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Text File  |  1995-04-09  |  10KB  |  364 lines

  1.  362 
  2. à 3.1ïGraphing Sine Functions
  3.  
  4. äPlease find the amplitude of the following sine functions.
  5.  
  6. â
  7. êêêèFind the amplitude of
  8. êêê yï=ï3∙sin 4(x - π/4) + 1.
  9.  
  10. êêïThe amplitude of this sine function is 3.
  11. êêè(Please see Details for an explanation.)
  12. éSïYou are encouraged at this point to study the Key Feature in
  13. this program very carefully to understand how the curve, y = sin Θ, is
  14. generated.
  15. êêêè Let Θ be any real number.ïThen, Θ in the fig-
  16. êêê ure is both the radian measure of the central an-
  17. êêê gle and the real number length of the arc subten-
  18. êêê ed on the unit circle by the central angle.ïThe
  19. êêê value of the function, y = sin Θ, at the real num-
  20. êêê ber Θ (arc length) is defined to be the same val-
  21. @fig3101.bmp,25,88
  22. êêê ue as the sine of the "central angle Θ" which is
  23. êêê y/r, or in this case just y since r is 1.
  24. è The Key Feature in this program shows one complete revolution or pe-
  25. riod of the function, y = sin Θ.ïNegative values of Θ and values with
  26. more than one revolution allow Θ to range through all of the real num-
  27. bers generating the following graph.
  28.  
  29.  
  30. êêêêè (more...)
  31.  
  32.  
  33.  
  34.  
  35. @fig3102.bmp,125,235
  36. ïYou can see in this figure that the highest value assumed by the basic
  37. sine curve is 1.ïThis is the amplitude of the curve.ïThe curve, y =
  38. 2∙sin Θ, has amplitude equal to 2, and y = 3∙sin Θ has amplitude equal
  39. to 3.ïIn general the amplitude of the curve, y = A∙sin B(Θ + C) + D, is
  40. always going to be the absolute value of A.ïThus, the amplitude can be
  41. found by inspection.
  42. è You are now encouraged to go to the Function Plotter in this program
  43. and experiment graphing y = A∙sin Θ using different values of A to ob-
  44. serve the changes in amplitude caused by changing the value of A.
  45. êêêèBasic sine curveèy = sin x
  46.  
  47.  
  48.  
  49.  
  50.  
  51.  
  52.  
  53.  
  54.  
  55.  1
  56. êêêè Find the amplitude of
  57.  
  58. êêêïyï=ï3∙sin 2(Θ - π/8) + 1
  59.  
  60. ê A)ï3êèB)ïπêïC)ïπ/8 rightêD)ï1 up
  61. ü
  62.  
  63. êêêè The amplitude is 3.
  64. Ç A
  65.  2
  66. êêêè Find the amplitude of
  67.  
  68. êêêïyï=ï2∙sin 3(Θ - π/3) - 2
  69.  
  70. ê A)ï2π/3êB)ïπ/3 rightëC)ï2êèD)ï2 down
  71. ü
  72.  
  73. êêêè The amplitude is 2.
  74. Ç C
  75.  3
  76. êêêè Find the amplitude of
  77.  
  78. êêêïyï=ï-2∙sin (x + π/2) + 1
  79.  
  80. ê A)ïπ/2 leftë B)ï1 upêC)ï2πêëD)ï2
  81. ü
  82.  
  83. êêêè The amplitude is 2.
  84. Ç D
  85.  4
  86. êêêè Find the amplitude of
  87.  
  88. êêêïyï=ï1/2∙sin (πx - π/4) - 1
  89.  
  90. ê A)ï1 downëB)ï1/2êïC)ï2êèD)ï1/4 right
  91. ü
  92.  
  93. êêêè The amplitude is 1/2.
  94. Ç B
  95. äPlease find the period of the following sine functions.
  96.  
  97. â
  98. êêêëFind the period of
  99. êêê yï=ï3∙sin 4(x - π/4) + 1.
  100.  
  101. êë The period of this sine function is 2π/4ï=ïπ/2.
  102. êêè(Please see Details for an explanation.)
  103. éSïIn the first Details of this section, the basic sine curve was
  104. generated.êêêïy = sin Θ
  105.  
  106.  
  107.  
  108.  
  109.  
  110. @fig3102.bmp,125,45
  111.  
  112.  
  113. èThe basic sine curve is seen to be periodic, that is it does the same
  114. thing over and over.ïIf you choose any value of Θ and go 2π units to
  115. the right (or left), then sin Θï=ïsin (Θ + 2π).ïThis means that the
  116. basic sine curve is periodic with period 2π.
  117. è If you look at the graph of y = sin 2∙Θ, you see that the fundamen-
  118. tal period length is 2π/2 = π.ïAlso, if you look at the graph of y =
  119. sin 3∙Θ, you see that the fundamental period length is 2π/3.ïIn general
  120. the period of the curve, y = A∙sin B(Θ + C) + D, is always going to be
  121. #2π/│B│.ïThus, the period can be found by dividing B into 2π.
  122. è You are now encouraged to go to the Function Plotter in this program
  123. and experiment graphing y = sin B∙Θ using different values of B to ob-
  124. serve the changes in period caused by changing the value of B.
  125.  5
  126. êêêë Find the period of
  127.  
  128. êêêïyï=ï3∙sin 2(Θ - π/8) + 1
  129.  
  130. ê A)ï3êèB)ïπêïC)ïπ/8 rightêD)ï1 up
  131. ü
  132.  
  133. êêêè The period is 2π/2 = π.
  134. Ç B
  135.  6
  136. êêêëFind the period of
  137.  
  138. êêêïyï=ï2∙sin 3(Θ - π/3) - 2
  139.  
  140. ê A)ï2π/3êB)ïπ/3 rightëC)ï2êëD)ï2 down
  141. ü
  142.  
  143. êêêè The period is 2π/3.
  144. Ç A
  145.  7
  146. êêêë Find the period of
  147.  
  148. êêêïyï=ï-2∙sin (x + π/2) + 1
  149.  
  150. ê A)ïπ/2 leftë B)ï1 upêC)ï2πêèD)ï2
  151. ü
  152.  
  153. êêêè The period is 2π/1 = 2π.
  154. Ç C
  155.  8
  156. êêêë Find the period of
  157.  
  158. êêêïyï=ï1/2∙sin (πx - π/4) - 1
  159.  
  160. ê A)ï1 downëB)ï1/2êïC)ï2êèD)ï1/4 right
  161. ü
  162.  
  163. êêêè The period is 2π/π = 2.
  164. Ç C
  165. äPlease find the phase shift of the following sine functions.
  166.  
  167. â
  168. êêêèFind the phase shift of
  169. êêê yï=ï3∙sin 4(x - π/4) + 1.
  170.  
  171. ëThe phase shift of this sine function is π/4 units to the right.
  172. êêè(Please see Details for an explanation.)
  173. éSïIn the first Details of this section, the basic sine curve was
  174. generated.êêêïy = sin Θ
  175.  
  176.  
  177.  
  178.  
  179.  
  180. @fig3102.bmp,125,45
  181.  
  182.  
  183. èThe basic sine curve has zero phase shift.ïThat means that it has
  184. not been shifted to the right or to the left.ïIf you look at the graph
  185. of y = sin (Θ - π/4), you see that it looks like the basic sine curve
  186. except that it has been shifted to the right π/4 units.ïThe curve
  187. y = sin (Θ + π/3) is seen to be shifted π/3 units to the left.ïIn gen-
  188. eral the curve y = A∙sin B(Θ + C) + D, is shifted to the right C units
  189. if C is negative and C units to the left if C is positive.
  190. è You are now encouraged to go to the Function Plotter in this program
  191. and experiment graphing y = sin (Θ + C) using different values of C to
  192. observe the changes in phase shift caused by changing the value of C.
  193. Please enter the value of C as a real number in decimal form. For exam-
  194. ple, π/4 would be entered in the Function Plotter as .7854.
  195.  9
  196. êêêè Find the phase shift of
  197.  
  198. êêêïyï=ï3∙sin 2(Θ - π/8) + 1
  199.  
  200. ê A)ï3êèB)ïπêïC)ïπ/8 rightêD)ï1 up
  201. ü
  202.  
  203. êêêThe phase shift is π/8 to the right.
  204. Ç C
  205.  10
  206. êêêèFind the phase shift of
  207.  
  208. êêêïyï=ï2∙sin 3(Θ - π/3) - 2
  209.  
  210. ê A)ï2π/3êB)ïπ/3 rightëC)ï2êëD)ï2 down
  211. ü
  212.  
  213. êêêThe phase shift is π/3 to the right.
  214. Ç B
  215.  11
  216. êêêè Find the phase shift of
  217.  
  218. êêêïyï=ï-2∙sin (x + π/2) + 1
  219.  
  220. ê A)ïπ/2 leftë B)ï1 upêC)ï2πêëD)ï2
  221. ü
  222.  
  223. êêëThe phase shift is π/2 units to the left.
  224. Ç A
  225.  12
  226. êêêè Find the phase shift of
  227.  
  228. êêêïyï=ï1/2∙sin (πx - π/4) - 1
  229.  
  230. ê A)ï1 downëB)ï1/2êïC)ï2êèD)ï1/4 right
  231. ü
  232. ê You should factor π out of the parençs before identifying
  233. ê the phase shift.
  234. êêêyï=ï1/2∙sin π∙(Θ - 1/4) - 1
  235. êêè The phase shift is 1/4 to the right.
  236. Ç D
  237. äPlease find the vertical translation of the following sine
  238. êëfunctions.
  239. â
  240. êêë Find the vertical translation of
  241. êêê yï=ï3∙sin 4(x - π/4) + 1.
  242.  
  243. ê The vertical translation of this sine function 1 unit up.
  244. êêï(Please see Details for an explanation.)
  245. éSïIn the first Details of this section, the basic sine curve was
  246. generated.êêêïy = sin Θ
  247.  
  248.  
  249.  
  250.  
  251.  
  252. @fig3102.bmp,125,45
  253.  
  254.  
  255. èThe basic sine curve has no vertical translation since it is center-
  256. ed on the x-axis.ïIf you look at the graph of y = sin Θ + 1, you see
  257. that the basic sine curve has been translated up one unit.ïThe function
  258. y = sin Θ - 2 has been translated 2 units down.ïIn general the vertical
  259. translation of the curve y = A∙sin B(Θ + C) + D is D units up if D is
  260. positive and D units down if D is negative.
  261. è You are now encouraged to go to the Function Plotter in this program
  262. and experiment graphing y = sin Θ + D using different values of D to
  263. observe the changes in translation caused by changing the value of D.
  264.  13
  265. êêë Find the vertical translation of
  266.  
  267. êêêïyï=ï3∙sin 2(Θ - π/8) + 1
  268.  
  269. ê A)ï3êèB)ïπêïC)ïπ/8 rightêD)ï1 up
  270. ü
  271.  
  272. êêêThe vertical translation is 1 up.
  273. Ç D
  274.  14
  275. êêêFind the vertical translation of
  276.  
  277. êêêïyï=ï2∙sin 3(Θ - π/3) - 2
  278.  
  279. ê A)ï2π/3êB)ïπ/3 rightëC)ï2êëD)ï2 down
  280. ü
  281.  
  282. êêêThe vertical translation is 2 down.
  283. Ç D
  284.  15
  285. êêë Find the vertical translation of
  286.  
  287. êêêïyï=ï-2∙sin (x + π/2) + 1
  288.  
  289. ê A)ïπ/2 leftë B)ï1 upêC)ï2πêëD)ï2
  290. ü
  291.  
  292. êêëThe vertical translation is 1 up.
  293. Ç B
  294.  16
  295. êêêFind the vertical translation of
  296.  
  297. êêêïyï=ï1/2∙sin (πx - π/4) - 1
  298.  
  299. ê A)ï1 downëB)ï1/2êïC)ï2êèD)ï1/4 right
  300. ü
  301.  
  302. êêè The vertical translation is 1 down.
  303. Ç A
  304. äPlease graph the following sine functions.
  305. â
  306. êë Graph one period of y = 3∙sin 4(Θ - π/4) + 1.
  307.  
  308. êêêè (Please see Details)
  309. éSïThe function y = 3∙sin 4(Θ - π/4) + 1 can be graphed on the
  310. Function Plotter in this program.ïYou are encouraged to go to the Func-
  311. tion Plotter and graph this function at this time.
  312. è It is possible to graph this function by using your built-in calcu-
  313. lator, but it is very time consuming.ïJust enter the real number Θ,
  314. subtract π/4, press the sine button, multiply by 3, and add 1 to get the
  315. coordinates of a point.ïYou can then plot points to get a graph.ïNot
  316. very fast, but it does work.
  317. è There is a fairly fast way to graph this function by hand however.
  318. To use this fast method, you should first find the amplitude, period,
  319. phase shift, and vertical translation of the curve.ïThese can be found
  320. by inspection.ïThe amplitude is 3, the period is π/2, the phase shift
  321. is π/4 to the right, and the vertical translation is 1 up.ïNext, you
  322. should draw a coordinate axis with four hash marks on the x-axis and 2
  323. marks on the y-axis.
  324. @fig3103.bmp,125,300
  325.  
  326.  
  327.  
  328.  
  329. êêêêë(more...)
  330.  
  331. Then, on the fourth hash mark, enter the value of the period length π/2.
  332. Repeatedly multiply this number by one half to find the values of the
  333. other hash marks.ïAlso, you should enter the amplitude, 3, on the y-
  334. axis.ïThen draw a dotted sine curve showing the affects of the ampli-
  335. tude and the period change.
  336. @fig3104.bmp,220,95
  337.  
  338.  
  339.  
  340.  
  341.  
  342.  
  343. @fig3105.bmp,125,305
  344.  
  345.  
  346. Finally, you should shift this curve to the right π/4 units and up 1
  347. unit.ïThis is the graph of one period of this function.
  348.  17
  349.  
  350. Graph by hand one periodêèA)êêëB)
  351. of y = 3∙sin 2(Θ - π/8) + 1.
  352.  
  353. @fig3106.bmp,425,15
  354. @fig3107.bmp,725,15
  355. üêêêè The amplitude is 3, the period is
  356. êêêêèπ, the phase shift is π/8,
  357. êêêêèand the vertical translation is 1 up.
  358.  
  359.  
  360.  
  361.  
  362. @fig3106.bmp,125,145
  363. Ç A
  364.