Tracer la fonction sinus

Apprenez à tracer la fonction sinus et à comprendre ses propriétés clés comme l'amplitude, la période et la phase.

Avancé25 minLeçon

Définition

La fonction sinus crée une courbe lisse et ondulée appelée onde sinusoïdale. Elle oscille entre et et se répète tous les radians (360 degrés).
**Propriétés clés de :**
PropriétéValeur
Amplitude (hauteur du centre au sommet)
Période (un cycle complet)
DomaineTous les nombres réels
Image
Zéros est un entier quelconque
**Points critiques dans une période :**

Essaie tout de suite

Quelle est l'amplitude de ?

Exemples résolus

Tracez pour

1

Créez un tableau de valeurs clés

Identifiez les cinq points clés : Valeurs x clés identifiées

2

Calculez les valeurs y

, , , , Points : , , , ,

3

Placez les points

Marquez chaque point sur le plan cartésienCinq points placés

4

Reliez avec une courbe lisse

Tracez une onde lisse reliant tous les pointsUne onde sinusoïdale complète

Erreurs courantes

Confondre degrés et radians sur l'axe des x

Pourquoi c'est faux: Le graphique sinusoïdal standard utilise des radians. radians équivaut à 180 degrés.

Correct: Vérifiez toujours si votre calculatrice et votre graphique sont dans le même mode. Pour le calcul et les mathématiques supérieures, les radians sont standard.

Se tromper sur la direction du déphasage

Pourquoi c'est faux: Dans , le décalage est vers la DROITE, pas vers la gauche. Le moins à l'intérieur crée un comportement opposé.

Correct: décale vers la DROITE de . décale vers la GAUCHE de .

Confondre amplitude et image

Pourquoi c'est faux: L'amplitude est la distance de la ligne médiane au sommet, pas la hauteur totale.

Correct: Pour , l'amplitude est 3, mais la hauteur totale (image) est 6 (de à ).

Oublier que le coefficient de affecte la période, pas l'amplitude

Pourquoi c'est faux: Dans , comprime ou étire horizontalement, changeant la période.

Correct: Période . Un plus grand signifie une période plus courte (oscillation plus rapide).

Visuel interactif

Cercle trigonométrique

Degrés

0°

Radians

0

sin(θ)

0

cos(θ)

1

tan(θ)

0

Coordonnées (cos, sin)

(1, 0)

Clique et fais glisser pour faire tourner l'angle autour du cercle trigonométrique.

Explorateur de fonction lineaire

y = x
Pente (m)1
Ordonnee a l'origine (b)0
b
course
montée

Bac à sable interactif

Grapheur interactif

Essayez ces exemples:

y = 2x + 1

m=2, b=1

Calculateur d'expressions

Essayez ceux-ci:

Historique

Aucun calcul encore

Exercices pratiques

16 exercices
Problème 1 sur 16
Facile

Quelle est l'amplitude de ?

Pourquoi c'est important

La fonction sinus est partout dans le monde physique :
  • Ondes sonores : La musique et la parole voyagent sous forme d'ondes de pression sinusoïdales
  • Électricité : Le courant alternatif (CA) suit un motif d'onde sinusoïdale
  • Marées : La montée et la descente des marées peuvent être modélisées avec des fonctions sinus
  • Pendules : Un pendule oscillant trace une courbe sinusoïdale au fil du temps
  • Saisons : Les variations de température au cours de l'année suivent un motif sinusoïdal
Les ingénieurs, physiciens et musiciens comptent tous sur la compréhension des ondes sinusoïdales pour concevoir tout, des ponts aux synthétiseurs.

Applications dans le monde réel

Ondes sonores et musique

Les tons musicaux purs sont des ondes sinusoïdales. Un diapason vibre à 440 Hz (note La), créant une onde sinusoïdale dans la pression de l'air.

Exemple:

L'équation modélise une onde sonore de 440 Hz, où est le temps en secondes.

1Essayez vous-même

Une corde de guitare produit une note à 330 Hz.

Quelle est la période de cette onde sonore en secondes ?

Étape 1 : Écrivez l'expression mathématique

Utilisez Période :

Génie électrique - Courant alternatif

L'électricité domestique utilise du courant alternatif qui suit un motif d'onde sinusoïdale.

Exemple:

Les prises européennes fournissent 230V à 50 Hz : où la tension de crête est d'environ 325V.

2Essayez vous-même

L'électricité américaine fonctionne à 60 Hz avec une tension de crête de 170V.

Écrivez l'équation pour la tension domestique américaine.

Étape 1 : Écrivez l'expression mathématique

Utilisez est la tension de crête et est la fréquence :

Marées océaniques

Les hauteurs des marées suivent un motif approximativement sinusoïdal en raison de l'attraction gravitationnelle de la lune.

Exemple:

Si la marée haute est à 6h avec une hauteur de 3 mètres et la marée basse à 12h avec une hauteur de 1 mètre, la marée peut être modélisée avec une fonction sinus.

3Essayez vous-même

Un port a une marée haute de 4 mètres à minuit et une marée basse de 0 mètre 6 heures plus tard.

Quelles sont l'amplitude et la période de cette fonction de marée ?

Étape 1 : Écrivez l'expression mathématique

Amplitude = (max - min)/2, Période = temps pour un cycle complet :

Points clés

  • 1La fonction sinus crée une onde lisse oscillant entre et
  • 2Les points clés se trouvent à (valeurs : )
  • 3La période de la fonction sinus de base est (un cycle complet)
  • 4Dans : = amplitude, = période, = déphasage, = décalage vertical
  • 5L'amplitude est la distance de la ligne médiane au sommet, pas la hauteur totale

Questions fréquentes

Sur le cercle trigonométrique, le sinus représente la coordonnée y. À l'angle 0 (pointant vers la droite sur l'axe des x), la coordonnée y est 0. C'est pourquoi .
Sur le cercle trigonométrique, le sinus représente la coordonnée y. À l'angle 0 (pointant vers la droite sur l'axe des x), la coordonnée y est 0. C'est pourquoi .
Le graphique cosinus a la même forme que le sinus, mais décalé vers la gauche de . En fait, . Le cosinus commence à son maximum (1) tandis que le sinus commence à 0.
Une amplitude négative reflète le graphique par rapport à l'axe des x. L'onde qui monte normalement en premier descend maintenant en premier. Les sommets et les creux sont inversés.

Glossaire

Amplitude
La distance de la ligne médiane au maximum (ou minimum) de l'onde. Pour , l'amplitude est .
Période
La longueur horizontale d'un cycle complet. Pour , la période est .
Déphasage
Une translation horizontale du graphique. Dans , le déphasage est de unités vers la droite.
Ligne médiane
La ligne horizontale à mi-chemin entre les valeurs maximale et minimale. Pour , la ligne médiane est .
Sinusoïdal
Ayant la forme d'une courbe sinusoïdale ; toute fonction qui peut être écrite comme une fonction sinus ou cosinus transformée.

Carte des formules

Forme générale

Formule complète de transformation du sinus

Amplitude

Hauteur de la ligne médiane au sommet

Période

Longueur d'un cycle complet

Déphasage

Décalage horizontal (droite si positif)

Décalage vertical

Déplace la ligne médiane vers le haut ou le bas

Points clés

Cinq points critiques pour un cycle

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