gamedschool

Trigonometrik Fonksiyonların Grafikleri, Nitel Özellikleri ve Denklemler konu anlatımı

11. sınıf Matematik · Tema 3: Nicelikler ve Değişimler (1)

Lise · 11. sınıf · Matematik · Ünite: Tema 3: Nicelikler ve Değişimler (1) · ~3 dk okuma

sin x, cos x ve tan x fonksiyonlarının grafikleri; periyot, genlik, en büyük-en küçük değer, artanlık-azalanlık, simetri; y = a·sin(bx) + c biçimindeki fonksiyonlarda genlik, periyot ve kayma; temel trigonometrik denklemler (sin x = a, cos x = a, tan x = a) ve genel çözümleri; dönme dolap, gel-git ve ses dalgası gibi periyodik olay problemleri.

Grafikler ve periyot

Periyodik fonksiyon: Değerlerini belli aralıklarla tekrarlayan fonksiyon; en küçük tekrar aralığına periyot denir.

FonksiyonPeriyotEn büyük / en küçükNot
sin x2π1 / −1(0, 0)’dan geçer; tek fonksiyon (orijine göre simetrik)
cos x2π1 / −1(0, 1)’den geçer; çift fonksiyon (y eksenine göre simetrik)
tan xπyokx = π/2 + kπ’de dikey asimptot

Artanlık-azalanlık: sin x, [0, π/2]’de artan, [π/2, 3π/2]’de azalan · cos x, [0, π]’de azalan, [π, 2π]’de artan

y = a·sin(bx) + c dönüşümleri

ParametreEtkiÖrnek
a (genlik)Grafiği dikey uzatır; en büyük değer **a**y = 3 sin x → −3 ile 3 arası
bPeriyodu değiştirir: **T = 2π /b**y = sin 2x → periyot π
cGrafiği yukarı/aşağı kaydırıry = sin x + 2 → 1 ile 3 arası

Örnek: y = 2 sin(3x) − 1 → genlik 2, periyot 2π/3, en büyük 1, en küçük −3

Dönme dolap problemi: Yarıçapı 20 m, merkezi yerden 22 m yükseklikte olan ve bir turu 10 dakikada tamamlayan dönme dolapta yolcunun yüksekliği:

h(t) = 22 − 20 cos(2πt / 10) (t dakika, en altta biniyor)

→ En alçak 2 m, en yüksek 42 m, periyot 10 dk

Temel trigonometrik denklemler

DenklemGenel çözüm (k ∈ ℤ)
sin x = sin αx = α + 2kπ veya x = π − α + 2kπ
cos x = cos αx = ±α + 2kπ
tan x = tan αx = α + kπ

Örnekler:

  • sin x = 1/2 → α = π/6 → x = π/6 + 2kπ veya 5π/6 + 2kπ · [0, 2π)’de: π/6, 5π/6
  • cos x = −1/2 → α = 2π/3 → x = ±2π/3 + 2kπ · [0, 2π)’de: 2π/3, 4π/3
  • tan x = 1 → x = π/4 + kπ · [0, 2π)’de: π/4, 5π/4
  • 2 sin x − √3 = 0 → sin x = √3/2 → π/3, 2π/3

⚠️ sin x = 2 gibi denklemlerin çözümü yoktur (görüntü kümesi [−1, 1]).

Kavramlar

periyot
tekrar aralığı
genlik
en büyük sapma miktarı
asimptot
grafiğin yaklaştığı doğru
genel çözüm
tüm çözümleri veren ifade
periyodik
düzenli tekrar eden
Önemli noktalar
  • sin ve cos periyodu 2π, tan periyodu π
  • sin tek, cos çift fonksiyon
  • y = a sin(bx) + c: genlik |a|, periyot 2π/|b|, kayma c
  • sin x = sin α → α + 2kπ veya π − α + 2kπ
  • cos x = cos α → ±α + 2kπ; tan x = tan α → α + kπ
  • |a| > 1 ise sin x = a çözümsüz

Örnek soru ve çözümü

Soru

Grafiğe göre [0, 2π] aralığında sin x = cos x olan noktalar yaklaşık hangi x değerleridir? Tam değerlerini bulunuz.

Çözüm

Grafikler yaklaşık x ≈ 0,79 ve x ≈ 3,93’te kesişir. tan x = 1 → x = π/4 ve 5π/4.

Çözümlü örnekler

1. y = sin 4x fonksiyonunun periyodu kaçtır? KolayÇözüm

2π/4 = π/2.

2. y = 5 cos x + 2 fonksiyonunun en büyük ve en küçük değeri kaçtır? OrtaÇözüm

En büyük 7, en küçük −3.

3. [0, 2π) aralığında 2cos²x − cos x − 1 = 0 denklemini çözünüz. ZorÇözüm

(2 cos x + 1)(cos x − 1) = 0 → cos x = −1/2 veya cos x = 1 → x = 0, 2π/3, 4π/3.

Sık yapılan hatalar

  • sin x = sin α’nın yalnızca x = α çözümünü yazmak.
  • Periyodu 2π · |b| olarak hesaplamak.
  • tan’ın periyodunu 2π sanmak.

Biliyor muydun?

Deniz kıyısındaki gel-git, ses dalgaları, alternatif akım ve hatta kalp atışı grafikleri sinüs eğrilerine benzer; trigonometri tekrar eden her olayın dilidir!

Kendini dene

1. sin x fonksiyonunun periyodu kaçtır?
  1. 2π
  2. π
  3. 4π
  4. π/2
Cevabı göster

Doğru cevap: A) 2π · Periyot.

2. tan x fonksiyonunun periyodu kaçtır?
  1. 2π
  2. 1
  3. π
  4. π/2
Cevabı göster

Doğru cevap: C) π · tan.

3. y = 3 sin x fonksiyonunun en büyük değeri kaçtır?
  1. −3
  2. 3
  3. 6
  4. 1
Cevabı göster

Doğru cevap: B) 3 · Genlik.

4. y = cos(2x) fonksiyonunun periyodu kaçtır?
  1. π/2
  2. 2π
  3. 4π
  4. π
Cevabı göster

Doğru cevap: D) π · 2π/2.

5. Grafiğe göre x = 0 için cos x kaçtır?
  1. 0
  2. 1
  3. −1
  4. 0,5
Cevabı göster

Doğru cevap: B) 1 · Grafik.

Konunun tüm sorularını ve testlerini gamedschool’da çözebilir, yanlışlarını tekrar edebilirsin.

11. Sınıf Matematik konuları
Konuyu oyunla pekiştir

gamedschool’da bu konunun testlerini çöz, XP ve altın kazan, Pixel Dünyası’nda arkadaşlarınla buluş. Öğrenciler için ücretsiz.

Ücretsiz kayıt ol