Graphs of Trigonometric Functions

Graphs of Trigonometric Functions


$OP$ α€”ှင့် positive $x$-axis α€€ြားα€›ှိထောင့် $(\theta)$ cosine ratio $(\cos \theta)$ α€žα€Š် $OP$ α€”ှင့် unit circle α€–ြတ်α€žွားα€žော ထမှတ် $P(x,y)$ ၏ $x$-coordinate တန်α€–ိုးα€–ြα€…်ပြီး sine ratio $(\sin \theta)$ α€žα€Š် $y$-coordinate တန်α€–ိုးα€–ြα€…်α€€ြောင်း α€žိα€›ှိခဲ့ပြီး α€–ြα€…်α€žα€Š်။

ထဆိုပါ $\sin \theta$ α€”ှင့် $\cos \theta$ α€žα€Š် $\theta$ ပေါ်α€™ူα€α€Š်၍ပြောင်းα€œဲα€”ေα€™α€Š် α€–ြα€…်α€žα€Š်α€€ို unit circle တွင် α€‘α€œွα€š်တကူ α€žိα€›ှိα€”ိုင်α€žα€Š်။ $OP$ တစ်ပတ်α€œှα€Š့်ပတ်ခြင်း $ 0^{\circ} \le \theta \le 360^{\circ}$ တွင် $\sin \theta$ α€”ှင့် $\cos \theta$ α€žα€Š် $\theta$ ပေါ်α€™ူα€α€Š်၍ပြောင်းα€œဲ α€”ေα€žော်α€œα€Š်း တစ်ပတ်ပြα€Š့်ပြီးα€”ောα€€် α€”ောα€€်တွင် α€™ူα€œα€α€…်ပတ်α€€ တန်α€–ိုးα€™ျားα€€ိုα€žာ ပြα€”်α€œα€Š်α€›ောα€€်α€›ှိα€œာα€™α€Š် α€–ြα€…်α€žα€Š်။ ထို့α€žို့ တစ်ပတ်ပြα€Š့်တိုင်း တန်α€–ိုးတူα€”ေα€›ာα€™ျားα€žို့ ပြα€”်α€œα€Š်α€›ောα€€်α€›ှိα€œာα€žော $\sin \theta$ α€”ှင့် $\cos \theta$ တို့α€€ို periodic function α€™ျားα€Ÿုခေါပြီး မတူα€Šီα€žော တန်α€–ိုးα€™ျား α€›α€›ှိα€…ေα€žα€Š့် တစ်ပတ် $360^{\circ} \text{or } 2\pi$ α€€ို $\sin \theta$ α€”ှင့် $\cos \theta$ တို့၏ period α€Ÿုခေါ်α€žα€Š်။

unit circle ၏ ထဝန်းပိုင်းα€€ို $(1,0)$ α€”ေα€›ာα€™ှ α€–ြတ်တောα€€်၍ ထဖြောင့်ထတိုင်းထားα€œိုα€€်α€žα€Š်α€Ÿု α€šူα€†α€™α€Š်။ ထဝန်းပိုင်းပေါ်α€›ှိ $\theta$ ၏ တန်α€–ိုးα€”ှင့် α€žα€€်ဆိုင်α€›ာ Trigonometric function value ၏ တန်α€–ိုးα€™ျားα€€ို α€”ှိုင်းα€šှဉ်α€–ော်ပြခြင်းα€–ြင့် α€žα€်α€™ှတ်ထာα€žော Trigonometric Function ၏ graph α€€ို α€›α€›ှိα€™α€Š်α€–ြα€…်α€žα€Š်။ ထောα€€်ပါ applet တွင် trigonometric function တစ်ခုချင်းα€…ီ၏ $0 \le \theta \le 2\pi$ ထတွင်း α€›α€›ှိα€œာα€™α€Š့် trigonometric graph တစ်ခုα€…ီα€€ို α€œေ့α€œာα€”ိုင်ပါα€žα€Š်။



The Graph of $\ { y=\sin\theta}$


terminal side α€€ို aticlockwise direction α€–ြင့် α€œှα€Š့်α€žα€Š့်ထခါ $\sin \theta$ ၏ graph α€žα€Š် positive $x$-axis α€˜α€€်တွα€€် တစ်ပတ်ပြα€Š့်တိုင်း wave တစ်ခု α€–ြα€…်α€œာပြီး clockwise direction α€–ြင့် α€œှα€Š့်α€žα€Š့်ထခါ $\sin \theta$ ၏ graph α€žα€Š် negative $x$-axis α€˜α€€်တွα€€် တစ်ပတ်ပြα€Š့်တိုင်း wave တစ်ခု α€–ြα€…်α€œာα€™α€Š်α€–ြα€…်α€žα€Š်။ ထို့α€€ြောင့် $y=\sin\theta$ ၏ graph α€€ို sine wave (α€žို့) sinusoidal wave α€Ÿုα€œα€Š်းခေါ်α€žα€Š်။ sine wave တစ်ခု α€–ြα€…်α€›α€”်α€œိုထပ်α€žော $\theta$ တန်α€–ိုးα€€ို period α€Ÿုခေါ်α€žα€Š်။ ထို့α€€ြောင့် $y=\sin\theta$ ၏ period α€žα€Š် $360^{\circ} \text{or } 2\pi$ α€–ြα€…်α€žα€Š်။


$y=\sin\theta$ ၏ maximum value α€žα€Š် $1$ α€–ြα€…်ပြီး minimum value α€žα€Š် $-1$ α€–ြα€…်α€žα€Š်။ ထို့α€€ြောင့် α€™α€Š်α€žα€Š့် $\theta$ တန်α€–ိုးထတွα€€် မဆို $-1\le \sin\theta\le 1$ α€–ြα€…်α€žα€Š်။ ထဆိုပါα€€ြားပိုင်းα€€ို sine function ၏ range α€Ÿု ခေါ်α€žα€Š်။ $y=\sin\theta$ α€žα€Š် wave α€›ွေ့α€œျားα€›ာα€™ျဉ်း (line of propagation) α€™ှ ထမြင့်ဆုံးထမှတ်ထိ $1$ unit α€›ှိပြီး ထနိα€™့်ဆုံးထမှတ်α€žို့α€œα€Š်း $1$ unit α€›ှိα€žα€Š်။ ထို့α€žို့ line of propagation α€™ှ ထမြင့်ဆုံးထမှတ် (α€žို့α€™α€Ÿုတ်) line of propagation α€™ှ ထနိα€™့်ဆုံးထမှတ် α€žို့ ထကွာထဝေးα€€ို amplitude α€Ÿုခေါ်α€žα€Š်။ ထခြားတစ်α€”α€Š်းဆိုα€›α€žော် ထမြင့်ဆုံးထမှတ် α€”ှင့် ထနိα€™့်ဆုံးထမှတ် α€”ှα€…်ခုα€€ြား ထကွာထဝေး၏ တစ်ဝက်α€€ို amplidude α€Ÿု ခေါ်α€”ိုင်α€žα€Š်။

The Graph of $\ { y=a\sin\theta}$

$y=\sin\theta$ တွင် $-1\le \sin\theta\le 1$ α€–ြα€…်α€žောα€€ြောင့် $y=a\sin\theta$ တွင် $-a\le a\sin\theta\le a$ α€–ြα€…်α€™α€Š်။ ထို့α€€ြောင့် ...

The amplitude of $\ y=a\sin\theta\ $ is $a$ units

α€Ÿုα€™ှတ်α€žားα€”ိုင်α€žα€Š်။




ထို့α€€ြောင့် ...

$y=\sin\theta\Rightarrow$ amplitude $=1$

$y=2\sin\theta\Rightarrow$ amplitude $=2$

$y=\displaystyle\frac{1}{2}\sin\theta\Rightarrow$ amplitude $=\displaystyle\frac{1}{2}$


Grade 11 တွင် α€œေ့α€œာခဲ့ပြီးα€–ြα€…်α€žော Trasformation α€›ှုထောင့်α€™ှα€€ြα€Š့်α€œျှင် $y=a\sin\theta$ α€žα€Š် $y=\sin\theta$ α€€ို vertical scaling ပြုα€œုပ်α€œိုα€€်ခြင်း α€–ြα€…်ပြီး scale factor $=a$ α€–ြα€…်α€žα€Š်α€Ÿု α€™ှတ်α€žားα€”ိုင်α€žα€Š်။ ထို့α€€ြောင့် $y=\sin\theta$ α€€ို vertical scaling ပြုα€œုပ်α€œျှင် scale factor α€žα€Š် amplitude α€–ြα€…်α€žα€Š်။

The Graph of $\ { y=\sin(b\cdot\theta})$

ဆက်α€œα€€်၍ ထောα€€်ပါ diagram α€€ို α€œေ့α€œာα€€ြα€Š့်ပါ။




period of $y=\sin\theta\Rightarrow 2\pi$ $y=\sin 2\theta $ α€žα€Š် $y=\sin \theta $ α€€ို horizontal scaling ပြုα€œုပ်α€œိုα€€်ခြင်း α€–ြα€…်ပြီး scale factor α€™ှာ $\displaystyle\frac{1}{2}$ α€–ြα€…်α€žα€Š်။ $y=\sin 2\theta $ ၏ period (the value of $\theta$ to form one complete cycle) α€™ှာ $\pi$ α€–ြα€…်α€žα€Š်α€€ို တွေ့α€›α€™α€Š်။
α€‘α€œားတူပင် $y=\sin \displaystyle\frac{1}{2}\theta $ α€žα€Š် $y=\sin \theta $ α€€ို horizontal scaling ပြုα€œုပ်α€œိုα€€်ခြင်း α€–ြα€…်ပြီး scale factor α€™ှာ $2$ α€–ြα€…်α€žα€Š်။ $y=\sin \displaystyle\frac{1}{2}\theta $ ၏ period α€™ှာ $4\pi$ α€–ြα€…်α€žα€Š်။

ထို့α€€ြောင့် $y=\sin \theta $ α€€ို horizontal scaling ပြုα€œုပ်α€œိုα€€်ခြင်းα€–ြင့် period α€€ို ထပြောင်းα€‘α€œဲ α€–ြα€…်α€…ေပြီး ပြောင်းα€œဲα€žွားα€žော period တန်α€–ိုးα€™ှာ scale factor $\times 2\pi\ $ α€–ြα€…်α€žα€Š်α€€ို တွေ့α€›α€™α€Š်။ ထောα€€်ပါထတိုင်း α€šျေα€˜ုα€šျ α€™ှတ်α€žားα€”ိုင်ပါα€žα€Š်။


$\begin{array}{|l|} \hline \text{For the function } y=a \sin(b\cdot \theta)\\\\ \text{amplitude } = a \text{ units}\\\\ \text{ period } = \displaystyle\frac{2\pi}{b}\\ \hline \end{array}$


The Graph of $\ y=a\sin\left(b\cdot\theta + c\right)+d$

Grade 11 တွင် α€œေ့α€œာခဲ့ပြီးα€–ြα€…်α€žော Function Transformation ၏ rule α€™ျားထတိုင်း $\ y=a\sin\left(b\cdot\theta + c\right)+d$ တွင် $c$ α€žα€Š် $y=\sin\theta$ α€€ို horizontal translation ပြုα€œုပ်ပေးခြင်း α€–ြα€…်ပြီး $d$ α€žα€Š် $y=\sin\theta$ α€€ို vertical translation ပြုα€œုပ်ပေးခြင်း α€–ြα€…်α€žα€Š်α€Ÿု α€žိα€›ှိα€›α€™α€Š် α€–ြα€…်α€žα€Š်။

α€₯ပမာ ထနေα€–ြင့် $y=\sin\theta$ α€”ှင့် $y=\displaystyle\frac{3}{2}\sin\left(2\theta-\frac{\pi}{3}\right)$ တို့α€€ို α€”ှိုင်းα€šှဉ်α€œေ့α€œာα€€ြα€Š့်ပါα€™α€Š်။

For $y=\sin\theta$,

period = $2\pi$

amplitude = $1$

$\begin{array}{|c|c|c|c|c|c|} \hline x & 0 & \displaystyle\frac{\pi}{2} & \pi & \displaystyle\frac{3\pi}{2} & 2\pi\\ \hline y & 0 & 1 & 0 & -1 & 0\\ \hline \end{array}$

For $y=\displaystyle\frac{3}{2}\sin\left(2\theta-\frac{\pi}{3}\right)$,

period = $\frac{1}{2}\times2\pi=\pi$

amplitude = $\displaystyle\frac{3}{2}$

Let $f(\theta)=\sin\theta$ then $y=\displaystyle\frac{3}{2}\sin\left(2\theta-\frac{\pi}{3}\right) =\displaystyle\frac{3}{2}f\left(2\theta-\frac{\pi}{3}\right)$.

ထထက်ပါ α€‡α€šားတွင် α€–ော်ပြထားα€žော $y=\sin\theta$ ပေါ်တွင်α€›ှိα€žော ထမှတ်α€™ျား ၏ $y=\displaystyle\frac{3}{2}\sin\left(2\theta-\frac{\pi}{3}\right)$ ပေါ်တွင်α€›ှိα€žော mapped point α€™ျားα€€ို transformation method α€–ြင့်α€›ှာα€€ြα€Š့်ပါα€™α€Š်။

$\begin{array}{l} \displaystyle(0,0)\xrightarrow{f\left(\theta-\frac{\pi}{3}\right)}\left(\frac{\pi}{3},0\right)\\ \hspace{1.3cm}\displaystyle\xrightarrow{f\left(2\theta-\frac{\pi}{3}\right)}\left(\frac{\pi}{6},0\right)\\ \hspace{1.3cm}\displaystyle\xrightarrow{\frac{3}{2}f\left(2\theta-\frac{\pi}{3}\right)}\left(\frac{\pi}{6},0\right)\\ \end{array}$

$\begin{array}{l} \displaystyle(\frac{\pi}{2},1)\xrightarrow{f\left(\theta-\frac{\pi}{3}\right)}\left(\frac{5\pi}{6},1\right)\\ \hspace{1.3cm}\displaystyle\xrightarrow{f\left(2\theta-\frac{\pi}{3}\right)}\left(\frac{5\pi}{12},1\right)\\ \hspace{1.3cm}\displaystyle\xrightarrow{\frac{3}{2}f\left(2\theta-\frac{\pi}{3}\right)}\left(\frac{5\pi}{12},\frac{3}{2}\right)\\ \end{array}$

$\begin{array}{l} \displaystyle(\pi,0)\xrightarrow{f\left(\theta-\frac{\pi}{3}\right)}\left(\frac{4\pi}{3},0\right)\\ \hspace{1.3cm}\displaystyle\xrightarrow{f\left(2\theta-\frac{\pi}{3}\right)}\left(\frac{2\pi}{3},0\right)\\ \hspace{1.3cm}\displaystyle\xrightarrow{\frac{3}{2}f\left(2\theta-\frac{\pi}{3}\right)}\left(\frac{2\pi}{3},0\right)\\ \end{array}$

$\begin{array}{l} \displaystyle(\frac{3\pi}{2},-1)\xrightarrow{f\left(\theta-\frac{\pi}{3}\right)}\left(\frac{11\pi}{6},-1\right)\\ \hspace{1.3cm}\displaystyle\xrightarrow{f\left(2\theta-\frac{\pi}{3}\right)}\left(\frac{11\pi}{12},-1\right)\\ \hspace{1.3cm}\displaystyle\xrightarrow{\frac{3}{2}f\left(2\theta-\frac{\pi}{3}\right)}\left(\frac{11\pi}{12},-\frac{3}{2}\right)\\ \end{array}$

$\begin{array}{l} \displaystyle(2\pi,0)\xrightarrow{f\left(\theta-\frac{\pi}{3}\right)}\left(\frac{7\pi}{3},0\right)\\ \hspace{1.3cm}\displaystyle\xrightarrow{f\left(2\theta-\frac{\pi}{3}\right)}\left(\frac{7\pi}{6},0\right)\\ \hspace{1.3cm}\displaystyle\xrightarrow{\frac{3}{2}f\left(2\theta-\frac{\pi}{3}\right)}\left(\frac{7\pi}{6},0\right)\\ \end{array}$

ထို့α€€ြောင့် $y=\sin\theta$ α€”ှင့် $y=\displaystyle\frac{3}{2}\sin\left(2\theta-\frac{\pi}{3}\right)$ တို့၏ graph α€”ှα€…်ခုα€€ို sketch α€œုပ်α€”ိုင်ပြီα€–ြα€…်α€›ာ ထောα€€်ပါထတိုင်း α€›α€›ှိα€™α€Š်α€–ြα€…်α€žα€Š်။


The Graph of $\ y=\cos\theta $

$\ y=\cos\theta $ ၏ graph α€žα€Š် α€œα€Š်း sine wave α€€ဲ့α€žို့ပင် one complete cycle α€–ြα€…်α€›α€”် $\theta=360^{\circ} = 2\pi$ α€–ြα€…်α€žα€Š်။ ထို့α€€ြောင့် $\ y=\cos\theta $ ၏ period α€™ှာ $2\pi$ α€–ြα€…်α€™α€Š်။ $\ y=\sin\theta $ α€€ဲ့α€žို့ပင် $\ y=\cos\theta $ ၏ range α€žα€Š်α€œα€Š်း $-1\le\cos\theta\le 1 $ α€–ြα€…်α€›ာ amplitude α€™ှာ 1 iunit α€–ြα€…်α€žα€Š်။




$\displaystyle\sin \left(\frac{\pi}{2}-\theta=\cos\theta\right)$ α€Ÿု α€žိα€›ှိခဲ့ပြီးα€–ြα€…်α€žα€Š်။

$y=\cos\theta$ α€žα€Š် $y=\sin\theta$ α€€ို horizontal translation ပြုα€œုပ်ထားခြင်းပင်α€–ြα€…်α€žα€Š်။

ထို့α€€ြောင့် $y=\cos\theta$ α€žα€Š် $y=\sin\theta$ ၏ ဂုဏ်α€žα€္တိα€™ျားα€”ှင့် တူα€Šီα€žα€Š်။

sine function α€”ှင့် cosine function α€™ျား၏ ဂုဏ်α€žα€္တိα€™ျားα€€ို ထောα€€်ပါ ထတိုင်းထချုပ်α€™ှတ်α€”ိုင်α€žα€Š်။

Functions Amplitude Period Range
$y=\sin\theta$ 1 $2\pi$ $-1\le\sin\theta\le 1$
$y=a(b\cdot \sin\theta+c)+d$ a $\displaystyle\frac{2\pi}{b}$ $-a+d\le a(b\cdot \sin\theta+c)+d\le a+d$
$y=\cos\theta$ 1 $2\pi$ $-1\le\sin\theta\le 1$
$y=a(b\cdot \cos\theta+c)+d$ a $\displaystyle\frac{2\pi}{b}$ $-a+d\le a(b\cdot \cos\theta+c)+d\le a+d$

Question 1


Figure 1

The diagram shows part of the curve with equation $y=p \sin (q \theta)+r$, where $p, q$ and $r$ are constants.

(a) State the value of $p$.

(b) State the value of $q$.

(c) State the value of $r$.



$\begin{aligned} & y=p \sin (q \theta)+r \\\\ \therefore \quad & \text { amplitude }=p \\\\ & \text { period }=\frac{2 \pi}{q} \\\\ & \text { From diagram, we have } \\\\ & p=3 \\\\ & \frac{2 \pi}{q}=4 \pi \Rightarrow q=\frac{1}{2} \\\\ & f(0)=-2 \\\\ & p \sin 0+r=-2 \Rightarrow r=-2 \end{aligned}$

Question 2


Figure 2

The diagram shows part of the graph of $y=a \cos (b x)+c$.

(a) Find the values of the positive integers $a, b$ and $c$.

(b) For these values of $a, b$ and $c$, use the given diagram to determine the number of solutions in the interval $0 \leqslant x \leqslant 2 \pi$ for each of the following equations.

(i) $\displaystyle a \cos (b x)+c=\frac{6}{\pi} x$

(ii) $\displaystyle a \cos (b x)+c=6-\frac{6}{\pi} x$.



$\begin{aligned} & y=a \cos (b x)+c \\\\ \therefore\quad & \text { amplitude }=a \\\\ & \text { period }=\frac{2 \pi}{b} \\\\ & \text { By the diagram, } \\\\ & a=\frac{8+2}{2}=5 \\\\ & \frac{2 \pi}{b}=\pi \Rightarrow b=2.\\\\ & f(0)=8 \\\\ & 5 \cos (0)+c=8 \\\\ & 5+c=8 \\\\ & c=3 . \end{aligned}$
For the graph $y=\displaystyle\frac{6}{\pi} x$
$\begin{array}{|l|l|l|} \hline x & 0 & 2 \pi \\ \hline y & 0 & 12 \\ \hline \end{array}$
The sohtions those satisfy the equation $a \cos (b x)+c=\displaystyle\frac{5}{\pi} x$ are the points of intersection of $y=a \cos (b x)+c$ and $y=\displaystyle\frac{6}{\pi} x$.
By the diagrams, three ane 3 solutions.
For the graph $y=6-\frac{6}{\pi} x$
$\begin{array}{|c|c|c|} \hline x & 0 & \displaystyle\frac{3 \pi}{2} \\ \hline y & 6 & -3 \\ \hline \end{array}$
$y=a \cos (b x)+c$ intersects $y=6-\displaystyle\frac{6}{\pi} x$ at two points.
Hence there are two solutions.

Question 3


Figure 3

The diagram shows the graph of $y=f(x)$, where $f(x)=\displaystyle\frac{3}{2} \cos 2 x+\frac{1}{2}$ for $0 \leqslant x \leqslant \pi$.

(a) State the range of $f$.

A function $g$ is such that $g(x)=f(x)+k$, where $k$ is a positive constant. The $x$-axis is a tangent to the curve $y=g(x)$.

(b) State the value of $k$ and hence describe fully the transformation that maps the curve $y=f(x)$ on to $y=g(x)$.



$\begin{aligned} & f(x)=\displaystyle\frac{3}{2} \cos 2 x+\displaystyle\frac{1}{2}, 0 \leq x \leq \pi \\\\ \therefore & -\displaystyle\frac{3}{2}+\displaystyle\frac{1}{2} \leq t \leq \displaystyle\frac{3}{2}+\displaystyle\frac{1}{2} \\\\ \therefore & -1 \leq f \leq 2 . \\\\ & g(x)=f(x)+k \end{aligned}$
This means that $g(x)$ is obtained from translating $f(x)\ \ k$ units vertically.
The $x$.axis tangent to $y=g(x)$.
$\therefore\quad k=1$
$\therefore g(x)$ is obtained by vertical translation of $f(x)$ one unit upward.

α€…ာဖတ်α€žူ၏ ထမြင်α€€ို α€œေးα€…ားα€…ွာα€…ောင့်α€™ျှော်α€œျα€€်!

Post a Comment

To be published, comments must be reviewed by the administrator *

Previous Post Next Post
πŸ’¬ 1
TM
Target Mathematics
Usually replies instantly
TM
Target Mathematics α€™ှ α€€ူα€Šီα€›α€”် α€‘α€žα€„့်α€›ှိပါα€α€š်။ α€˜ာα€™ျား α€žိα€›ှိချင်ပါα€žα€œဲ။ Target Mathematics Facebook Page α€™ှာα€œဲ တိုα€€်α€›ိုα€€် α€™ေးα€™ြα€”်းα€”ိုင်ပါα€α€š်