log53<br />

5.3 2log 7 7<br />

6.1 Skets, m.b.v. GSP , op dieselfde assestelsel y = log10x, y = log2x en y = log 3x.<br />

6.2 Gebruik die logaritmiese wette om die verwantskap tussen die grafieke te<br />

verduidelik. Toets dit in Sketchpad . (Voeg bladsye by in jou dokument.)


7. As <br />

log 4! 1, 9746<br />

5<br />

OPDRAG 19B:<br />

, bereken 5 5!<br />

log sonder ʼn sakrekenaar.<br />

Leereenheid 2<br />

1. 'n Kolonie bakterieë verdubbel elke uur. Gestel daar is aanvanklik (t = 0) 1 bakterie.<br />

1.1 Gee 'n vergelyking met veranderlike t (tyd in uur) wat hierdie proses beskryf.<br />

(Wenk: stel 'n tabel op om jou te help)<br />

1.2 Hoe sal die vergelyking lyk as die bakterieë 1000-voudig vermeerder het?<br />

1.3 Verduidelik waarom 9 < t < 10 as die bakterieë 1000-voudig vermeerder het?<br />

1.4 Druk t uit as 'n logaritme met basis 2.<br />

1.5 Bereken t tot 2 desimale syfers noukeurig.<br />

2. Die halfleeftyd, t in dae, van bismut-210 word gemodelleer deur die vergelyking<br />

t<br />

<br />

10 0, 87 5 . Gebruik logaritmes om die halfleeftyd in dae tot 2 desimale syfers<br />

korrek te bereken.<br />

3. Die tydsduur (in ps) om N berekeninge deur 'n spesifieke rekenaar uit te voer is<br />

t N log N .<br />

2<br />

3.1 Skets die grafiek van die funksie met die hand deur 'n tabel te gebruik met N -<br />

waardes 0; 2; 4; 8; 16<br />

3.2 Skets die grafiek met GSP (Wenk: Verander die basis na 10)<br />

4. Atmosferiese druk, p , wissel volgens die hoogte, h , bokant die aarde se oppervlak.<br />

Vir hoogtes tot en met ongeveer 10 km, word die druk (in mm kwik) benader deur<br />

met h in km.<br />

p e <br />

0, 125h<br />

760 ,<br />

4.1 Bereken die druk op 'n hoogte van 7,3 km.<br />

4.2 Op watter hoogte sal die druk 400 mm kwik wees?<br />

5. Die arbeid, in joule, verrig deur 'n 1-kg monster stikstof gas as die volume van 'n<br />

aanvangswaarde i V verander na 'n finale waarde van V f teen 'n konstante<br />

temperatuur proses word gegee deur <br />

4 V<br />

f <br />

W 9 , 1 10 ln<br />

<br />

. Bereken die arbeid verrig<br />

Vi<br />

<br />

(tot die naaste 100 J) as hierdie monster se volume toeneem vanaf 3 liter tot 7 liter.<br />

6. Beskou die skets van 'n dryfkatrol en plat dryfband. Die verhouding tussen die<br />

stywekantkrag ( T 1)<br />

en die slapkantkrag ( T 2)<br />

word gegee deur<br />

229


Leereenheid 2<br />

230<br />

T<br />

T<br />

1 <br />

e , met die wrywingskoëffisiënt en die kontakhoek in radiale.<br />

2<br />

6.1 Bereken die kontak hoek as T 1 1,3 keer groter as T 2 en = 0,4.<br />

6.2 Dis wenslik dat die kontakhoek nie kleiner as 120 moet wees nie, om te<br />

voorkom dat die band gly. Watter afleiding kan jy maak oor hierdie voorbeeld.<br />

7. Die Griekse sterrekundiges Hipparchos en Ptolemy het die helderste sterre eerste<br />

magnitude en die dofste sterre sesde magnitude genoem. Die ontwikkeling van die<br />

teleskoop het baie meer sterre sigbaar gemaak sodat 'n wiskundige definisie vir hulle<br />

helderheid nodig was. Dit word gegee deur M log I log I<br />

5<br />

100 0 met I die<br />

intensiteit van die lig vanaf die ster en I0 die intensiteit van die lig van 'n ster met<br />

magnitude 0. Hoe kleiner die magnitude, hoe helderder die ster. Die helderste ster,<br />

Sirius, het magnitude -1,45, terwyl die planeet Venus 'n helderheid van -4,4 magnitude<br />

kan bereik. Die Hubble teleskoop kan sterre so dof as 25 magnitude waarneem. Neem<br />

6<br />

I 2, 45 10 en bereken:<br />

0<br />

7.1 Die intensiteit van lig vanaf Sirius.<br />

7.2 Die intensiteit van lig vanaf 'n ster met magnitude 25.<br />

7.3 Hoeveel keer is die lig vanaf Sirius helderder as die vanaf 'n ster met magnitude<br />

25.<br />

8. Luidheid (die krag van klank) word gewoonlik gemeet in desibel. Omdat die mense-oor<br />

'n geweldige omvang van klankhardheid kan waarneem, word die vlak van klank<br />

beskryf deur die funksie <br />

I <br />

10 log<br />

<br />

<br />

,<br />

I 0 <br />

met die luidheid in desibel, I die intensiteit in watt per vierkante meter, en I 0 die<br />

12 2<br />

drumpel-intensiteit van gehoor. Neem 0 10 W/m<br />

I<br />

<br />

.<br />

Bereken sonder 'n sakrekenaar:<br />

T 1<br />

8.1 Die geruis van blare met intensiteit<br />

T 2<br />

<br />

11<br />

2<br />

10 W/m .


8.2 'n Besige straat se verkeer teen<br />

5<br />

2<br />

10 W/m .<br />

6<br />

2<br />

8.3 'n Gewone gesprek met intensiteit 3 10 W/m .<br />

9. Watter verband is daar tussen die formules van vraag 7 en 8?<br />

Leereenheid 2<br />

10. In Chemie word die pH van 'n oplossing gedefinieer deur: pH = -log[H + ], waar [H + ] die<br />

waterstof-ioon konsentrasie van die oplossing is. Bereken die waterstof-ioon<br />

konsentrasie in 'n monster van suurlemoensap met pH = 3,42.<br />

11. Opdrag 11A no. 26.3<br />

Opdrag 19C<br />

1. Precalculus oefening 4.2 no. 2<br />

2. Precalculus oefening 4.2 no. 18<br />

3. Precalculus oefening 4.2 no. 24<br />

4. Precalculus oefening 4.2 no. 32<br />

5. Bereken sonder sakrekenaar log66!, as gegee is dat log65! = 2,672.<br />

6. Gebruik die vergelyking<br />

1.5.6.<br />

7. Gebruik die vergelyking<br />

cx<br />

y a.e om 'n model vir voorbeeld 4 te vind in leeronderdeel<br />

ct<br />

s a.e <br />

om 'n model vir opdrag 11A no. 5 te vind.<br />

8. Sondagaand gewaar jy 32 muskiete in jou kamer. Maandagaand<br />

tel jy 48 muskiete. Dinsdagaand is daar 72. (eina!) Aanvaar dat die<br />

aantal muskiete eksponensieel toeneem.<br />

8.1 Wat is die groeikoers ('n persentasie)?<br />

8.2 Skryf 'n vergelyking wat die aantal muskiete, y , na x dae<br />

modelleer.<br />

8.3 Bereken die aantal muskiete na twee weke.<br />

8.4 Na hoeveel dae sal daar 2000 000 muskiete wees?<br />

8.5 Gee minstens een rede hoekom die muskietbevolking nie<br />

werklik eksponensieel aanteel nie.<br />

9. 'n Nuwe maatskappy met 5 werknemers verwag dat die aantal werknemers sal groei<br />

teen 'n tempo van 120% per jaar. Hoeveel werknemers sal daar na 4 jaar wees?<br />

231


Leereenheid 2<br />

10. Die verkoopsbestuurder van 'n kitskos groep bevind dat die verkope<br />

van ontbyt afneem aan die einde van 'n promosie-veldtog. Die<br />

verkope in rand is 'n funksie van die aantal dae d na die veldtog se<br />

afloop en word beskryf deur<br />

11. Precalculus Oefening 4.6 no. 5<br />

232<br />

S(<br />

d )<br />

0,<br />

1d<br />

4 <br />

4800<br />

.<br />

3 <br />

Die bestuurder wil verhoed dat die verkope onder R 2700 per dag<br />

val voordat hy 'n nuwe reklame-veldtog begin. Wanneer moet hy<br />

weer met 'n veldtog begin? (Wenk: Stel S d 2700)<br />

12. Precalculus Oefening 4.6 no. 23 (gebruik basis e)<br />

13. Precalculus Oefening 4.6 no. 30 (Lees Opdrag 19B no. 10)<br />

14. Precalculus Oefening 4.6 no. 36 (Lees Opdrag 19B no. 7)<br />

15. Precalculus Oefening 4.6 no. 41 (Lees Opdrag 19B no. 8)<br />

Het u sommige van die oefeninge met The Geometer’s Sketchpad gekontroleer?<br />

Sien assessering en terugvoering op p. viii<br />

Opdrag 19D<br />

1. Precalculus Oefening 4.3 no. 3<br />

2. Precalculus Oefening 4.3 no. 6<br />

3. Precalculus Oefening 4.3 no. 10<br />

4. Precalculus Oefening 4.3 no. 13<br />

5. Precalculus Oefening 4.3 no. 21<br />

6. Precalculus Oefening 4.3 no. 32<br />

7. Precalculus Oefening 4.3 no. 46<br />

8. Precalculus Oefening 4.3 no. 65<br />

9. Precalculus Oefening 4.3 no. 87<br />

10. Precalculus Oefening 4.4 no. 1<br />

11. Precalculus Oefening 4.4 no. 2<br />

12. Precalculus Oefening 4.4 no. 9<br />

13. Precalculus Oefening 4.4 no. 14<br />

14. Precalculus Oefening 4.4 no. 28<br />

15. Precalculus Oefening 4.4 no. 33


16. Precalculus Oefening 4.4 no. 46<br />

17. Precalculus Oefening 4.4 no. 48<br />

18. Precalculus Oefening 4.4 no. 55<br />

19. Precalculus Oefening 4.5 no. 3<br />

20. Precalculus Oefening 4.5 no. 10<br />

21. Precalculus Oefening 4.5 no. 23<br />

22. Precalculus Oefening 4.5 no. 30<br />

23. Precalculus Oefening 4.5 no. 38<br />

24. Precalculus Oefening 4.5 no. 45<br />

25. Precalculus Oefening 4.5 no. 60<br />

26. Precalculus Oefening 4.5 no. 73<br />

27. Precalculus Oefening 4.5 no. 76<br />

28. Precalculus Oefening 4.6 no. 1<br />

29. Precalculus Oefening 4.6 no. 4<br />

30. Precalculus Oefening 4.6 no. 11<br />

31. Precalculus Oefening 4.6 no.16<br />

32. Precalculus Oefening 4.6 no. 19<br />

33. Precalculus Oefening 4.6 no. 26<br />

34. Precalculus Oefening 4.6 no. 36 (Lees Opdrag 19B no. 7)<br />

35. Precalculus Oefening 4.6 no. 40<br />

Het u sommige van die oefeninge met The Geometer’s Sketchpad gekontroleer?<br />

Sien assessering en terugvoering op p. viii<br />

Leereenheid 2<br />

233


Leereenheid 2<br />

2.4 INVERSE VAN TRIGONOMETRIESE FUNKSIES<br />

Jy benodig ongeveer 6 uur om hierdie leergedeelte suksesvol te voltooi.<br />

UITKOMSTE:<br />

Na voltooiing van hierdie leergedeelte moet jy in staat wees om<br />

die inverses van die sinus- kosinus en tangens funksies te kan bepaal, skets en<br />

probleme daarmee op te los<br />

Jy gaan die volgende studiemateriaal nodig kry: Precalculus hoofstuk 5.<br />

234<br />

Bestudeer Precalculus:<br />

pp. 406 - 411<br />

Opmerking: Volgens Stewart is die inverse tangensfunksie bgtan, maar op die meeste<br />

sakrekenaars word dit aangedui deur tan -1 . Ons gebruik tan -1 (positiewe getal) om een<br />

verwysingshoek te bereken. Ons gebruik tan -1 (positiewe of negatiewe getal) om die<br />

hoofwaarde te bereken. Die hoofwaarde is die hoek uit die beperkte definisieversameling.<br />

Foerster (skrywer van Precalculus with Trigonometry) gebruik bgtan om alle moontlike<br />

hoeke (omwentelinge ingesluit) aan te dui. Vir hom is bgtan dus die inverse tangensrelasie.<br />

Dis soortgelyk aan die vierkantswortelfunksie: daar is twee waardes wat x 2 = 4 bevredig,<br />

maar ons kom ooreen dat die vierkantswortel van 4 die positiewe waarde is.


Hier volg van die bekende waardes (spesiale hoeke) van die inverse tangensfunksie:<br />

x 1<br />

tan x<br />

-1<br />

in rad bg tan x in <br />

-60<br />

-45<br />

-30<br />

0 0 (0) 0<br />

Voltooi die volgende tabel met spesiale hoeke:<br />

1<br />

3<br />

1<br />

x bg sin x <br />

0<br />

0,5<br />

in radiale<br />

Voltooi die volgende tabel met spesiale hoeke:<br />

<br />

1<br />

3<br />

1<br />

2<br />

3<br />

2<br />

1<br />

1<br />

x cos x <br />

1<br />

3<br />

2<br />

1<br />

2<br />

0,5<br />

0<br />

in radiale<br />

30<br />

45<br />

60<br />

<br />

1<br />

sin x<br />

in <br />

bg cos x <br />

in grade<br />

Leereenheid 2<br />

235


Leereenheid 2<br />

BESTUDEER VOORBEELD 1:<br />

1<br />

Bereken sin tan x<br />

Oplossing:<br />

236<br />

<br />

1<br />

Ons weet tan x<br />

.<br />

is net 'n ander manier om<br />

te sê “die hoek waarvan die tangens x is”.<br />

Ons teken dus 'n reghoekige driehoek met<br />

een van die hoeke . Dan noem ons die<br />

teenoorstaande sy x en die aangrensende<br />

x<br />

1<br />

sy 1. Dan sal tan x of tan x<br />

.<br />

Dit beteken is die hoek wat ons benodig.<br />

Volgens die stelling van Pythagoras kan die<br />

2 skuinssy bereken word as x 1 .<br />

<br />

1<br />

tan x<br />

1<br />

sin sin<br />

<br />

x<br />

x<br />

2<br />

1<br />

Topografiese kaart<br />

Selfstudie: Alle Oefeninge oor Grafieke in die Addendum pp. 68-70<br />

Neem u antwoorde saam na die kontakgeleentheid/ groepbyeenkoms vir<br />

bespreking<br />

<br />

1<br />

x


Voltooi die volgende:<br />

Opdrag 20A:<br />

1.<br />

Individuele oefening.<br />

Leereenheid 2<br />

(Gee by elk van die volgende ook ʼn verwysingshoek in beide grade en radiale en bereken<br />

ook die algemene oplossing. Wenk: Maak 'n skets van die 4 kwadrante.)<br />

1.1 Precalculus Oefening 5.5 no. 4(b)<br />

1.2 Precalculus Oefening 5.5 no. 5(a)<br />

1.3 Precalculus Oefening 5.5 no. 8(a)<br />

1.4 Precalculus Oefening 5.5 no. 8(b)<br />

1.5 Precalculus Oefening 5.5 no. 10(b)<br />

2. Precalculus Oefening 5.5 no. 2<br />

3. Precalculus Oefening 5.5 no. 19<br />

4. Precalculus Oefening 5.5 no. 26 (sonder sakrekenaar)<br />

5. Bepaal die presiese waarde van die uitdrukking<br />

is.<br />

6. Precalculus Oefening 5.5 no. 44<br />

<br />

<br />

indien dit gedefinieer<br />

4 <br />

1<br />

cos cos<br />

7. ʼn Opwekker (generator) lewer 'n spanning van V 200 cos 50<br />

t volt, met t die tyd in<br />

sekondes. (Voorbeeld 1 by trigonometriese funksies) op watter tydstip sal die spanning<br />

150 V wees? Werk tot 3 desimale syfers noukeurig.<br />

8. Voor ʼn konsert, word die instrumente van die orkes gestem deur ʼn A-noot op die<br />

klavier of fluit te speel. Die vibrasie word gegee deur: y 3, 2cos 880<br />

t met die<br />

verplasing y in mm en t in sekondes. Op watter tydstip (in sekondes tot 4 desimale<br />

syfers) sal die verplasing 1,6 mm wees?<br />

9. Die dwarsdeursnee van ʼn watergolf is y <br />

<br />

2,<br />

1sin<br />

x , met x en y gemeet in<br />

2 4 <br />

meter. Hoe ver vanaf die oorsprong het die golf ʼn hoogte van 1,5 meter?<br />

10. ʼn Satelliet wentel om die aarde sodat die afstand y , in km, noord of suid (hoogte buite<br />

rekening gelaat) van die ewenaar gegee word deur y 2000cos 0, 025t 0, 25<br />

, met t<br />

tyd in minute na die lansering. Op watter tydstip sal die satelliet 1000 km suid van die<br />

ewenaar wees?<br />

237


Leereenheid 2<br />

1<br />

11. Bereken cos 2 sin x<br />

238<br />

.<br />

(Wenk: dubbelhoeke – kies die regte een van die drie formules)<br />

12. ʼn Rak word ondersteun deur ʼn driehoekige stut/klamp met sye a, b, en c soos<br />

aangetoon in meegaande skets. Vind ʼn uitdrukking om die hoek tussen sye b en c te<br />

beskryf. (Wenk: kosinusreël)<br />

A<br />

b<br />

13. Die verskil in hoogte tussen die hoofsuil- en die republiektoring van die Taalmonument<br />

op Paarlberg is 29 m. Gestel jy staan op ʼn afstand d meter weg van die voet van die<br />

monument. Laat die hoogtehoek na die republiektoring wees en die hoogtehoek na<br />

die hooftaaltoring . Toon aan dat<br />

1<br />

29 <br />

tan tan <br />

d<br />

<br />

<br />

d<br />

Rak<br />

14. Gestel dat die hoogte van die gety ( h ) in meter by 'n hawe-ingang voorgestel word<br />

<br />

deur: h 3 sin t 2<br />

15 , met t die aantal uur na middernag.<br />

6<br />

c<br />

a<br />

29 m


Wat is die funksie se:<br />

14.1 amplitude;<br />

14.2 periode;<br />

14.3 fase;<br />

14.4 vertikale verplasing?<br />

14.5 Stel h grafies voor.<br />

Leereenheid 2<br />

14.6 Op watter tydstip (na middernag) is die eerste hoogwater? Toon dit grafies<br />

aan.<br />

14.7 Toon algebraïes aan wanneer alle hoogwaters bereik sal word.<br />

14.8 Wat is diepste wat 'n boot kan wees om te alle tye die hawe binne te<br />

vaar?<br />

15. Vanuit Opdrag 13A no. 12<br />

(b) Op watter tye (na middernag) is die hoogte van die gety 6 m?<br />

(c) Gestel 'n skip kan slegs die hawe binnekom of verlaat as die water dieper as 6 m<br />

is, vir hoeveel uur van die dag is dit moontlik?<br />

16. Vanuit Opdrag 13A no. 13<br />

13.8 Op watter tydstippe en hoeke gooi die speek OP die langste skaduwee?<br />

13.9 Op watter tydstippe en hoeke is die skaduwee wat OP gooi die kortste (geen<br />

skaduwee)?<br />

Het u sommige van die oefeninge met The Geometer’s Sketchpad gekontroleer?<br />

Sien assessering en terugvoering op p. viii<br />

Opdrag 20B<br />

1.<br />

(Gee by elk van die volgende die verwysingshoek in beide grade en radiale en gee ook die<br />

algemene oplossing. Wenk: Maak 'n skets van die 4 kwadrante.)<br />

1.1 Precalculus Oefening 5.5 no. 4(b)<br />

1.2 Precalculus Oefening 5.5 no. 5(c)<br />

1.3 Precalculus Oefening 5.5 no. 7(b)<br />

1.4 Precalculus Oefening 5.5 no. 8(b)<br />

1.5 Precalculus Oefening 5.5 no. 9(a)<br />

1.6 Precalculus Oefening 5.5 no. 9(b)<br />

1.7 Precalculus Oefening 5.5 no. 10(a)<br />

1.8 Precalculus Oefening 5.5 no. 23 sonder sakrekenaar<br />

239


Leereenheid 2<br />

1.9 Precalculus Oefening 5.5 no. 25 sonder sakrekenaar<br />

2. Precalculus Oefening 5.5 no. 2<br />

3. Precalculus Oefening 5.5 no. 19<br />

1<br />

4. Bepaal die presiese waarde van die uitdrukking tan tan<br />

6<br />

<br />

<br />

indien dit gedefinieer is.<br />

<br />

5. Precalculus Oefening 5.5 no. 44<br />

7. ʼn Agentskap vir tydelike werk raadpleeg 'n ekonoom. Hy dui aan dat die aanvraag na<br />

tydelike werk (gemeet in duisende werksaansoeke per week) in ons land gemodelleer<br />

f t 4, 3sin 0, 82t 0, 3 7, 3 waar t die tyd in jare is<br />

240<br />

word deur die funksie: <br />

sedert Januarie 1995.<br />

7.1 Bereken die:<br />

7.1.1 amplitude,<br />

7.1.2 vertikale verplasing,<br />

7.1.3 horisontale verplasing of fase (3 desimale syfers noukeurig) en die<br />

7.1.4 periode.<br />

7.2 Wat is die maksimum werksaansoeke per week?<br />

7.3 Wat is die minimum werksaansoeke per week?<br />

7.4 Maak 'n sketsgrafiek.<br />

7.5 Wanneer (in watter maand) na Januarie 1995 word die eerste maksimum bereik?<br />

8. Die jaarlikse kontantvloei na aandeelfondse(gemeet as 'n persentasie van die totale<br />

bates) het sedert 1955 gefluktueer in siklusse van ongeveer 40 jaar. Gedurende 1955<br />

was 'n hoogtepunt bereik. Die hoogtepunte was ongeveer +15% van die totale bates<br />

en die laagtepunte ongeveer -10% van die totale bates.<br />

8.1 Modelleer hierdie kontantvloei met 'n kosinusfunksie van die tyd t in jare, waar<br />

t 0 , 1955 voorstel deur die volgende te bereken: (werk tot 3 desimale<br />

syfers noukeurig)<br />

8.1.1 amplitude,<br />

8.1.2 vertikale verplasing,<br />

8.1.3 horisontale verplasing of fase in radiale<br />

8.1.4 periode en die<br />

8.1.5 koëffisiënt van t gemeet in radiale per jaar.<br />

8.2 Skryf nou die gevraagde funksie neer.<br />

8.3 Maak 'n sketsgrafiek<br />

8.4 Wanneer (vir watter waardes van t tot 3 desimale syfers noukeurig) sal daar<br />

geen kontantvloei na aandeelfondse wees nie? Werk met t in die interval [0; 60]<br />

8.5 Wanneer (in watter jaar en maand) na Januarie 1955 is daar vir die eerste keer<br />

geen kontantvloei na aandeelfondse nie?


9. 'n Nuwe spoorlyn moet deur ʼn berg en<br />

oor ʼn rivier gebou word. Gebruik 'n<br />

koördinaat stelsel met oorsprong by die<br />

ingang van die tonnel. Gestel die berg<br />

is 250 m op sy hoogste punt bokant die<br />

spoorlyn en die diepste punt van die<br />

vallei is 50 meter onder die spoorlyn.<br />

M.a.w. die spoorlyn word op die x-as<br />

gemodelleer. Gestel die horisontale<br />

afstand tussen die toppunt van die berg<br />

en die laagste punt in die rivier is<br />

700 meter. Gestel ons modelleer die<br />

vertikale hoogte, y (in meter) vanaf die<br />

spoorlyn tot die aardoppervlakte as 'n<br />

sinusfunksie m.b.t. x (in meter), gemeet<br />

vanaf die tonnel se ingang.<br />

9.1 Bereken die amplitude.<br />

9.2 Bereken die vertikale verplasing.<br />

9.3 Bereken die periode in meter.<br />

9.4 Bereken die koëffisiënt van x in<br />

radiale per meter.<br />

Leereenheid 2<br />

9.5 Gebruik die gewens tot jou beskikking en skryf die vergelyking neer wat die<br />

situasie modelleer. Omdat die fase onbekend is, sal daar 'n veranderlike “c” in die<br />

hoek voorkom.<br />

9.6 Bereken c deur die oorsprong (0; 0) in die vergelyking in 9.5 te stel en op te los.<br />

9.7 Gee die fase.<br />

9.8 Gee die vergelyking wat die situasie modelleer.<br />

9.9 Bereken die lengte van die tonnel.<br />

9.10 Bereken die lengte van die brug.<br />

10. Vanuit Opdrag 13B<br />

12.2 algebraïes (Wenk: Stel sakrekenaar in op radiale; gebruik verwysingshoek in al<br />

vier kwadrante met veelvoude 2n )<br />

Het u sommige van die oefeninge met The Geometer’s Sketchpad gekontroleer?<br />

Sien assessering en terugvoering op p. viii<br />

y<br />

ingang<br />

250 m<br />

tonnel<br />

700 m<br />

brug<br />

50 m<br />

x<br />

241


Leereenheid 2<br />

2.5 INVERSE HIPERBOLIESE FUNKSIES<br />

Jy benodig ongeveer 0 uur om hierdie leergedeelte suksesvol te voltooi.<br />

UITKOMSTE (Opsioneel en slegs vir verryking):<br />

Na voltooiing van hierdie leergedeelte moet jy in staat wees om<br />

die formules van die inverse hiperboliese funksies te kan aflei<br />

die inverses van die hiperboliese funksies te kan bepaal, skets en probleme daarmee op<br />

te los (formules sal verskaf word)<br />

Jy gaan die volgende studiemateriaal nodig kry: Addendum hoofstuk 7<br />

Waar het ons inverse hiperboliese funksies nodig het in die praktyk? Om die vraag te<br />

beantwoord beskou ons weer 'n vorige voorbeeld van 'n onbelaste kabel: 'n Telefoonkabel<br />

hang tussen twee pale in die vorm van die kettingvergelyking:<br />

242<br />

waar x en y in meter gemeet word.<br />

x <br />

y 20cosh 15<br />

,<br />

20 <br />

As ons hoogtes (y) het en horisontale afstande (x) wil bereken, het ons die inverse cosh<br />

funksie nodig.


Bestudeer die aangetoonde materiaal in die addendum:<br />

Leereenheid 2<br />

Werk dus deur pp. 4 en 5. Jy moet definisie 2 ken. Definisies 3,4 en 5 moet jy kan aflei en<br />

gebruik. Jy hoef dit nie te memoriseer nie. Probeer op GSP die grafieke teken m.b.v. hierdie<br />

drie definisies. Werk ook deur voorbeeld 3 op p. 5.<br />

Skryf die definisies hier neer:<br />

Gestel y = acosh(bx) + c<br />

is die model vir een of ander lewenswerklike voorbeeld.<br />

[In die voorbeeld van ʼn iglo kan x die helfte van die breedte en y die<br />

hoogte van die iglo voorstel.]<br />

As die waarde van x bekend is en y bereken moet word, moet jy die cosh(bx) gedeelte<br />

verander deur die definisie van die cosh-funksie i.t.v. e bx te gebruik.<br />

As die waarde van y bekend is en x bereken moet word, moet jy nie die definisie van<br />

cosh(bx) gebruik nie, maar dit so hou sodat jy cosh -1 kan gebruik. D.w.s. dan gebruik jy die<br />

formule wat hierbo neergeskryf is.<br />

Opmerking: sinh<br />

1<br />

x <br />

sinh x<br />

1 , want sinh -1 x is die inverse funksie.<br />

243


Leereenheid 2<br />

Voorbeeld:<br />

Die Gateway Boog in St. Louis word beskryf deur 'n omgekeerde<br />

kettingboog met y die hoogte en die verplasing vanaf die middelpunt,<br />

beide gemeet in voet. Die model word gegee deur:<br />

x <br />

y 127 , 7 cosh<br />

757 , 7<br />

127,<br />

7 <br />

315 x 315 .<br />

1. Gebruik die definisie van die cosh-funksie om y te skryf in terme<br />

van eksponensiële funksies.<br />

2. Hoe hoog is die brug?<br />

1<br />

2<br />

3. Hoe breed is die brug? (Wenk: cosh a ln<br />

a a 1<br />

a 1)<br />

<br />

<br />

4. Hoeveel verskil jou antwoord met dit wat jy kan aflei uit die<br />

beperking op die definisieversameling van y?<br />

Oplossing:<br />

1.<br />

244<br />

<br />

e e <br />

cosh<br />

<br />

2<br />

<br />

e<br />

y 127,<br />

7<br />

<br />

<br />

x<br />

127,<br />

7<br />

e<br />

2<br />

x<br />

127,<br />

7<br />

<br />

<br />

757,<br />

7<br />

<br />

<br />

2. Uit die volgende skets wat saamgestel is uit die gegewens, kan ons sien dat die<br />

maksimum hoogte op die y-as bereik word.<br />

<br />

e<br />

y 127,<br />

7<br />

<br />

<br />

0<br />

127,<br />

7<br />

e<br />

2<br />

y<br />

-315 315 x<br />

0<br />

127,<br />

7<br />

1 1<br />

= -127,7 757 , 7<br />

2 <br />

<br />

<br />

757,<br />

7<br />

<br />

<br />

deur x=0 te stel


= 630<br />

Dus brug is 630 voet hoog<br />

3. Vir die breedte benodig ons die x-afsnitte en moet dus y = 0 stel.<br />

Stel<br />

x <br />

127, 7 cosh 757,<br />

7<br />

127,<br />

7 <br />

0 om die x-afsnitte te bepaal<br />

<br />

x <br />

127,<br />

7 cosh<br />

<br />

127,<br />

7 <br />

757,<br />

7<br />

x <br />

cosh<br />

5,<br />

933<br />

127,<br />

7 <br />

1<br />

x <br />

cosh<br />

<br />

cosh<br />

cosh<br />

127,<br />

7 <br />

<br />

<br />

x<br />

<br />

127,<br />

7<br />

<br />

1<br />

cosh ( 5,<br />

933)<br />

ln<br />

2,<br />

466...<br />

x<br />

vereenvoudig<br />

tot<br />

1<br />

2<br />

5, 933 5,<br />

933 1<br />

<br />

314, 972<br />

629,<br />

944<br />

voet<br />

Breedte 314,<br />

972 2<br />

voet<br />

5, 933<br />

3.4 Uit gegewens volg: Breedte is: 315 X 2 = 630<br />

Verskil is: 630 – 629,944 = 0,056 voet<br />

vorm cosh( a ) b<br />

Leereenheid 2<br />

pas links en regs inverse hiperboliese<br />

cos toe<br />

245


Leereenheid 2<br />

Voltooi die volgende:<br />

OPDRAG 21A:<br />

246<br />

Individuele oefening.<br />

1. Addendum (p. 7) Oef. 7.6 no. 5b<br />

2. Addendum Oef. 7.6 no. 6b<br />

3. Addendum Oef. 7.6 no. 21(Bereken: 21.1 x 21.2 sinh x 21.3 cosh x tot 3 desimale<br />

syfers)<br />

4. Addendum: Gebruik die skets en vergelyking in Oef. 7.6 no. 49 en bereken die kortste<br />

afstand tussen twee duiwe wat beide op 'n hoogte van 6 meter op die kabel sit. (Wenk:<br />

die duiwe kan weerskante van dieselfde stutpaal sit. Moenie die k-metode gebruik nie,<br />

maar gebruik die formule.)<br />

5. Bewys definisie 4 op p. 489 (gebruik die k-metode)<br />

6. Gebruik GSP en skets die grafieke van:<br />

a. sinh -1 x<br />

b. cosh -1 x<br />

c. tanh -1 x in een dokument op drie bladsye in “bold”. Skets ook op elke bladsy<br />

die lyn y x in “dashed” en die oorspronklike funksie in “thin”.<br />

7. Iglo’s word gebou volgens 'n omgekeerde<br />

kettingboog funksie. Stephan weet nog nie van<br />

refleksies nie. Daarom gebruik hy die funksie<br />

f(x) = 5cosh(0,5x) – 5<br />

soos hier langsaan geteken.<br />

7.1 Hy kry ook nie die cosh-funksie op sy<br />

sakrekenaar nie. Help hom deur die<br />

gebruik van die definisie van die coshfunksie<br />

om y te skryf in terme van<br />

eksponensiële funksies.<br />

7.2 Help hom om te bereken hoe hoog sy<br />

igloe gaan wees as hy dit 4 meter breed<br />

wil hê. (Werk tot die naaste mm)<br />

y<br />

6<br />

5<br />

4<br />

3<br />

2<br />

1<br />

-6 -4 -2 2 4 6<br />

-1<br />

-2<br />

x


Leereenheid 2<br />

7.3 Hoe breed (tot die naaste mm) moet die igloe wees as Stephan dit graag 3 meter<br />

hoog wil hê? 1<br />

(Wenk: cosh a ln<br />

a <br />

<br />

2<br />

a 1<br />

<br />

a 1)<br />

Opdrag 21B:<br />

Gebruik die formules en bereken:<br />

1. cosh -1 (2)<br />

2. sinh -1 (10)<br />

3. tanh -1 (0,1)<br />

3<br />

4. As sinh x , bereken<br />

4<br />

4.1 x<br />

4.2 cosh x<br />

4.3 tanh x<br />

4.4 Bereken cosh x direk uit 'n identiteit (sonder om x te bereken) en vergelyk jou<br />

antwoord met 4.2.<br />

5. Jy wil graag (?) die meegaande pizza<br />

oond deur 'n wiskundige vergelyking<br />

modelleer.<br />

Daarom begin jy met die volgende<br />

moederfunksie: y1 = cosh x<br />

6<br />

y<br />

5<br />

4<br />

3<br />

2<br />

1<br />

-4 -2 2 4 x 6<br />

Daarna reflekteer jy y1 m.b.t. die x-as om y2<br />

te verkry.<br />

5.1 Skryf die vergelyking van y2 neer.<br />

Jy meet die pizza oond en kry die hoogte 1,5<br />

meter. Daarom transleer jy y2 vertikaal<br />

y 1<br />

2<br />

y<br />

1<br />

-4 -2 2 4 6 x<br />

-1<br />

-2<br />

-3<br />

-4<br />

-5<br />

y 2<br />

247


Leereenheid 2<br />

opwaarts om y3 te kry.<br />

248<br />

5.2 Skryf die vergelyking van y3 neer.<br />

5.3 Bereken die deursnede van die<br />

pizza oond.<br />

Werk tot 3 desimale syfers<br />

noukeurig.<br />

(Wenk:<br />

2 a a 1<br />

a 1<br />

1<br />

cosh a ln<br />

)<br />

5.4 Jy meet die pizza oond en kry 'n<br />

deursnede wat presies die helfte<br />

is van jou antwoord in 8.3.<br />

Verkry y4 deur die grafiek<br />

van y3 horisontaal met 'n faktor<br />

van 0,5 te krimp. M.a.w. in y4 is<br />

die bene van die grafiek nader na<br />

mekaar sodat y4 die oond presies<br />

modelleer.<br />

Skryf die vergelyking van y4 neer.<br />

5.5 Gebruik die definisie van die<br />

cosh-funksie en herskryf y4 i.t.v.<br />

eksponensiële funksies.<br />

5.6. Skryf die waardeversameling van<br />

y4 in versamelingkeurdernotasie.<br />

5.7 Is y4 is 'n ewe of onewe funksie?<br />

Motiveer jou antwoord.<br />

Het u sommige van die oefeninge met The Geometer’s Sketchpad gekontroleer?<br />

Sien assessering en terugvoering op p. viii<br />

y<br />

1.5 1,5<br />

1<br />

0.5<br />

-2 -1 1 2 x<br />

-0.5<br />

-1<br />

y<br />

1.5 1,5<br />

1<br />

0.5<br />

-2 -1 1 2 x<br />

-0.5<br />

-1<br />

y 4<br />

y 3


Individuele oefening oor skoolwerk vir hersiening.<br />

Voltooi die volgende OOR ‘N VERSKEIDENHEID VAN FUNKSIES EN HUL<br />

INVERSES:<br />

OPDRAG 22A:<br />

Leereenheid 2<br />

1. Die skets word die grafieke van die funksies gegee deur f(x) = x 2 – 2x – 3 en h, 'n<br />

absolute waarde funksie, voorgestel. Beantwoord die volgende vrae m.b.v. die skets:<br />

1.1 Vir watter waardes van x is f stygend/toenemend?<br />

1.2 Wat is die maksimumwaarde van –x 2 + 2x + 3?<br />

1.3 Vir watter waarde(s) van p sal x 2 – 2x – 3 = p:<br />

1.3.1 Gelyke wortels hê<br />

1.3.2 Geen reële wortels hê.<br />

1.4 Vir watter waarde(s) van c sal die wortels van x 2 – 2x + c = 0 dieselfde teken hê?<br />

1.5 Bepaal b as h(x) = x + b.<br />

1.6 Vir watter waardes van x is h(x) f(x)?<br />

1.7 Bepaal die snypunte van die grafieke f(x) en die funksie gedefinieer deur<br />

y = -4x + 5.<br />

h<br />

2. In die skets word die volgende funksies voorgestel:<br />

f, met die vergelyking y = 3 x<br />

6<br />

4<br />

2<br />

-5 5<br />

T<br />

-2<br />

-4<br />

O<br />

3<br />

f<br />

249


Leereenheid 2<br />

250<br />

g, die refleksie van f in die lyn y = x<br />

h, die refleksie van g in die x-as<br />

2.1 Bepaal die definiërende vergelyking van g en h in die vorm y = …<br />

2.2 Bepaal, m.b.v. die skets, die waarde(s) van x waarvan:<br />

2.2.1 3 x > 0<br />

2.2.2 log x 0<br />

1<br />

3<br />

(0; 1)<br />

4<br />

3<br />

2<br />

1<br />

-2 2 4 6<br />

-1<br />

-2<br />

f<br />

O (1; 0)<br />

3. Die skets, stel die grafieke van die funksies f(x) = k x en g(x) = ax 2 + bx + c, voor. Die<br />

1 <br />

twee grafieke sny by A (op die y-as) en g raak die x-as by ; 0 . Die koördinate van<br />

2 <br />

B, wat op die grafiek van f lê word aangedui.<br />

y=x<br />

h<br />

g


3.1 Verduidelik waarom die koördinate van A (0; 1) is.<br />

3.2 Bepaal die waarde van k.<br />

3.3 Bepaal die waarde van a.<br />

3.4 Bepaal f -1 , die inverse van f, in die vorm y = …..<br />

Leereenheid 2<br />

3.5 Wat is die definiërende vergelyking van h as h die refleksie van f in die x-as is?<br />

4. Gegee die funksies: f(x) = x + 4 en<br />

g( x ) 16 x<br />

4.1 Teken, (sonder GSP) op dieselfde assestelsel, die sketsgrafieke van f en g.<br />

Toon duidelik al die afsnitte met die asse aan.<br />

4.2 Skryf die waardeversameling (terrein) van f neer.<br />

4.3 Vir watter waardes van x is f(x) < g(x)?<br />

4.4 Los vir x algebraïes op uit die vergelyking x + 4 = 6<br />

4.5 Toon op die grafiek van vraag 4.1 aan waar die oplossings van vraag 4.4<br />

afgelees kan word. gebruik die letters A en B en stippellyne.<br />

Sien assessering en terugvoering op p. viii<br />

A<br />

8<br />

6<br />

4<br />

2<br />

0 1<br />

-2 -1 1 2 3 4<br />

2<br />

B<br />

f<br />

2<br />

g<br />

251


Leereenheid 2<br />

Opdrag 22B:<br />

1. In die bygaande skets word<br />

die grafieke<br />

252<br />

f 'n hiperbool; ( x 0<br />

)<br />

g 'n halfsirkel; en<br />

hx x p , 'n<br />

absolute waarde<br />

grafiek, voorgestel.<br />

Die punt A(4; 2) is die snypunt<br />

van die drie grafieke.<br />

1.1 Bepaal die vergelyking<br />

van:<br />

1.1.1 f<br />

1.1.2 g<br />

1.2 Toon aan dat die waarde van p gelyk is aan 2.<br />

1.3 Bereken die koördinate van B. Toon AL die berekeninge.<br />

1.4 Gebruik die grafiek om die waardes van x te bepaal waarvoor gx hx<br />

.<br />

2. Gegee: f x x 2 en gx<br />

x 2<br />

2.1 Teken sketsgrafieke van f en g op dieselfde assestelsel. Toon duidelik die<br />

koördinate van alle afsnitte met die asse.<br />

2.2 Gebruik die grafieke om die waardes van x te bepaal waarvoor f x gx<br />

0.<br />

2.3 Gee die vergelyking van die grafiek wat simmetries is aan f met betrekking tot<br />

die lyn y 0.<br />

2<br />

3. Die halfsirkel y 9 x en die<br />

hiperbool xy k raak mekaar slegs<br />

by een punt. Herde punt lê op die<br />

lyn y x.<br />

Bereken die waarde van<br />

k .<br />

B<br />

g<br />

y<br />

0<br />

f<br />

y<br />

C<br />

h<br />

A(4; 2)<br />

y=x<br />

x<br />

xy=k<br />

O x


4. Die sketsgrafiek toon die krommes<br />

van .<br />

x<br />

x<br />

f x a en g x 5 Die<br />

krommes sny die y -as by P.<br />

4.1 Skryf die koördinate van P<br />

neer.<br />

4.2 Bepaal AL die moontlike<br />

waardes van a .<br />

4.3 Teken 'n sketsgrafiek van<br />

1<br />

g<br />

, die inverse van g . Toon die<br />

koördinate van enige afsnitte<br />

met die asse.<br />

4.4 Skryf die waardes van x<br />

waarvoor log 0.<br />

x<br />

5<br />

Het u sommige van die oefeninge met The Geometer’s Sketchpad gekontroleer?<br />

Sien assessering en terugvoering op p. viii<br />

y<br />

P<br />

O<br />

g<br />

Leereenheid 2<br />

f<br />

x<br />

253


Leereenheid 2<br />

254


NUWE FUNKSIES UIT OU<br />

FUNKSIES<br />

Jy benodig ongeveer 12 uur om hierdie leergedeelte suksesvol te voltooi.<br />

Uitkomste<br />

Na voltooiing van hierdie leereenheid moet jy in staat wees om<br />

gegewe funksies te kombineer (optel, aftrek, vermenigvuldig of deel);<br />

twee gegewe funksies saam te stel tot 'n nuwe funksie<br />

te toets of twee funksies mekaar se inverses is deur samestelling.<br />

Leereenheid 3<br />

Die volgende studiemateriaal gaan gebruik word: GSP en Precalculus hoofstukke 2 en 5.<br />

255


Leereenheid 3<br />

3.1 TRANSFORMASIES VAN FUNKSIES<br />

Reeds afgehandel in Leereenheid 1.4.<br />

256


3.2 KOMBINASIES VAN FUNKSIES<br />

Jy benodig ongeveer 6 uur om hierdie leergedeelte suksesvol te voltooi.<br />

Uitkomste<br />

Na voltooiing van hierdie leergedeelte moet jy in staat wees om<br />

Leereenheid 3<br />

nuwe funksies te vorm deur middel van KOMBINASIES van ander bekende funksies<br />

funksies met behulp van GSP te kombineer<br />

Jy gaan die volgende studiemateriaal nodig kry: Precalculus hoofstukke 2 en 5.<br />

Baie lewenswerklike modelle kan nie deur een funksie voorgestel word nie, maar vereis die<br />

kombinasie van meer as een funksie. Dit is die geval by alle soorte golwe (klank, lig, water<br />

en elektriese stroom).<br />

Enige musiekinstrument produseer klank as<br />

'n kombinasie van verskillende klanke. Om<br />

dus klank akkuraat elektronies te<br />

reproduseer met 'n sintetiseerder, moet die<br />

relatiewe sterktes van elke komponent van al<br />

die indiwiduele klanke en toonhoogtes<br />

gespesifiseer word. Elke toonhoogte word<br />

deur 'n sinusfunksie voorgestel. Die<br />

kombinasie van hierdie funksies lewer dan<br />

die kenmerkende klank.<br />

257


Leereenheid 3<br />

VOORBEELD 1:<br />

258<br />

By 'n fluit en viool is die fundamentele periode<br />

dieselfde. Dit word bepaal deur die term<br />

Asin 440x<br />

. Die ander botone is veelvoude van die<br />

basiese frekwensie 440 met kleiner amplitudes.<br />

Hier volg 'n voorbeeld van die klankgolf van 'n dwarsfluit, waar x die tyd meet en y die<br />

luidheid of amplitude van die klank. (Stel die horisontale as in radiale). In die eerste term<br />

beteken 440 die aantal omwentelinge per sekonde. Daarom word dit met 'n faktor 2<br />

vermeerder omdat daar 2 radiale in 'n omwenteling is.<br />

<br />

<br />

Fluit: y 16 sin 440 2 x 9 sin 880 2 x 3 sin 1320 2 x <br />

25<br />

20 y<br />

klank<br />

15<br />

druk<br />

of<br />

10<br />

luidheid<br />

5<br />

-5<br />

-10<br />

-15<br />

-20<br />

2, 5 sin 1760 2 x sin 2200 2 x<br />

f x = 16sin 4402x +9sin 8802x +3sin 13202x +2.5sin 17602x +sin22002x <br />

0.001 0.002 0.003 0.004 0.005<br />

x tyd in sekondes


Dit is 'n kombinasie (optelling) van die volgende 5 grafieke:<br />

20 y<br />

klank<br />

15<br />

druk<br />

of<br />

10<br />

luidheid<br />

CD-ROM.<br />

SBO: Skakel CD aan kliek op J<br />

Leereenheid 3<br />

Residensieel: Tydens die kontaksessie sal hierdie skets stap<br />

vir stap gedemonstreer word.<br />

Bestudeer Precalculus:<br />

pp. 190 – 192<br />

Twee funksies f en g kan gekombineer word deur optel, aftrek, vermenigvuldig of deling.<br />

Voltooi die volgende tabel met die definisies op p. 191.<br />

Algebra van funksies:<br />

Kombinasie Definisieversameling<br />

f g x f x g x <br />

5<br />

-5<br />

-10<br />

-15<br />

f x = 16sin 4402x <br />

qx = 2.5sin 17602x <br />

rx = sin22002x <br />

0.0005 0.001 0.0015 0.002 0.0025<br />

hx = 3sin 13202x <br />

gx = 9sin 8802x <br />

x tyd in sekondes<br />

259


Leereenheid 3<br />

BESTUDEER VOORBEELD 2:<br />

Gestel f(x) = x 2 f<br />

- 9, en g(x) = x - 3. Vereenvoudiging van die formule vir lewer:<br />

g<br />

<br />

<br />

<br />

f<br />

g<br />

260<br />

<br />

<br />

<br />

x <br />

<br />

<br />

<br />

f<br />

g<br />

x x 2<br />

x 9<br />

x 3<br />

x 3x<br />

3<br />

x 3<br />

x 3<br />

hierdie stap waar jy die definisie van ʼn kombinasie toon is baie belangrik –<br />

moet dit nie weglaat nie<br />

Daar is 'n tegniese aspek wat ons nie by hierdie voorbeeld uit die oog moet verloor nie.<br />

f <br />

f<br />

<br />

x g<br />

<br />

is nie identies dieselfde as die funksie h x x 3 nie, want is nie gedefinieer by<br />

<br />

g<br />

x 3 nie, terwyl h oral gedefinieer is.<br />

y= x+3<br />

8<br />

7<br />

6<br />

5<br />

4<br />

3<br />

2<br />

1<br />

-8 -6 -4 -2 2 4 6 8<br />

<br />

f<br />

g<br />

x <br />

ongedefinieer<br />

by x=3<br />

-1<br />

-2<br />

8<br />

7<br />

6<br />

5<br />

4<br />

3<br />

2<br />

1<br />

-8 -6 -4 -2 2 4 6 8<br />

-1<br />

-2<br />

<br />

3


BESTUDEER VOORBEELD 3<br />

Gestel f(x) = 5x+2 en g(x) = x 2 -1. Ons bereken elke kombinasie by x = 4:<br />

Leereenheid 3<br />

f(4)=5(4)+2=22 en g(4)=4 2 -1=15. Kontroleer die berekeninge in hierdie tabel en maak seker<br />

dat jy die definisies nou goed verstaan.<br />

Uitdrukking Kombineer en bereken Bereken en kombineer<br />

(f+g)(x) (5x+2) + (x 2 -1)<br />

=x 2 +5x+1<br />

(f-g)(x) (5x+2) - (x 2 -1)<br />

=-x 2 +5x+3<br />

(f·g)(x) (5x+2)*(x 2 -1)<br />

=5x 3 +2x 2 -5x-2<br />

5x<br />

2<br />

x<br />

2 <br />

1<br />

(f+g)(4) 4 2 +5(4)+1<br />

=16+20+1<br />

=37<br />

(f-g)(4) -4 2 +5(4)+3<br />

=-16+20+3<br />

=7<br />

(f·g)(4) 5(4 3 )+2(4 2 )-5(4)-2<br />

=5(64)+2(16)-20-2<br />

=330<br />

f<br />

<br />

<br />

g<br />

<br />

<br />

<br />

<br />

4 5<br />

4 4<br />

2<br />

2<br />

<br />

1<br />

22<br />

15<br />

f(4)+g(4) 22+15<br />

=37<br />

f(4)-g(4) 22-15<br />

=7<br />

f(4)·g(4) 22(15)<br />

=330<br />

In hierdie tabel is die definisieversameling van f, g, f+g, f-g, en fg die reële getalle. Die<br />

f<br />

definisieversameling van is egter {x : x 1 } omdat noemers nie nul mag word nie.<br />

g<br />

Bestudeer Precalculus:<br />

pp. 394 – 395<br />

Selfstudie: Alle Oefeninge oor Grafieke in die Addendum pp. 71-73<br />

Neem u antwoorde saam na die kontakgeleentheid/ groepbyeenkoms vir<br />

bespreking<br />

22<br />

15<br />

261


Leereenheid 3<br />

262<br />

Individuele oefening.<br />

Voltooi die volgende opdrag:<br />

Opdrag 23A:<br />

1. As f x 3x 1<br />

1.1 f g<br />

1.2 f g<br />

1.3 fg<br />

1.4<br />

f<br />

g<br />

en 2 3<br />

g x x x , bereken (Moenie die definisies vergeet nie):<br />

2. Skets die grafiek van 'n gekompliseerde vioolklankgolf wat uit 15 toonhoogtes<br />

bestaan! Stel GSP sodat die y -as 90 en die x-as 0,003 radiale vertoon. Vir<br />

interessantheid kan net die eerste term geskets word en daarna kan die ander terme<br />

een vir een met “EDIT” ingevoeg word om te sien hoe die golf verander.<br />

y = 19sin(4402x) + 9sin(8802x)+ 8sin(13202x) + 9sin(17602x) +<br />

12,5sin(22002x) + 10,5sin(26402x) + 14sin(30802x) + 11sin(35202x) +<br />

8sin(39602x) + 7sin(44002x) + 5,5sin(48402x) + sin(52802x) +<br />

4,5sin(57202x) + 4sin(61602x) + 3sin(66002x)<br />

3. Die vertikale verplasing van 'n boei wat op die see dryf word beskryf deur<br />

y cos 0, 2t 0, 3 sin 0, 4t<br />

met y in meter en t in sekondes. Skets die eerste 40 sekondes van die grafiek met<br />

GSP. (Hoekom moet jy in radiale werk?)<br />

3.1 Wat is die amplitude van die boei se beweging? (Wenk: Bereken dit met<br />

“measure coordinates”)<br />

3.2 Wat is die periode van die boei se beweging?<br />

4. Gestel f(t) = 0,32; g(t) = 0,5sint ene h(t) = 0,2cos2t. Die elektriese stroom (i) in 'n<br />

sekere stroombaan word gegee deur i(t) = f(t) + g(t) – h(t), met t in millisekondes en i<br />

in mA. Skets 2 siklusse (so groot as moontlik) van i as 'n funksie van t. (Wenk: Jy mag<br />

t as x gebruik in GSP en werk in radiale)<br />

5. Bereken f g , f g , fg , en<br />

g<br />

geval ook die definisieversameling.<br />

f 2<br />

as f x x 3x 2<br />

en g x x 2<br />

. Gee in elke


Leereenheid 3<br />

f 3 2<br />

6. Bereken f g , f g , fg , en as f x x 2x en 3 1<br />

g<br />

2 g x x . Gee in elke<br />

geval ook die definisieversameling.<br />

7. Precalculus Oefening 2.6 no. 9<br />

8. Gestel x x 3<br />

x<br />

f en h x .<br />

2<br />

x 25 x 5<br />

8.1 Bepaal die definisieversameling, D f , van f in versamelingkeurdernotasie.<br />

8.2 Bepaal die definisieversameling van h in intervalnotasie.<br />

8.3 Bepaal die definisieversameling van h f in versamelingkeurdernotasie.<br />

8.4 Bereken h f .<br />

8.5<br />

8.6<br />

f<br />

Bepaal die definisieversameling van in versamelingkeurdernotasie.<br />

h<br />

f<br />

Bereken .<br />

h<br />

8.7 Bereken<br />

1<br />

h en gee ook die beperking op die definisieversameling.<br />

9. Opsioneel (vir die wat hou van 'n uitdaging):<br />

263


Leereenheid 3<br />

[Wenk: Om te sien hoe die wiele beweeg, gaan na:<br />

http://www.keymath.com/DAA/dynamic/double_ferris_wheel.html<br />

264<br />

Antwoorde:<br />

<br />

a) y = 10sin18(x + 15) + 12 of y 10 sin x 5<br />

12<br />

10<br />

2<br />

30 <br />

b) y = 11sin12(x + +22,5) + 23 of y 11sin x 23<br />

30 4 <br />

c) y = (10sin18(x + 15) + 12) + (11sin12(x + +22,5) + 23) – 12 ]<br />

Opdrag 23B:<br />

1. Precalculus Oefening 2.6 no. 5<br />

2. Precalculus Oefening 2.6 no. 10<br />

3. Precalculus Oefening 2.6 no. 11<br />

2<br />

4. Gestel f x x 16<br />

4.1 Bereken x , en g x x 4<br />

f <br />

<br />

g<br />

<br />

<br />

.<br />

.<br />

f <br />

<br />

g<br />

<br />

<br />

4.2 Wat is die definisieversameling van x f <br />

4.3 Maak ʼn sketsgrafiek van x g<br />

.<br />

<br />

5. Gebruik GSP (stuur een dokument met 7 bladsye via eFundi) en skets minstens een<br />

siklus van elk van die volgende:<br />

5.1 y cos sin<br />

5.2 y sin<br />

cos<br />

5.3 y 3 cos sin 4<br />

5.4 y 3 cos sin 4<br />

5.5 y<br />

5sin cos11<br />

?


16<br />

5.6 y 4 cos x 2 sin x<br />

5 5<br />

Leereenheid 3<br />

5.7 Die beskikbare sonenergie is afhanklik van die hoeveelheid daglig, en die<br />

hoeveelheid tyd per dag vir sonlig hang af van die dag in die jaar.<br />

1<br />

1<br />

C 10 sin n 80<br />

7,<br />

5 cos n 80,<br />

is 'n benaderde korreksie faktor (in<br />

29<br />

58<br />

minute) vir standaardtyd, met n die getal van die in die jaar. Skets C as 'n<br />

funksie van n.<br />

6. Gestel <br />

bc ad x f x en hx<br />

2 2 2<br />

c<br />

x<br />

d<br />

ax b<br />

.<br />

cx d<br />

6.1 Bepaal die definisieversameling, D f , van f in<br />

versamelingkeurdernotasie.<br />

6.2 Bepaal die definisieversameling van h in intervalnotasie.<br />

6.3 Bepaal die definisieversameling van f h in<br />

versamelingkeurdernotasie.<br />

6.4 Bereken f h .<br />

6.5<br />

6.6<br />

f<br />

Bepaal die definisieversameling van in versamelingkeurdernotasie.<br />

h<br />

f<br />

Bereken .<br />

h<br />

6.7 Bereken<br />

Sien assessering en terugvoering op p. viii<br />

1<br />

h en gee ook die beperking op die definisieversameling.<br />

Het u sommige van die oefeninge met The Geometer’s Sketchpad gekontroleer?<br />

Opdrag 23C:<br />

1. Precalculus Oefening 2.6 no. 1 Toon alle berekeninge.)<br />

2. Precalculus Oefening 2.6 no. 6 (Opsioneel)<br />

3. Precalculus Oefening 2.6 no. 7<br />

4. Precalculus Oefening 2.6 no. 16 (Gebruik grafiekpapier.)<br />

265


Leereenheid 3<br />

3.3 SAMESTELLING VAN FUNKSIES<br />

Jy benodig ongeveer 6 uur om hierdie leergedeelte suksesvol te voltooi.<br />

Uitkomste<br />

Na voltooiing van hierdie leergedeelte moet jy in staat wees om :<br />

nuwe funksies te vorm deur middel van samestelling van bekende funksies;<br />

lewenswerklike probleme op te los deur die samestelling van funksies te gebruik<br />

Jy gaan die volgende studiemateriaal nodig kry: Precalculus hoofstuk 2.<br />

Daar is dikwels ʼn verband tussen twee funksies. Om 'n probleem op te los het 'n mens dan<br />

ook beide funksies nodig.<br />

266


BESTUDEER VOORBEELD 1:<br />

Leereenheid 3<br />

Grafiek A vertoon 'n swemmer se spoed as funksie van tyd. Grafiek B skets die swemmer se<br />

verbruik van suurstof as 'n funksie van sy spoed. Tyd word gemeet in sekondes, spoed in<br />

meter per sekonde en suurstofverbruik in liters per minuut.<br />

3<br />

2.5<br />

Spoed<br />

(m /s )<br />

2<br />

1.5<br />

1<br />

0.5<br />

35<br />

30<br />

25<br />

O2 ve rbruik<br />

20<br />

(l/m in)<br />

15<br />

10<br />

5<br />

-5<br />

Grafiek A (funksie f)<br />

y=f(x)<br />

10 20 30 40 50 60<br />

Tyd (se k onde s )<br />

Grafiek B (funksie g)<br />

y=g(x)<br />

0.5 1 1.5 2 2.5 3<br />

Spoed (m/s)<br />

As ons die suurstofverbruik na 20 sekondes wil weet, gebruik ons eers grafiek A om die<br />

spoed by 20 s af te lees as 1,5 m/s. Daarna gebruik ons grafiek B om die suurstofverbruik by<br />

1,5 m/s af te lees as 11,5 l/min.<br />

267


Leereenheid 3<br />

As grafiek A die funksie f en grafiek B die funksie g g voorstel, kan ons dit wiskundig skryf<br />

as die genesde funksie g(f(x)). Dit beteken f se waardeversameling word g se<br />

definisieversameling. [Notasie: g(f(x)) = (g f)(x) Sê: f gevolg deur g ]<br />

Ons kan ook vanaf grafiek B na grafiek A terug werk. Om te bepaal hoeveel sekondes<br />

verloop het om 15 l/min suurstof te verbruik, begin ons by grafiek B. Dit lewer 'n spoed van<br />

1,8 m/s. Daarna gebruik ons grafiek A om 'n tydsverloop van ongeveer 35 sekondes af te<br />

lees.<br />

1 1<br />

In hierdie geval het ons f g x<br />

268<br />

<br />

en<br />

definisieversameling. [Notasie: f -1 (g -1 (x)) = (f -1 g -1 )(x)]<br />

f<br />

f<br />

g o f<br />

f -1<br />

g o f<br />

f -1 og -1<br />

1<br />

g se waardeversameling word<br />

1<br />

f se<br />

'n Nuwe funksie kan dus verkry word deur twee gegewe funksies saam te stel. As y ʼn funksie<br />

is van v en v is op sy beurt ʼn funksie van x, dan beteken dit dat y uiteindelik 'n funksie van x<br />

is.<br />

Samestellings van funksies kan met ʼn pyldiagram of ʼn masjiendiagram geïllustreer word.<br />

g -1<br />

Verkry internettoegang en voer die meegaande opdrag uit.<br />

Hierdie inligting is ook op die NWU se webtuiste gereserveer. Kliek op:<br />

nwu.ac.za – eFundi – <strong>MATE</strong> <strong>111</strong> – Webcontent<br />

'n Baie mooi illustrasie kan jy vind by die adres :<br />

http://ptolemy.eecs.berkeley.edu/eecs20/week2/composition.html<br />

g<br />

g


Leereenheid 3<br />

Maak 'n diagram van hoe samestellings (genesde) funksies gebruik word in die ontwerp van<br />

modems:<br />

CD-Rom.<br />

Bestudeer Precalculus:<br />

pp. 192 – 195<br />

<br />

MR TN MT x x<br />

SBO: Skakel CD aan en kliek op K.<br />

BESTUDEER EN VOLTOOI VOORBEELD 2:<br />

Residensieel: Tydens die volgende kontaksessie sal die<br />

volgende verduidelik word: http://www.keymath.com/ (Disc Adv Alg<br />

– Student web Links – Chapter 4 – 4.8 - Learn more about the<br />

FUNCTION COMPOSITION APPLET.<br />

Om te toets of twee funksies inverses van mekaar is:<br />

1<br />

Gestel g x f x<br />

Dan is:<br />

En:<br />

.<br />

f a b f b a ]<br />

1<br />

[Onthou: <br />

g f x g f x<br />

1<br />

f f x<br />

<br />

x<br />

<br />

f g x f g x<br />

<br />

1<br />

<br />

<br />

f f x<br />

x<br />

<br />

uit aannname<br />

kansellasie-reël<br />

uit aannname<br />

kansellasie-reël<br />

Dit beteken f<br />

1<br />

f <br />

en<br />

1 f f is die identiteitsfunksie. (Onthou die beperking op die<br />

definisieversameling vir eeneenduidigheid)<br />

269


Leereenheid 3<br />

Illustreer voorbeeld 2 hierbo deur gebruik te maak van:<br />

270<br />

a) f x sin x<br />

en<br />

1<br />

met 30 en <br />

<br />

1<br />

f f x<br />

.....................................<br />

.....................................<br />

.....................................<br />

.....................................<br />

9<br />

5<br />

f x bg sin x<br />

1<br />

(b) y f x x 32 en y f x x 32<br />

1<br />

1<br />

<br />

en f f x<br />

f f x<br />

5 <br />

<br />

9 <br />

= f x 32<br />

<br />

5<br />

9<br />

= ………………………………………<br />

9 5 <br />

= x 32<br />

32<br />

= ……………………………………….<br />

5 9 <br />

= 1 x 32 32<br />

= ……………………………………….<br />

= x = ……….<br />

Verkry internettoegang en voer die meegaande opdrag uit.<br />

Hierdie inligting is ook op die NWU se webtuiste gereserveer. Kliek op:<br />

nwu.ac.za – eFundi – <strong>MATE</strong> <strong>111</strong> – Webcontent<br />

Gebruik die webadres:<br />

http://www.ugrad.math.ubc.ca/coursedoc/math100/notes/zoo/composite.html<br />

en doen 'n selfstudie oor hoe interessante voorbeeld van hoe die aantal<br />

mense die aantal walvisse en uiteindelik die hoeveelheid plankton beïnvloed.<br />

Gebruik die webadres:<br />

http://regentsprep.org/Regents/mathb/f/fogprac.htm vir oulike oefeninge.<br />

Werk baie noukeurig deur VOORBEELD 3: (Erkenning: Mnr. RJ van de Venter)<br />

Hierdie voorbeeld gaan jy weer in <strong>MATE</strong> 312 gebruik en m.b.v. die kettingreël differensieer.<br />

Maak dus seker dat jy dit goed verstaan.<br />

Saamgestelde funksies is funksies waarvan die onafhanklike veranderlike self ook 'n funksie<br />

is van 'n ander onafhanklike veranderlike, en verwante veranderingstempo's is wanneer die<br />

tempo waarteen een funksie verander, afhang van die tempo waarteen 'n ander, verwante<br />

funksie verander.<br />

Ons sal nou probeer om die idee van 'n saamgestelde funksie met behulp van nog 'n<br />

lewenswerklike proses te verduidelik, en om die idee van 'n verwante tempo met behulp van<br />

'n proses waarvan die veranderingstempo afhanklik is van die veranderingstempo van 'n<br />

ander proses, te onwikkel.


Leereenheid 3<br />

Voorbeeld 3: Beskou 'n ballon wat met gas gevul is, beslaan 'n volume van 4188,79 cm³.<br />

Op 'n sekere oomblik ontstaan daar 'n klein gaatjie en die ballon begin afblaas sodat dit na<br />

presies 5 s leeg is.<br />

Ons probleem is om 'n manier te bepaal hoe ons die tempo waarteen die ballon se<br />

volume met tyd verander, kan uitreken.<br />

Grafies lyk die situasie soos volg:<br />

4188,790<br />

4000<br />

3000<br />

2000<br />

1000<br />

Uit die grafiek is dit duidelik dat daar vir elke tydstip t in die interval 0 t 5, t een en<br />

slegs een V-waarde bestaan – dus is die volume V afhanklik van tyd t.<br />

Daarom kan ons skryf: V is 'n funksie van t:<br />

O<br />

Volume V<br />

(cm 3 )<br />

V V ( t)<br />

[1]<br />

Op hierdie stadium kan ons met reg vra: Hoe kan dit?<br />

As die volume V van die ballon van tyd t afhanklik is, dan moet daar tog 'n t in die formule vir<br />

4 3<br />

die volume van die ballon wees! En tog: V r<br />

bevat duidelik geen t.<br />

3<br />

Om hierdie vraagstuk op te los, moet ons verder ondersoek instel na ons waarnemings.<br />

5<br />

tyd<br />

(s)<br />

271


Leereenheid 3<br />

Die aanvanklike volume van die ballon was 4188,79 cm³, wat beteken dat sy radius toe 10<br />

4<br />

cm was (onthou dat vir 'n sfeer geld dat V r<br />

3<br />

Dit kan ook grafies so voorgestel word:<br />

272<br />

4188,79<br />

4000<br />

3000<br />

2000<br />

1000<br />

3<br />

sodat 3 3V<br />

r , en 3<br />

Ons sien dus dat die volume van die ballon afhanklik is van sy radius.<br />

Daarom kan ons skryf: V is 'n funksie van r:<br />

O<br />

Volume V<br />

(cm 3 )<br />

2<br />

V f ( r)<br />

[2]<br />

4<br />

6<br />

4<br />

3V<br />

4<br />

V<br />

<br />

4188,79<br />

10 ).<br />

Vergelyking [2] klop wel, aangesien ons weet dat die formule vir die volume van 'n sfeer<br />

4 3<br />

(soos hierbo gebruik) wel 'n r bevat: V r<br />

3<br />

Dus: Die ballon se volume V neem af omdat sy radius r krimp namate die ballon afblaas;<br />

hoe kleiner r, hoe kleiner V, en dit is in lyn met ons waarnemings.<br />

8<br />

10<br />

Radius r<br />

(cm)


Leereenheid 3<br />

Maar beskou ons die ballon se radius soos wat die tyd aanstap, sien ons die volgende:<br />

Uit die grafiek is dit duidelik dat daar vir elke tydstip t in die interval 0 t 5, t een en<br />

slegs een r-waarde bestaan – dus is die radius r afhanklik van tyd t.<br />

Daarom kan ons skryf: r is 'n funksie van t:<br />

r g( t)<br />

[3]<br />

Kom ons som ons resultate op:<br />

volume V is afhanklik van tyd t, so V V ( t)<br />

[1]<br />

volume V is afhanklik van radius r so V f ( r)<br />

[2]<br />

radius r is afhanklik van tyd t, so r g( t)<br />

[3]<br />

Vervang ons nou vir [3] in [2], verkry ons:<br />

( ) <br />

V f g t<br />

[4]<br />

Stel die regterkant van [1] gelyk aan die regterkant van [4] (wat ons mag doen omdat beide<br />

[1] en [4] se linkerkante V is) en dit lewer:<br />

<br />

10<br />

O<br />

radius r<br />

(cm)<br />

V ( t) f <br />

<br />

g t <br />

[5]<br />

Kyk nou terug na [1] en [2] – kan u sien dat daar geen teenstrydigheid bestaan nie,<br />

aangesien V wel van tyd afhanklik is soos [1] sê, en [2] ook van tyd afhanklik is aangesien<br />

g( t ) (dit is die radius in [2]) van tyd t afhanklik is, soos [3] sê.<br />

Die verklaring vir bogenoemde is dus dat V 'n saamgestelde funksie is; dit is 'n funksie van g,<br />

wat op sy beurt weer 'n funksie van t is. Daarom is V tog ook 'n funksie van tyd.<br />

t beïnvloed vir g, en r beïnvloed vir V; dus is V gevolg deur r afhanklik van t.<br />

<br />

Skematies: t g t f g t <br />

5<br />

tyd t<br />

(s)<br />

273


Leereenheid 3<br />

Ons skryf ook soms: V ( t) f g t <br />

aan g gevolg deur f.<br />

274<br />

en lees dit: "V is 'n tydsafhanklike funksie en is gelyk<br />

Ons is nou gereed om V as tydafhanklike funksie te skryf:<br />

V<br />

t f gt<br />

<br />

f gt <br />

met<br />

4 3<br />

f ( r) r en r g( t)<br />

3<br />

Uit die grafiek van r teenoor t is dit duidelik dat die radius r gegee word deur g( t) 2t 10 .<br />

4<br />

V t g t <br />

3 <br />

Dus: 3<br />

Opmerkings:<br />

met g( t ) die radius r en g( t) 2t 10 en t ; 0 t 5 [6]<br />

Volume V is dus gekoppel aan twee veranderlikes, naamlik radius r en tyd t. Die<br />

waardeversameling van die radius r g( t)<br />

dien as definisieversameling vir f .<br />

Om V uit te reken, moet ons eers vir g( t ) bereken (met behulp van t se waarde) en dan<br />

vir g( t ) in f vervang.<br />

Vergelyk [5] en [6]. Kan u sien dat g( t ) die binneste funksie en f die buitenste<br />

funksie is?<br />

Dus is die waarde van V afhanklik van twee verwante sake, naamlik<br />

1. die waarde van r en<br />

2. die waarde van t<br />

(aangesien r deur die verwantskap r g( t)<br />

self van tyd afhanklik is)<br />

Selfstudie: Alle Oefeninge oor Grafieke in die Addendum pp. 74-76<br />

Neem u antwoorde saam na die kontakgeleentheid/ groepbyeenkoms vir<br />

bespreking


Voltooi die volgende:<br />

Opdrag 24A:<br />

Individuele oefening.<br />

(Wenk: <br />

<br />

f g x f g x f ..... en werk van binne af buite toe)<br />

1. Precalculus Oefening 2.6 (p. 196) no. 21<br />

2. Precalculus Oefening 2.6 no. 25<br />

3. Precalculus Oefening 2.6 no. 29<br />

4. Precalculus Oefening 2.6 no. 38<br />

5. Precalculus Oefening 2.6 no. 46<br />

6. Precalculus Oefening 2.6 no. 54<br />

Leereenheid 3<br />

7. Gestel f x sin x en gx 1 x . Bereken f g , g f , f f en g g . Bepaal<br />

ook die definisieversameling van elke nuwe samestelling.<br />

8. Beskou onderstaande twee grafieke. Die eerste toon die radius van ʼn kol wat op see<br />

uitlek uit ʼn oliebron as funksie van tyd. Die tweede toon die oppervlakte van die kol as<br />

funksie van die radius.<br />

4<br />

3.5<br />

Radius<br />

3<br />

(km)<br />

2.5<br />

2<br />

1.5<br />

1<br />

0.5<br />

-0.5<br />

f x<br />

= 0.375x+0.5<br />

1 2 3 4 5 6<br />

Tyd (ure )<br />

B: (4.00, 2.00)<br />

275


Leereenheid 3<br />

276<br />

10<br />

8.1 Wat is die oppervlakte van die kol na 4 ure?<br />

8.2 Hoe lank neem die oliekol om 'n oppervlakte van 2,5 km 2 te vorm?<br />

8.3 Bereken g f .<br />

8.4 Wat is die fisiese grootheid van g f se definisieversameling?<br />

8.5 Wat is die eenheid van g f se waardeversameling?<br />

8.6 Bereken<br />

8<br />

Ar ea<br />

(k m 2)<br />

6<br />

4<br />

2<br />

-2<br />

1 1<br />

f g .<br />

8.7 Wat is die eenheid van<br />

8.8 Wat is die eenheid van<br />

g(x) = x 2<br />

0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5<br />

Radius (km )<br />

f g<br />

1 1<br />

se definisieversameling?<br />

1 1<br />

f g se waardeversameling?<br />

9. Die aantal mense wat langs die kus woon beïnvloed die<br />

aantal walvisse in die nabygeleë kuswater, omdat die<br />

walvisse nie hou van die geraas wat die mense maak<br />

nie. Omdat walvisse plankton eet, het die aantal<br />

walvisse 'n effek op die aantal plankton in die see.<br />

Gestel die aantal mense in duisende word deur x<br />

voorgestel en die aantal walvisse deur y. 'n Eenvoudige<br />

model word gegee deur 1000<br />

2 <br />

x<br />

y f x<br />

.<br />

As z die hoeveelheid plankton weergee, is 'n eenvoudige<br />

model 400<br />

5 <br />

y<br />

z g y<br />

.<br />

9.1 Bereken 'n saamgestelde funksie h wat die hoeveelheid plankton in terme van<br />

die aantal mense in duisende weergee.<br />

9.2 Watter van hierdie drie funksie(s) is dalend?<br />

9.3 Watter funksie(s) is stygend?<br />

(1,5; 7)


Opsioneel:<br />

Leereenheid 3<br />

9.4 Gebruik die funksie h om die hoeveelheid plankton te bereken as die populasie<br />

300 000 is.<br />

9.5 Wat is die veranderingstempo van die aantal walvisse met betrekking tot die<br />

aantal mense?<br />

9.6 Wat is die veranderingstempo van die hoeveelheid plankton met betrekking tot<br />

die aantal walvisse?<br />

9.7 Wat is die veranderingstempo van die hoeveelheid plankton met betrekking tot<br />

die aantal mense?<br />

9.8 Verduidelik die verband tussen die laasgenoemde 3 getalle.<br />

10. Precalculus Oefening 2.6 no. 24<br />

11. Precalculus Oefening 2.6 no. 26<br />

12. Precalculus Oefening 2.6 no. 27<br />

13. Precalculus Oefening 2.6 no. 28<br />

14. Precalculus Oefening (p 210) no. 78<br />

15. Precalculus Oefening 2.6 no. 51<br />

16. Precalculus Oefening 2.6 no. 57<br />

17. Precalculus Oefening 2.6 no. 22<br />

18. Precalculus Oefening 2.6 no. 23<br />

19. Precalculus Oefening 2.6 no. 32<br />

20. Precalculus Oefening 2.6 no. 34<br />

21. Precalculus Oefening 2.6 no. 40<br />

22. Precalculus Oefening 2.6 no. 41<br />

23. 'n Sferiese lugballon wat opgeblaas word m.b.v. 'n kompressor. Die volume word<br />

3<br />

t<br />

beskryf deur die funksie V t <br />

4<br />

<br />

3<br />

. Ontbind V as 'n samestelling van twee<br />

funksies en verduidelik wat elke funksie beteken.<br />

Het u sommige van die oefeninge met The Geometer’s Sketchpad gekontroleer?<br />

Sien assessering op p. viii<br />

Opdrag 24B:<br />

(Wenk: <br />

<br />

f g x f g x f ..... en werk van binne af buite toe)<br />

1. Precalculus Oefening 2.6 (p. 196) no. 21<br />

277


Leereenheid 3<br />

2. Precalculus Oefening 2.6 no. 25<br />

3. Precalculus Oefening 2.6 no. 29<br />

4. Precalculus Oefening 2.6 no. 38<br />

5. Precalculus Oefening 2.6 no. 46<br />

6. Precalculus Oefening 2.6 no. 54<br />

7. Gestel f x x en g x<br />

278<br />

1<br />

x 1<br />

. Bereken f g , g f , f f en g g . Bepaal<br />

x<br />

x 2<br />

ook die definisieversameling van elke nuwe samestelling.<br />

8. Temperature word gemeet in drie skale: grade Fahrenheit (ou Britse skaal), grade<br />

Celsius (desimale skaal) en Kelvin (termodinamiese temperatuur waar die absolute<br />

minimum 0 K is). In Fahrenheit vries water teen 32F en kook teen 212F. Temperatuur<br />

is 'n maatstaf van die vibrasies van molekules. Teen -273C is daar geen vibrasie nie,<br />

sodat dit die laagste bereikbare temperatuur is en word dus 0 K in die Kelvin skaal. Om<br />

temperature vanaf Fahrenheit na Celsius om te skakel gebruik ons die funksie<br />

f t <br />

5<br />

t 32<br />

. Temperature in Celsius word na Kelvin omgeskakel met die funksie<br />

9<br />

g t t .<br />

273<br />

8.1 Bereken g f g f.<br />

8.2 Wat beteken g f ?<br />

8.3 Wat is die eenheid van die definisieversameling van g f ?<br />

8.4 Wat is die eenheid van die waardeversameling van g f ?<br />

8.5 Teen watter temperatuur kook water in die Kelvin skaal? (Gebruik die<br />

saamgestelde funksie en toon alle berekeninge.)<br />

8.6 Teen watter temperatuur vries water in die Kelvin skaal? (Gebruik die<br />

saamgestelde funksie en toon alle berekeninge.)<br />

8.7 Skakel 122F om na C. (Toon berekeninge)<br />

8.8 Skakel 122F om na K. (Gebruik die inverse van die saamgestelde funksie en<br />

toon alle berekeninge.)<br />

9. 'n CD se groothandelprys is x rand. Die kleinhandelaar betaal volgens die funksie<br />

r x x . Die verbruiker betaal volgens die funksie c x 2x<br />

, waar x die prys is<br />

3<br />

wat die kleinhandelaar betaal.<br />

9.1 Bereken 'n samestelling ( f ) wat die prys sal beskryf wat die verbruiker betaal<br />

i.t.v die groothandelprys.<br />

9.2 Bereken m.b.v. f die prys wat die verbruiker sal betaal as die groothandelprys<br />

R60 is.<br />

9.3 Bereken<br />

1<br />

f .


9.4 Gebruik<br />

R153 betaal.<br />

Opsioneel:<br />

10. Precalculus Oefening 2.6 no. 24<br />

11. Precalculus Oefening 2.6 no. 26<br />

12. Precalculus Oefening 2.6 no. 29<br />

13. Precalculus Oefening 2.6 no. 30<br />

Leereenheid 3<br />

1<br />

f om die groothandelprys van die CD te bereken as die vergruiker<br />

14. Precalculus Oefening (p 210) no. 78<br />

15. Precalculus Oefening 2.6 no. 51<br />

16. Precalculus Oefening 2.6 no. 57<br />

17. Precalculus Oefening 2.6 no. 22<br />

18. Precalculus Oefening 2.6 no. 23<br />

19. Precalculus Oefening 2.6 no. 32<br />

20. Precalculus Oefening 2.6 no. 34<br />

21. Precalculus Oefening 2.6 no. 40<br />

22. Precalculus Oefening 2.6 no. 41<br />

23. 'n Sferiese lugballon wat opgeblaas word m.b.v. 'n kompressor. Die volume word<br />

3<br />

beskryf deur die funksie<br />

V t <br />

4<br />

t<br />

<br />

3 . Ontbind V as 'n samestelling van<br />

twee funksies en verduidelik wat elke funksie beteken.<br />

Het u sommige van die oefeninge met The Geometer’s Sketchpad gekontroleer?<br />

Sien assessering op p. viii.<br />

Opdrag 24C:<br />

(Wenk: <br />

<br />

f g x f g x f ..... en werk van binne af buite toe)<br />

1. Precalculus Oefening 2.6 (p. 196) no. 21<br />

2. Precalculus Oefening 2.6 no. 25<br />

3. Precalculus Oefening 2.6 no. 29<br />

4. Precalculus Oefening 2.6 no. 38<br />

5. Precalculus Oefening 2.6 no. 46<br />

6. Precalculus Oefening 2.6 no. 54<br />

279


Leereenheid 3<br />

7. Precalculus Oefening 2.6 no. 64<br />

8. Studies in sosiologie het getoon dat daar ʼn verband bestaan tussen 'n persoon se<br />

status, opleiding en inkomste. Gestel S is ʼn numeriese waarde vir die status wat<br />

afhang van die jaarlikse inkomste I . Vir ʼn sekere bevolkingsgroep is<br />

280<br />

<br />

0 53<br />

0 45 1000 ,<br />

S f I , I .<br />

Gestel 'n persoon se inkomste I is 'n funksie van E , die aantal jare opleiding, waar<br />

8.1 Bereken f g E<br />

.<br />

3 68<br />

7202 0 29 ,<br />

I g E , E .<br />

8.2 Wat word deur hierdie funksie beskryf?<br />

1<br />

8.3 Bereken f g E<br />

.<br />

8.4 Wat word deur hierdie funksie beskryf?<br />

9 'n Wiskunde toets het 'n bonusvraag. Volgens die<br />

aanwysings kry u 5 bonuspunte as u die vraag korrek<br />

beantwoord en u toetsuitslag word met 7% verhoog.<br />

Gestel x is die punte van u toets voordat die bonusvraag<br />

beantwoord is.<br />

9.1 Skryf 'n funksie f neer wat u uitslag na die 5<br />

bonuspunte sal beskryf.<br />

9.2 Skryf 'n funksie g neer wat die 7% verhoging sal<br />

beskryf.<br />

9.3 Verduidelik die betekenis van f g .<br />

9.4 Bereken 75 <br />

f g .<br />

9.5 Verduidelik die betekenis van g f .<br />

9.6 Bereken 75 <br />

f g .<br />

9.7 Geld 75 <br />

Opsioneel:<br />

<br />

g f = g f 75 in hierdie probleem?<br />

9.8 Wat sou u verkies? (Skryf slegs A of B neer)<br />

<br />

Moet u dosent eerste A : die 5 bonuspunte bytel en daarna die 7% verhoging<br />

toepas of<br />

B : die 7% verhoging toepas en daarna 5 punte bytel?<br />

10. Precalculus Oefening 2.6 no. 24<br />

11. Precalculus Oefening 2.6 no. 26


12. Precalculus Oefening 2.6 no. 31<br />

13. Precalculus Oefening 2.6 no. 32<br />

14. Precalculus Oefening (p 210) no. 78<br />

15. Precalculus Oefening 2.6 no. 51<br />

16. Precalculus Oefening 2.6 no. 57<br />

17. Precalculus Oefening 2.6 no. 22<br />

18. Precalculus Oefening 2.6 no. 23<br />

19. Precalculus Oefening 2.6 no. 32<br />

20. Precalculus Oefening 2.6 no. 34<br />

21. Precalculus Oefening 2.6 no. 40<br />

22. Precalculus Oefening 2.6 no. 41<br />

Leereenheid 3<br />

23. 'n Sferiese lugballon wat opgeblaas word m.b.v. 'n kompressor. Die volume word<br />

3<br />

beskryf deur die funksie<br />

V t <br />

4<br />

t<br />

<br />

3 . Ontbind V as 'n samestelling van twee<br />

funksies en verduidelik wat elke funksie beteken.<br />

Het u sommige van die oefeninge met The Geometer’s Sketchpad gekontroleer?<br />

Sien assessering op p. viii<br />

281


Leereenheid 3<br />

282


TEMPO VAN VERANDERING<br />

EN LIMIETE<br />

Jy benodig ongeveer 9 uur om hierdie leereenheid suksesvol te voltooi.<br />

Uitkomste<br />

Na voltooiing van hierdie leereenheid moet jy in staat wees om<br />

raaklyn- en snelheidsprobleme met behulp van eenvoudige limiete op te los;<br />

die limiet van ʼn funksie m.b.v. grafieke te bepaal.<br />

Jy gaan die volgende studie materiaal nodig kry: Precalculus hoofstuk 13.<br />

Leereenheid 4<br />

283


Leereenheid 4<br />

4.1 RAAKLYN- EN SNELHEIDSPROBLEME<br />

Jy benodig ongeveer 6 uur om hierdie leergedeelte suksesvol te voltooi.<br />

Uitkomste<br />

Na voltooiing van hierdie leergedeelte moet jy in staat wees om<br />

raaklyn- en snelheidsprobleme met behulp van eenvoudige limiete op te los;<br />

gemiddelde- en oombliklike veranderingstempo’s te bereken vanuit grafieke en tabelle.<br />

Jy gaan die volgende studie materiaal nodig kry: Precalculus hoofstuk 13.<br />

Opmerking: Gemiddelde veranderingstempo’s is alreeds in leergedeelte 1.3 behandel.<br />

Raaklyn- en veranderingstempo situasies is onontbeerlik in die daaglike lewe. 'n Man wil<br />

graag weet hoe vinnig 'n motor van 0 tot 100 km/h kan versnel (versnelling is die toename of<br />

veranderingstempo van die snelheid). In die sakewêreld wil ons weet hoe vinnig die inflasie<br />

koers afneem of toeneem (sien voorbeeld 2) of watter besigheid se wins groei die vinnigste,<br />

ens.<br />

284<br />

Bestudeer Precalculus:<br />

pp. 856 – 857<br />

As jy twee punte op 'n grafiek met 'n snylyn verbind, kan jy die een punt staties hou en die<br />

ander punt al hoe nader aan die statiese een laat beweeg. Die versameling snylyne kom dan<br />

al hoe nader aan die raaklyn.<br />

Verkry internettoegang en voer die meegaande opdrag uit:<br />

Hierdie inligting is ook op die NWU se webtuiste gereserveer. Kliek op:<br />

nwu.ac.za – eFundi – <strong>MATE</strong> <strong>111</strong> – Webcontent<br />

Laai die adres: www.math.umn.edu/~garrett/qy/Secant.html<br />

en sien met 'n bewegende skets hoe snylyne die raaklyn by 'n punt<br />

benader.


Leereenheid 4<br />

Uit ons daaglikse ondervinding weet ons dat beweging die verandering in posisie van 'n<br />

voorwerp is. Die beweging van 'n voorwerp is volledig bekend as ons weet waar die<br />

voorwerp in die ruimte is op elke tydstip.<br />

Gestel 'n motor beweeg volgens onderstaande afstand-tyd grafiek. [die vertikale as se<br />

betekenis word altyd eerste genoem en daarna dié van die horisontale as.] Dan weet ons uit<br />

200<br />

vorige ervaring dat die motor se snelheid tydens die eerste twee ure (AB) 100 km/h ( )<br />

2<br />

was. Die volgende half-uur (BC) is daar geen verandering in die afstand nie, wat beteken dat<br />

die motor stilstaan. Die spoed tydens CD is 133 km/h. Gemiddelde spoed word volgens<br />

definisie bereken deur die formule:<br />

v gem<br />

s<br />

, waar verandering in<br />

t<br />

s die afstand, t die tyd en v die spoed beteken.<br />

s<br />

400 200<br />

Bv. oor CD is v gem <br />

133 km / h<br />

t<br />

4 2,<br />

5<br />

Meetkundig beteken dit dat die gemiddelde spoed die gradiënte van die lyne is, want<br />

s y en t x .<br />

s<br />

400<br />

350<br />

300<br />

Afstand<br />

in km<br />

250<br />

200<br />

150<br />

100<br />

A<br />

50<br />

t<br />

1 2 3 4<br />

Tyd in ure<br />

Hierdie voorstelling is egter nie realisties nie, want 'n motor beweeg nie elke oomblik teen 'n<br />

konstante spoed nie. Die grafiek sal eerder soos volg lyk:<br />

B<br />

C<br />

D<br />

285


Leereenheid 4<br />

Die gemiddelde spoed tussen A en B is nog steeds 100 km/h, want die verandering in<br />

afstand is nog steeds s = (200 – 0) en die verandering in tyd t = (2 – 0). Tussen A en B<br />

die spoed egter. Daarom is dit nodig om oombliklike snelheid (spoed op 'n bepaalde<br />

tydstip) te definieer. Net soos die gemiddelde spoed meetkundig die gradiënt van 'n lyn was,<br />

gebruik ons ook nou die gradiënt van 'n lyn. Omdat die kurwe 'n kromme is, gebruik ons die<br />

helling van die raaklyn aan die kromme by 'n spesifieke tydstip of afstand. Dus:<br />

Grafies lyk dit soos volg<br />

286<br />

400<br />

350<br />

300<br />

Afstand<br />

in km<br />

250<br />

200<br />

150<br />

100<br />

A<br />

50<br />

400<br />

350<br />

300<br />

s<br />

Afs tand<br />

in km 250<br />

200<br />

150<br />

100<br />

A<br />

50<br />

v<br />

1 2 3 4<br />

Tyd in ure<br />

s<br />

, met die veranderings geneem op die raaklyn.<br />

t<br />

P: (1.00, 91.20)<br />

B<br />

t<br />

C<br />

R: (3.00, 280.64)<br />

1 2 3 4<br />

t:Tyd in ure<br />

B<br />

C<br />

s<br />

Q: (3.00, 91.20)<br />

D<br />

D


Leereenheid 4<br />

Die gemiddelde spoed word nog steeds gegee deur die gradiënt van AB, wat nou 'n snylyn<br />

is. Die oombliklike snelheid op tydstip t 1 , word gegee deur die gradiënt van die raaklyn<br />

aan die kurwe deur die punt P. Ons bereken dit soos volg:<br />

s<br />

s<br />

v <br />

t<br />

t<br />

R<br />

R<br />

s<br />

t<br />

P<br />

P<br />

280,<br />

64 91,<br />

2<br />

<br />

94,<br />

72 km / h<br />

3 1<br />

Let op dat die punte R en P op die raaklyn deur P lê, en nie op die lyn AB nie.<br />

Verkry internettoegang en voer die meegaande opdrag uit:<br />

Hierdie inligting is ook op die NWU se webtuiste gereserveer. Kliek op:<br />

nwu.ac.za – eFundi – <strong>MATE</strong> <strong>111</strong> – Webcontent<br />

Laai die adres: math.hws.edu/javamath/config_applets/SecantTangent.html<br />

Beweeg die groen punt en kyk hoe die snylyn al hoe nader aan die raaklyn beweeg. Die<br />

gradiënt / helling (“slope”) van die snylyn kom ook al hoe nader aan die waarde van die<br />

gradiënt van die raaklyn. Dis interessant om daarop te let dat die gradiënt van die snylyn<br />

“undefined” is as die snylyn en die raaklyn dieselfde is. Eintlik behoort die waardes presies<br />

dieselfde te wees. Ek neem aan die program herken nie 'n snylyn as 'n raaklyn as hulle bo<br />

op mekaar val nie.<br />

Bogenoemde animasie kan ons soos volg voorstel:<br />

8<br />

6<br />

4<br />

2<br />

-5 5 10<br />

x<br />

A<br />

raaklyn<br />

x+h 3<br />

y<br />

x+h 2<br />

-2<br />

y=f(x)<br />

Die snylyne l1, l2 en l3 kom al hoe nader aan die raaklyn aan die funksie f by die punt<br />

x 4 . Die koördinate van die ander snypunt van l3 en f kan gegee word deur<br />

x h3 ; f x h3 <br />

4 2 ; f 4 2 2 ; f 2<br />

.<br />

l 3<br />

x+h 1<br />

l 2<br />

l 1<br />

x<br />

287


Leereenheid 4<br />

'n Snylyn baie naby aan die raaklyn sal dus 'n snypunt met f met koördinate van die vorm<br />

x h ; f x h<br />

288<br />

hê, waar h 'n baie klein getal is. Ons kan h al hoe kleiner maak sodat die<br />

snylyn met die raaklyn saamval. Wiskundig kan ons dit so stel:<br />

raaklyn lim l , waar lim staan vir limiet wat iets soos 'n grens beteken.<br />

s<br />

Ons kan dus definieer:<br />

s<br />

oombliklik e<br />

snelheid<br />

s<br />

lim <br />

t 0<br />

t<br />

0<br />

s(<br />

t h ) s(<br />

t )<br />

lim<br />

<br />

h<br />

h<br />

2<br />

Beskou nou die kromme van y x 4 met P en Q punte daarop sodat PQ 'n snylyn is:<br />

(Hierdie sketse sal weer in <strong>MATE</strong> 312 behandel word by differensiasie)<br />

3<br />

2<br />

1<br />

-2 -1 1 2 3 4 5 6<br />

P<br />

-1<br />

-2<br />

-3<br />

-4<br />

-5<br />

-6<br />

Let nou goed op wat gebeur as die punt P nader aan Q beweeg<br />

h<br />

y=x 2 -4<br />

Q<br />

R<br />

Slope PQ = 1.20153<br />

yQ-yP = 1.20153<br />

xQ-xP s<br />

l<br />

( t )<br />

afstand h tussen Q en P se x-koordinate = 7.13244 cm<br />

f'(x)= lim f(x+h)-f(x)<br />

h0 h<br />

.


3<br />

2<br />

1<br />

-1<br />

-2<br />

-3<br />

-4<br />

-5<br />

-6<br />

Leereenheid 4<br />

-2 -1 1 2 3 4 5 6<br />

3<br />

2<br />

1<br />

-1<br />

-2<br />

-3<br />

-4<br />

-5<br />

-6<br />

P<br />

h<br />

y=x 2 -4<br />

Q<br />

R<br />

afstand h tussen Q en P se x-koordinate = 5.12454 cm<br />

Slope PQ = 1.89290<br />

yQ-yP<br />

= 1.89290<br />

xQ-xP<br />

f'(x)= lim f(x+h)-f(x)<br />

h0 h<br />

-2 -1 1 2 3 4 5 6<br />

P<br />

h<br />

y=x 2 -4<br />

Q<br />

R<br />

afstand h tussen Q en P se x-koordinate = 2.94514 cm<br />

Slope PQ = 2.64331<br />

yQ-yP = 2.64331<br />

xQ-xP f'(x)= lim f(x+h)-f(x)<br />

h0 h<br />

289


Leereenheid 4<br />

290<br />

Wat gebeur met die waarde van h as P al hoe nader aan Q kom?<br />

........................................................................................................................................<br />

Wat noem ons die lyn PQ wanneer P en Q op dieselfde punt val?<br />

..............................<br />

Wat is die betekenis van die gradiënt van PQ wanneer h so klein as moontlik<br />

gemaak word? .....................................................................................................<br />

Bestudeer Precalculus:<br />

pp. 861 – 862<br />

3<br />

2<br />

1<br />

-2 -1 1 h 2 3 4 5 6<br />

-1<br />

-2<br />

-3<br />

-4<br />

-5<br />

-6<br />

y=x 2 -4<br />

Q<br />

P R<br />

afstand h tussen Q en P se x-koordinate = 0.34539 cm<br />

Slope PQ = 3.53846<br />

yQ-yP = 3.53846<br />

xQ-xP f'(x)= lim f(x+h)-f(x)<br />

h0 h


BESTUDEER VOORBEELD 1: [Funksie-vergelyking is bekend]<br />

1. Gestel ʼn voorwerp beweeg volgens die posisiefunksie 2<br />

sekondes en s in meters gemeet.<br />

Leereenheid 4<br />

s f t 3t 5 , met t in<br />

1.1 Bereken die gemiddelde snelheid tydens die interval [10; 10,1]. (Wenk:<br />

v gem <br />

s<br />

)<br />

t<br />

1.2 Bereken die snelheid (oombliklike veranderingstempo van verplasing met<br />

betrekking tot tyd) as t 10 sekondes.<br />

1.3 Wat is die meetkundige betekenis van die antwoord in 1.2?<br />

1.4 Wat is die werklike betekenis van die antwoord in 1.2?<br />

Oplossing:<br />

1.2<br />

1.1<br />

v gem<br />

<br />

s<br />

<br />

t<br />

f ( 10,<br />

1)<br />

f ( 10)<br />

10,<br />

1<br />

10<br />

2<br />

3(<br />

10,<br />

1)<br />

5 <br />

<br />

0,<br />

1<br />

60,<br />

3 m/s<br />

uit eerste beginsels :<br />

v<br />

10 <br />

lim<br />

h0<br />

h0<br />

f<br />

( 10<br />

60 m/s<br />

2 310 5<br />

h)<br />

f<br />

h<br />

( 10)<br />

10 2<br />

mag ook `n ander<br />

2<br />

3(<br />

10 h)<br />

5 ( 3 5)<br />

lim<br />

h0<br />

h<br />

2<br />

3100<br />

20h<br />

h <br />

5 ( 300 5)<br />

lim<br />

h0<br />

h<br />

2<br />

300 60h<br />

3h<br />

300<br />

lim<br />

h0<br />

h<br />

3h(<br />

20 h)<br />

lim<br />

h0<br />

h<br />

lim 3(<br />

20 h)<br />

h<br />

simbool wees<br />

Die volgende variasie van die definisie vereenvoudig die rekenwerk as die funksie ‘n<br />

polinoom van graad groter as 2 is, want dan word die produk van tweeterme<br />

uitgeskakel.<br />

291


Leereenheid 4<br />

292<br />

v<br />

10 <br />

t<br />

10<br />

f<br />

3t<br />

lim<br />

t<br />

10<br />

3t<br />

lim<br />

t<br />

10<br />

3<br />

lim<br />

t<br />

10<br />

3<br />

lim<br />

t<br />

10<br />

lim 3<br />

t<br />

10<br />

3<br />

lim<br />

t f 10 2<br />

2<br />

5 305 t 10<br />

t 10<br />

2 t 100<br />

t 10<br />

t 10t<br />

10<br />

t 10<br />

t 10<br />

10 10<br />

60 m / s<br />

t 10<br />

300<br />

1.2 m.b.v. differensiasie<br />

'<br />

v( t ) f ( t )<br />

6t<br />

v( 10 ) 6( 10 )<br />

<br />

60 m/s of ms<br />

1.3 Die helling van die raaklyn aan 2<br />

1<br />

s f t 3t 5 by t 10 sekondes, is 60 m/s.<br />

1.4 Die tempo van verandering van posisie t.o.v. tyd is 60 m/s as t 10 sekondes.<br />

BESTUDEER VOORBEELD 2: [Vergelyking van funksie is onbekend.]<br />

2. Die inflasiekoers in die VSA is ʼn funksie van tyd. Die volgende tabel gee die<br />

inflasiekoers I t vanaf 1987 tot1993 (as ʼn persentasie per jaar):<br />

Jaar (t ) 1987 1989 1991 1993<br />

Inflasie ( I ) 3,6 4,8 4,2 3,0<br />

2.1 Bepaal die gemiddelde groeitempo:<br />

2.1.1 vanaf 1989 tot 1991<br />

2.1.2 vanaf 1991 tot 1993<br />

2.2 Bereken die oombliklike groeitempo in 1991 deur gebruik te maak van die<br />

gemiddeld van twee gemiddelde groeitempo’s. Gee ook die eenheid.<br />

2.3 Wat beteken die antwoord in 2.2?


Oplossing:<br />

2.1.1 Gem. groeitempo<br />

2.1.2 Gem. groeitempo<br />

I<br />

<br />

t<br />

4, 2 4, 8<br />

<br />

1991 1989<br />

0,<br />

6<br />

<br />

2<br />

0, 3 %/jaar<br />

I<br />

<br />

t<br />

3 4, 2<br />

<br />

1993 1991<br />

0, 6 % / jaar<br />

Leereenheid 4<br />

2.2 Omdat ons nie die funksie as 'n vergelyking het nie, maar in tabelvorm, kan ons<br />

nie die gradiënt van 'n raaklyn gebruik as oombliklike veranderingstempo (van<br />

inflasie) nie. Daarom gebruik ons die gemiddeld van twee gemiddelde<br />

groeitempo’s met 1991 in die middel van die intervalle .(In hierdie probleem is<br />

veranderingstempo spesifiek die groeitempo van inflasie)<br />

Oombliklike groeitempo<br />

0, 3 ( 0,<br />

6 )<br />

<br />

2<br />

0, 45 %/jaar<br />

2.3 Die inflasiekoers verander (neem af a.g.v. – teken) teen 'n tempo van -0,45 % per<br />

jaar teen 1991.<br />

293


Leereenheid 4<br />

VOLTOOI VOORBEELD 3:<br />

Gestel grafiek 1 en 2 stel twee besighede se wins voor oor 'n sekere tydperk.<br />

Watter besigheid vaar die beste? ..............................................<br />

Motiveer jou antwoord: ............................................................................................<br />

294<br />

y<br />

4<br />

3<br />

2<br />

1<br />

grafiek 1<br />

-4 -2 2 4 x<br />

...........................................................................................................................................<br />

Bespreek die definisieversameling van die funksie krities: .......................................................<br />

....................................................................................................................................................<br />

Verkry internettoegang en voer die meegaande opdrag uit:<br />

Hierdie inligting is ook op die NWU se webtuiste gereserveer. Kliek op:<br />

nwu.ac.za – eFundi – <strong>MATE</strong> <strong>111</strong> – Webcontent<br />

Laai die adres:<br />

http://www.math.montana.edu/frankw/ccp/calculus/estlimit/lesttang/discvr.htm<br />

om ʼn soortgelyke lewenswerklike probleem vir interessantheid deur te werk.<br />

A<br />

B<br />

grafiek 2


Voltooi die volgende:<br />

Opdrag 25:<br />

Individuele oefening.<br />

Leereenheid 4<br />

1. Teken m.b.v. GSP ʼn verplasing-tydgrafiek van ‘n bal wat vryval volgens die wet van<br />

2<br />

Galileo s 4, 9t<br />

(met s t die afstand gemeet in meter en t die tydsverloop in<br />

sekondes ) vir die eerste 7s.<br />

Bereken die volgende m.b.v. die grafiek:<br />

1.1 Die gemiddelde snelheid oor die tydsintervalle [5; 7], [5; 6], [5; 5,5]; [5; 5,2].<br />

Doen elkeen op ʼn nuwe bladsy in dieselfde dokument. Wys ook op die grafiek<br />

hoe jy dit bereken het. (Gebruik loodlyne en/of ewewydige lyne om seker te maak<br />

dat jy die sye van die hellingsdriehoeke akkuraat genoeg skets. Gebruik<br />

“Measure” , “Abscissa” en “Ordinate” om seker te maak dat jy die koördinate van<br />

die hellingsdriehoeke akkuraat genoeg meet.)<br />

Gebruik 3 metodes:<br />

y s<br />

; en deur die helling van die snylyn te meet.<br />

t<br />

t<br />

1.2 Gee die verwantskap tussen die gemiddelde snelhede en die helling van die<br />

snylyne.<br />

1.3 Gaan na ʼn nuwe bladsy in dieselfde dokument. Wat was die bal se snelheid op<br />

die tydstip t 5 (m.a.w. die oombliklike snelheid as t 5 )? Dui op die grafiek<br />

aan hoe jy dit bereken.<br />

1.4 Gee die verwantskap tussen die oombliklike snelheid en die helling van die<br />

raaklyn.<br />

Stuur opdrag via eFundi en lewer ook ‘n drukstuk in.<br />

Sien assessering en terugvoering op p. viii<br />

Uit opdrag 25 behoort die volgende duidelik te wees:<br />

Oombliklike snelheid (as t 5 ) =<br />

lim (gemiddelde snelheid)<br />

t 5<br />

Meetkundig beteken dit dat die gemiddelde snelheid van die bal oor ʼn spesifieke tydsinterval<br />

gegee word deur die gradiënt van die snylyn (getrek tussen die twee tye wat ter sprake is).<br />

Die oombliklike snelheid op ʼn spesifieke tydstip word gegee deur die gradiënt van die raaklyn<br />

aan die grafiek op die spesifieke tydstip.<br />

295


Leereenheid 4<br />

Verduidelik met 'n skets en formule wat jy onder die helling van 'n snylyn verstaan:<br />

Gebruik dieselfde skets as hierbo en gee die definisie van die helling van 'n raaklyn by die<br />

punt (a; f(a)) i.t.v. x en a en ook i.t.v. x en h:<br />

Maak seker dat jy die definisies van gemiddelde en oombliklike veranderingstempo’s<br />

verstaan<br />

Wenk:<br />

Die helling van die raaklyn (of oombliklike veranderingstempo) aan f by x a vanuit eerste<br />

f a h f a <br />

beginsels word gewoonlik bepaal deur die uitdrukking lim<br />

. Dit kan ook deur<br />

h0<br />

h<br />

f x f a <br />

lim<br />

bereken word. As die funksie eksponente van 3 of hoër besit, is<br />

x a<br />

296<br />

x a<br />

laasgenoemde uitdrukking makliker, mits jy kan faktoriseer. Die eerste uitdrukking sal baie<br />

tweeterme besit wat vermenigvuldig moet word.<br />

Voltooi die volgende:<br />

Individuele oefening.


Opdrag 26 :<br />

1. Precalculus Oefening 13.3 no. 6 vanuit eerste beginsels<br />

2. Precalculus Oefening 13.3 no. 27 vanuit eerste beginsels (gebruik limiet)<br />

Leereenheid 4<br />

3. As 'n vastestof verhit word, neem die lengte toe volgens die formule l 125 2x<br />

. Die<br />

125 2( x h ) ( 125 2x<br />

)<br />

tempo waarteen dit verleng word gegee deur lim<br />

. Bereken<br />

h 0<br />

h<br />

hierdie limiet.<br />

4. Precalculus Oefening 13.3 no. 32<br />

5. Precalculus Oefening 13.3 no. 33<br />

6. 'n Sferiese ballon word opgeblaas.<br />

6.1 Watter uitdrukking beskryf die oombliklike veranderingstempo van die volume<br />

4 <br />

<br />

<br />

<br />

<br />

3 <br />

3<br />

r<br />

V met betrekking tot die radius?<br />

6.2 Bereken die veranderingstempo as die radius 2 meter is.<br />

7. Precalculus Oefening 13.3 no. 30 vanuit eerste beginsels (Kyk na die wenk op die<br />

vorige bladsy.)<br />

8. Opdrag 8B vraag 8.2, 8.3 en 8.4<br />

Opsioneel:<br />

9. Precalculus Oefening 13.3 no.3<br />

10. Precalculus Oefening 13.3 no.28<br />

11. Precalculus Oefening 13.3 no.29 d.m.v. differensiasie<br />

Het u sommige van die oefeninge met The Geometer’s Sketchpad gekontroleer?<br />

Sien assessering en terugvoering op p. viii<br />

297


Leereenheid 4<br />

4.2 DIE LIMIET VAN ‘N FUNKSIE<br />

Jy benodig ongeveer 3 uur om hierdie leergedeelte suksesvol te voltooi.<br />

Uitkomste<br />

Na voltooiing van hierdie leergedeelte moet jy in staat wees om<br />

limiete vanuit grafieke te kan bereken.<br />

Jy gaan die volgende studie materiaal nodig kry: Precalculus hoofstuk 13.<br />

Limiete ontstaan uit alledaagse gebeurtenisse soos die bepaling van hoe vinnig 'n kalkoen<br />

afkoel nadat dit uit die oond gehaal is of om te verklaar wat die spoedmeterlesings van 'n<br />

motor werklik beteken.<br />

In hierdie leergedeelte sal die verband tussen die bepaling van die gradiënt van 'n raaklyn en<br />

die definisie van 'n limiet duidelik word. Ons konsentreer op die bepaling van limiete met<br />

behulp van grafieke.<br />

Asimptote is vertikale of horisontale lyne wat deur ʼn kromme genader, maar nooit geraak<br />

word nie.<br />

298<br />

Bestudeer Precalculus:<br />

pp. 840 – 844 tot voor “One-Sided Limits”


Verkry internettoegang en voer die meegaande opdrag uit:<br />

Leereenheid 4<br />

Hierdie inligting is ook op die NWU se webtuiste gereserveer. Kliek op:<br />

nwu.ac.za – eFundi – <strong>MATE</strong> <strong>111</strong> – Webcontent<br />

Laai die adres:<br />

http://www.math.ucdavis.edu/~kouba/CalcOneDIRECTORY/limcondirectory/L<br />

imitConstant.html<br />

en werk deur die probleme 1 tot 7 en 9.<br />

Gebruik die adres: http://www.mecca.org/~halfacre/MATH/limits.htm indien jy<br />

sukkel om die limiet-begrip te verstaan. Hierdie is ʼn baie goeie PowerPoint<br />

aanbieding met klank.<br />

299


Leereenheid 4<br />

Voltooi die volgende:<br />

Opdrag 27:<br />

300<br />

Individuele oefening.<br />

1. Precalculus Oefening 13.1 no. 1<br />

2. Precalculus Oefening 13.1 no. 18 (a), (d), (e)<br />

3. Precalculus Oefening 13.1 no. 19 (c), (f), (g), (h)<br />

4. Precalculus Oefening 13.1 no. 20 (a), (b), (f)<br />

5. Precalculus Oefening 13.1 no. 29 (c)<br />

6.<br />

6.1 Bereken a) 0 5<br />

y<br />

3.5<br />

3<br />

2.5<br />

2<br />

1.5<br />

1<br />

0.5<br />

-0.5<br />

f , en b) f ( x )<br />

lim<br />

x 0<br />

, 5<br />

y=f(x)<br />

in die volgende skets:<br />

-0.2 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2<br />

x


6.2 Bereken a) 0, 8<br />

y<br />

3<br />

2<br />

6.3 Bereken a) 2<br />

g en b) g(<br />

x)<br />

lim<br />

x 0,<br />

8<br />

h en b) h(<br />

x)<br />

<br />

y=g(x)<br />

lim<br />

x 2<br />

y<br />

7<br />

6<br />

5<br />

4<br />

3<br />

2<br />

1<br />

-1<br />

-2<br />

in die volgende skets:<br />

0,8<br />

in die volgende skets:<br />

•<br />

y=h(x)<br />

x<br />

Leereenheid 4<br />

-6 -4 -2 2 4 6 8<br />

x<br />

301


Leereenheid 4<br />

302<br />

6.4 Bereken a) f 0 en b) f ( x)<br />

lim<br />

x 0<br />

6.5 Bereken a) f 0 en b) f ( x)<br />

lim<br />

x 0<br />

(Wenk: Gebruik analise ook.)<br />

y<br />

110<br />

100<br />

90<br />

80<br />

70<br />

60<br />

50<br />

40<br />

30<br />

20<br />

10<br />

-10<br />

y=f(x)<br />

in die volgende skets:<br />

-3 -2 -1 1 2 3 4 5<br />

y<br />

10<br />

8<br />

6<br />

4<br />

2<br />

1<br />

f( x)<br />

= ( 1 + x)<br />

x<br />

in die volgende skets.<br />

1 1 2 3 4 5 6<br />

x<br />

x


6.6 Bereken a) 1, f 1, f 2 skets:<br />

lim<br />

x 1<br />

lim<br />

x 1<br />

lim<br />

x 2<br />

Leereenheid 4<br />

f en b) f ( x)<br />

, f ( x)<br />

, f ( x)<br />

in die volgende<br />

6.7 Bereken a) f 0 en b) f ( x)<br />

lim<br />

x 0<br />

Sien assessering en terugvoering op p. viii<br />

y<br />

3<br />

2<br />

1<br />

y<br />

1<br />

6<br />

4<br />

2<br />

-2<br />

-4<br />

-6<br />

y=f(x)<br />

2 x<br />

in die volgende skets:<br />

y=f(x)<br />

-5 5<br />

Jy benodig 'n verdere 8 uur vir jou finale voorbereiding vir die eksamen.<br />

Ek hoop jy het die module geniet en dat die baie lewenswerklike voorbeelde jou in staat sal<br />

stel om op skoolvlak wiskunde met groter insig en selfvertroue te kan fasiliteer. Hoop dit sal<br />

jou in staat stel om Wiskunde 'n “cool” vak te maak! Beste wense vir die eksamen.<br />

x<br />

303


Bylaag<br />

1. Doen alle vrae.<br />

304<br />

BYLAAG:<br />

2. Toon alle berekeninge wat u doen.<br />

1. Wenke vir Vraestelle en Opdragte<br />

3. Doen rofwerk aan die regterkant van die bladsy.<br />

4. Werk slegs aan die linkerkant van die bladsy, vanaf die linkerkantse kantlyn.<br />

5. Alle sketse en grafieke moet netjies in potlood gedoen word.<br />

6. Benader irrasionale getalle in finale antwoorde tot drie desimale plekke.<br />

7. Spasieer u werk.<br />

8. Begin elke nuwe vraag op ʼn nuwe bladsy.<br />

9. Trek ʼn lyn na elke volledige vraag.<br />

2.1 Faktore<br />

2. Inligting en Voorkennis<br />

Die volgende tabel is nuttig om die nodige kennis van Faktorisering op te som:<br />

Veelterm met<br />

Tipe Produk<br />

Gemeenskaplike faktor<br />

Vorm van Produk<br />

Gefaktoriseerde Vorm<br />

x y z ( x y z)<br />

Groepeerbare Veelterm m n m n<br />

( m n)( )<br />

2 2<br />

Verskil van Volkome Vierkante a b<br />

( a b)( a b)<br />

Kwadratiese Drieterme<br />

Volkome Vierkante<br />

Verskil van Volkome Derdemagte<br />

Som van Volkome Derdemagte<br />

2<br />

ax bx c of<br />

2 2<br />

ax bxy cy<br />

x 2xy<br />

y<br />

2 2<br />

3 3<br />

x y<br />

3 3<br />

x y<br />

( x )( x )<br />

of<br />

( x y)( x y)<br />

( x y)<br />

2 2<br />

( x y)( x xy y )<br />

2 2<br />

( x y)( x xy <br />

y )<br />

2


Bylaag<br />

In die algemeen geld die volgende stappe wanneer ʼn uitdrukking gefaktoriseer moet<br />

word:<br />

1. TEL die terme in die uitdrukking.<br />

2. Moet nooit hakies verwyder deur te vermenigvuldig nie, want ons is met<br />

faktorisering besig, nie vereenvoudiging nie! Sien Stap 3.<br />

3. Gebruik die k -metode waar dieselfde hakie in meer as een term voorkom.<br />

4. Let op of daar nie miskien in elke term 'n Gemeenskaplike Faktor voorkom<br />

nie. (Indien wel, moet die GF altyd eers uitgehaal word voordat u verder<br />

probeer gaan.)<br />

5. Werk van bo na onder in die tabel op die vorige bladsy en probeer die uitdrukking se<br />

vorm herken as een van die produkte in die tabel.<br />

6. Herskryf die uitdrukking in gefaktoriseerde vorm.<br />

7. Vervang die k terug met dit waarmee u dit vervang het in Stap 2<br />

8. Gaan versigtig na of een of meer van die hakies uit Stap 5 nie miskien op sy<br />

beurt self verder gefaktoriseer kan word nie.<br />

9. Onthou dat die finale antwoord verkieslik nie hakies binne hakies mag bevat<br />

nie – indien so iets voorkom, vermenigvuldig die binneste hakies uit.<br />

305


Bylaag<br />

2.2 Eksponente<br />

306<br />

m n m n<br />

x x x <br />

<br />

( x ) x <br />

<br />

x<br />

x<br />

m n m n<br />

m<br />

n<br />

x<br />

m n<br />

n m<br />

m<br />

n<br />

x x<br />

1 m<br />

x m<br />

x<br />

Grafieke:<br />

1<br />

O<br />

Y<br />

a<br />

y x is kontinue magskrommes as a 0 , bv. reguitlyne,<br />

1<br />

parabole, derdegraadse krommes, ens. Sommige<br />

hiervan kan sonder die hulp van 'n tabel geskets word,<br />

bv. reguitlyne, parabole en derdegraadse krommes:<br />

y=x a , 0a1<br />

y=x 1<br />

y=x 0,5<br />

y=x 0<br />

X


y=x a , 1a3<br />

-1<br />

O<br />

Y<br />

1<br />

-1<br />

y=x 3<br />

1<br />

y=x 2<br />

y=x 1,5<br />

y=x 1<br />

Bylaag<br />

X<br />

307


Bylaag<br />

308<br />

y=x a ,a


y=a x ,a>0<br />

x<br />

x<br />

y a is die eksponensiaalfunksie. NB: a 0 vir a 0 .<br />

y=0,8 x<br />

y=0,5 x<br />

Bylaag<br />

Hierdie krommes is kontinu en stel eksponensiële groei voor (as<br />

a 1) , of eksponensiële verval (as 0 a 1) .<br />

y=0,25 x<br />

1<br />

O<br />

Y<br />

1<br />

y=2 x<br />

y=1,5 x<br />

y=1 x<br />

X<br />

309


Bylaag<br />

310<br />

Spesiale gevalle:<br />

NB: e=2,71828...<br />

-1<br />

x<br />

y e en<br />

y=e -x<br />

x<br />

y e <br />

:<br />

Eksponensiaalkrommes kan almal dmv 'n tabel geskets word.<br />

Y<br />

3<br />

e<br />

e -1<br />

2<br />

O<br />

1<br />

1<br />

y=e x<br />

X


2.3 Logaritmes<br />

p<br />

x b p log x; x 0, b 0<br />

ln x log x ; e 2,71828....<br />

e<br />

b<br />

Wet 1: x y log x log y met b 0, x 0 en y 0<br />

log b<br />

b<br />

b<br />

x<br />

Wet 2: log b log b x log b y met b 0, x 0 en y 0<br />

y<br />

m<br />

Wet 3: ln x m ln x , ook vir logba m = mlogba<br />

Wet 4: logmm = 1, ook lne = 1<br />

Wet 5:<br />

ln x<br />

1 <br />

log b x , so : logb x ln x<br />

lnb <br />

lnb<br />

<br />

<br />

Grafieke: y ln x is die logaritmiese kromme; slegs gedefinieer as x 0 .<br />

(Hierdie grafieke kan ook dmv 'n tabel geskets word, maar die x -afsnit<br />

moet bereken word deur y 0 te stel in die grafiek se vergelyking en vir<br />

x op te los.)<br />

Y<br />

1<br />

O<br />

Die Krommes van y=log b(x) vir b>0<br />

1<br />

y=log 0,5(x)<br />

y=ln(x)<br />

y=log(x)<br />

Bylaag<br />

311<br />

X


Bylaag<br />

Baie Belangrik: Al bogenoemde funksies se krommes kan ondersoek word<br />

2.4 Trigonometrie<br />

312<br />

sin x<br />

tan x <br />

cos x<br />

cos x<br />

cot x <br />

sin x<br />

1<br />

sec x <br />

cos x<br />

1<br />

cos ecx <br />

sin x<br />

2 2<br />

sin x cos x 1<br />

2 2<br />

sec x tan x 1<br />

2 2<br />

cosec x cot x 1<br />

sin 2 x 2 sin x cos x<br />

cos2 cos sin<br />

met behulp van dinamiese SketchPad-sketse:<br />

Dynamic Power Function Graphs.gsp<br />

Dynamic Exp and Log Graphs.gsp<br />

Hierdie sketse sal op eFundi beskikbaar gestel word.<br />

2 2<br />

x x x<br />

1<br />

2<br />

2<br />

sin x (1 cos 2 x)<br />

1<br />

2<br />

2<br />

cos x (1 cos 2 x)


Grafieke: y sin x en y cos x is kontinue, periodiese krommes.<br />

y=a sin bx<br />

y tan x en die ander besit diskontinuïteite (spronge).<br />

Goeie metodes bestaan waarmee ons hierdie grafieke sonder<br />

die hulp van 'n tabel kan skets, alhoewel 'n tabel wel gebruik<br />

kan word.<br />

Vir u inligting sluit ons grafieke van die drie basiese<br />

trigonometriese funksies in:<br />

amplitude=a<br />

O<br />

Y<br />

a<br />

-a<br />

90<br />

b<br />

180<br />

b<br />

periode<br />

270<br />

b<br />

360 X<br />

b<br />

Bylaag<br />

313


Bylaag<br />

314<br />

y=a cos bx<br />

y=a tan bx<br />

amplitude=a<br />

-90<br />

b<br />

90<br />

b<br />

180<br />

b<br />

periode<br />

Let op die diskontinuïteite by die tan-kromme.<br />

O<br />

Y<br />

a<br />

Y<br />

a<br />

-a<br />

O<br />

-a<br />

periode<br />

270 360<br />

b b<br />

X<br />

90 135<br />

b b<br />

45<br />

b<br />

180 X<br />

b


2.5 Algemene wenke vir die skets van enige grafiek<br />

1. Maak seker dat u die eienskappe en gedrag (hoe die grafiek se kromme<br />

lyk) van elke soort grafiek ken.<br />

2. Maak seker dat u die standaardvorm van elke soort grafiek se<br />

Bylaag<br />

vergelyking sonder moeite kan uitken. (hoe lyk die vergelyking van elke spesifieke<br />

soort grafiek – ken die verskille).<br />

3. Enige grafiek kan m.b.v. 'n tabel geskets word, maar dit is tydrowend en<br />

kan misleidend wees as 'n mens nie aan punte 1. en 2. hierbo aandag<br />

gegee het nie. In punt 4 hieronder gee ons nog maniere om die vorm<br />

van 'n grafiek en sy gedrag te bepaal…<br />

4. Die volgende algemene riglyne geld algemeen:<br />

4.1 Vind die y -afsnit(te) deur x 0 te stel en y op te los.<br />

4.2 Vind die x -afsnit(te) of wortels deur y 0 te stel en x op te los.<br />

4.3 Bepaal die draaipunte, infleksiepunte en diskontinuïteite –<br />

metodes om dit te doen, sal in hierdie kursus na vore kom.<br />

4.4 Probeer vasstel wat met die y -waardes gebeur as x baie groot<br />

word, en as x baie klein (groot negatief) word. Hiervoor word<br />

limiete gebruik – meer hiervan in <strong>MATE</strong> 321.<br />

315


Bylaag<br />

www.nald.ca/fulltext/ numeracy/num1/num1.gif<br />

316<br />

"What counts is not memorising, but understanding,<br />

not watching, but searching,<br />

not receiving, but seizing,<br />

not learning, but practising."<br />

- A. Diesterweg

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!