Trigonometri (Del 2)#

Oppgavene her kan løses med hjelpemidler.

Oppgave 1 (Vår 2024)#

Du får vite følgende om en trekant \(ABC\)

  • \(AB\) er \(8\)

  • \(\angle A = 120\degree\)

  • Arealet av trekanten er \(4\sqrt{3}\)

Bestem lengdene av sidene \(AC\) og \(BC\) eksakt.

\[ AC = 2 \and BC = 2 \sqrt{21} \]

Vi kan lage oss en hjelpetegning for å få oversikt over trekanten:

Siden arealet er \(T = 4\sqrt{3}\), kan vi sette opp en likningen for \(x\) med utgangspunkt i arealsetningen for trekanten:

\[ T = \dfrac{1}{2} \cdot x \cdot 8 \cdot \sin (120\degree) \]
\[\begin{align*} 4\sqrt{3} &= \dfrac{1}{2} \cdot x \cdot 8 \cdot \sin (120\degree)\\ \\ 4 \cancel{\sqrt{3}} &= \dfrac{1}{2} \cdot x \cdot 8 \cdot \dfrac{\cancel{\sqrt{3}}}{2}\\ \\ 4 &= \dfrac{8x}{4} \\ \\ 4 &= 2x \\ \\ x &= 2 \end{align*}\]

Dermed er \(AC = 2\). Så bruker vi cosinussetningen for å bestemme \(y = BC\):

\[\begin{align*} y^2 &= 8^2 + 2^2 - 2 \cdot 8 \cdot 2 \cdot \cos (120\degree) \\ \\ y^2 &= 64 + 4 - 2 \cdot 8 \cdot 2 \cdot \left(-\dfrac{1}{2}\right) \\ \\ y^2 &= 64 + 4 + 16 \\ \\ y^2 &= 84 \\ \\ y &= \sqrt{84} = \sqrt{4\cdot 21} = \sqrt{4} \cdot \sqrt{21} \\ \\ y &= 2\sqrt{21} \end{align*}\]

Dermed er \(BC = 2\sqrt{21}\).


Oppgave 2 (Høst 2024)#

Maria skal lage en stjerne ved å sette sammen \(12\) like store likesidede trekanter.
Lengdene av sidekantene i trekantene er \(4\).

Ved å bruke Pytagoras’ setning og arealberegninger har Maria kommet fram til at arealet av stjernen vil bli \(48\sqrt{3}\).

Vis at du kan komme fram til samme resultat ved å bruke trigonometri.

Hver trekant er likesidet som betyr at alle vinklene er \(60\degree\). Sidelengdene i trekantene er \(4\), som betyr at arealet av én trekant kan regnes ut med arealsetningen direkte:

\[ T_\triangle = \dfrac{1}{2}\cdot 4 \cdot 4 \cdot \sin (60\degree) = \dfrac{16}{2}\cdot \frac{\sqrt{3}}{2} = 4 \sqrt{3}. \]

Stjernen består av \(12\) slike trekanter, som betyr at arealet av stjernen er:

\[ T_\mathrm{stjerne} = 12 \cdot T_\triangle = 12 \cdot 4\sqrt{3} = 48\sqrt{3}. \]

Oppgave 3 (Høst 2024)#

Klassen til Isabel og Anniken skal vise at de kan bruke trigonometri til å bestemme arealet av figuren nedenfor.

../../../../../_images/figur48.svg

Læreren har delt klassen i grupper og gitt hver gruppe noen opplysninger i tillegg til informasjon kan leses ut fra figuren.

Gruppen til Isabel har fått vite at \(AD = 6.0\), \(BC = 10.0\), og at diagonalen \(AC = 16.4\).

Vis hvordan gruppen til Isabel kan bestemme arealet ved å bruke opplysningene de har tilgang til.
Husk å gjøre rede for hvilke trigonometriske sammenhenger du bruker.

\[ T_{\square ABCD} \approx 58.5 \]

Med den oppgitte diagonalen, er det naturlig å tenke på \(\square ABCD\) som bestående av to trekanter \(\triangle ABC\) og \(\triangle ACD\). Vi kan bestemme arealet av de to trekantene hver for seg og så summere dem.

For \(\triangle ABC\) kan vi bruke arealsetningen umiddelbart så lenge vi kjenner til sinus til én av vinklene i trekanten. Vi kan bruke cosinussetningen for å bestemme \(\cos \angle B\), og deretter kan vi Pytagoras’ identitet til å bestemme \(\sin \angle B\) ved

\[ (\sin \angle B)^2 + (\cos \angle B)^2 = 1 \limplies \sin \angle B = \sqrt{1 - (\cos \angle B)^2}. \]

deretter brukes vi arealsetningen ved

\[ T_{\triangle ABC} = \dfrac{1}{2} \cdot AB \cdot BC \cdot \sin \angle B. \]

Vi utfører beregningene med CAS:

../../../../../_images/a_del1.png

Fig. 14 her har vi satt \(x = \cos \angle B\) i første likning.#

Vi gjør tilsvarende utregning for \(\triangle ACD\) der vi må bestemme \(\cos \angle D\) med cosinussetningen etterfulgt av å bruke Pytagoras’ identitet for å bestemme \(\sin \angle D\) som vi så plugger inn i arealsetningen:

../../../../../_images/a_del2.png

Fig. 15 her har vi satt \(x = \cos \angle D\) i første likning.#

Til slutt summerer vi de to arealene som gir:

../../../../../_images/a_del3.png

Dermed er arealet av figuren

\[ T_{\square ABCD} = \dfrac{24 \sqrt{989} + 8\sqrt{7826}}{25} \approx 58.5 \]

Gruppen til Anniken har fått vite at \(\angle A = 62.5\degree\), \(\angle C = 38.3\degree\), \(\angle ABD = 45.5\degree\) og \(\angle CBD = 85.5\degree\).

Vis hvordan gruppen til Anniken kan bestemme arealet ved å bruke opplysningene de har tilgang til.
Husk å gjøre rede for hvilke trigonometriske sammenhenger du bruker.

\[ T_{\square ABCD} \approx 58.5 \]

Med opplysningene som er oppgitt, er det naturlig å trekke en diagonal \(BD\) slik at firkanten deles inn i to trekanter \(\triangle ABD\) og \(\triangle BCD\). Da kan vi bruke sinussetningen til å bestemme \(x = AB\) ved

\[ \dfrac{x}{\sin \angle C} = \dfrac{CD}{\sin \angle CBD} \]

som vi gjør med CAS:

../../../../../_images/b_del1.png

Deretter kan vi bruke at

\[ \angle BCD = 180\degree - \angle C - \angle CBD \]

og så bruke arealsetningen ut ifra denne vinkelen for å bestemme arealet av \(\triangle BCD\):

../../../../../_images/b_del2.png

Deretter bruker vi arealsetningen utifra vinkelen \(\angle ABD\) til å bestemme arealet av \(\triangle ABD\):

../../../../../_images/b_del3.png

Deretter er det bare å summere arealene av de to trekantene:

../../../../../_images/b_del4.png

Altså er arealet av figuren

\[ T_{\square ABCD} \approx 58.5 \]

Oppgave 4 (Høst 2024)#

../../../../../_images/figur49.svg

I denne oppgaven skal du vise at du kan bruke trigonometri til å bestemme arealet av figuren ovenfor.

Bestem arealet.
Husk å gjøre rede for hvilke trigonometriske sammenhenger du bruker.

\[ T_{\square ABCD} \approx 50.78. \]

Vi starter med å lage en diagonal \(AC\) i firkanten slik at vi får to trekanter \(\triangle ABC\) og \(\triangle ACD\). Se figuren nedenfor.

../../../../../_images/hjelpefigur4.svg

Fig. 16 viser firkanten der diagonalen \(x = AC\) er tegnet inn.#

Så bruker vi cosinussetningen for å bestemme lengden av diagonalen:

../../../../../_images/del_1.png

Dermed er \(AC\) eksakt gitt ved

\[ AC = 5 \sqrt{\sqrt{2} - \sqrt{6} + 5} \]

Deretter kan vi bruke cosinussetningen til å bestemme \(\angle D\) slik at vi kan regne ut \(\sin \angle D\) når vi skal bruke arealsetningen for \(\triangle ACD\):

../../../../../_images/del_2.png

Med andre ord er \(\angle D \approx 80.47\degree\). Da kan vi bruke arealsetningen for å bestemme arealet av \(\triangle ACD\):

../../../../../_images/del_3.png

Altså er arealet av \(\triangle ACD\) gitt ved

\[ T_{\triangle ACD} \approx 26.63. \]

Deretter bruker vi arealsetningen for å bestemme arealet av \(\triangle ABC\):

../../../../../_images/del_4.png

Til slutt summerer vi de to arealene for å bestemme arealet av firkanten:

../../../../../_images/del_5.png

Altså er arealet av firkanten

\[ T_{\square ABCD} \approx 50.78. \]

Oppgave 5 (Høst 2022)#

../../../../../_images/figur50.svg

En sirkel har sentrum i \(S\). \(AB\) er diameter og \(C\) er ligger på sirkelperiferien.

Arealet av \(\triangle SBC\) er \(3\cdot \sqrt{2}\).

Bestem sirkelens radius. Bruk eksakte verdier.

\[ r = 2\sqrt{3} \]

Vi lar \(r\) være radiusen til sirkelen. Arealet til \(\triangle SBC\) kan da skrives som

\[ T_{\triangle SBC} = \dfrac{1}{2} \cdot r \cdot r \cdot \sin (45\degree) = \dfrac{1}{2} \cdot r^2 \cdot \frac{\sqrt{2}}{2} = \dfrac{r^2 \cdot \sqrt{2}}{4} \]

I utregningen ovenfor brukte vi at \(\sin (45\degree) = \dfrac{\sqrt{2}}{2}\)

Videre er \(T_{\triangle SBC} = 3\sqrt{2}\), så vi kan sette opp en likning og løse den for radiusen \(r\) som gir:

\[\begin{align*} 3\sqrt{2} &= \dfrac{r^2 \cdot \sqrt{2}}{4} \\ \\ 3 \cancel{\sqrt{2}} &= \dfrac{r^2 \cdot \cancel{\sqrt{2}}}{4} \\ \\ 3 &= \dfrac{r^2}{4} \\ \\ 3 \cdot 4 &= r^2 \\ \\ 12 &= r^2 \\ \\ r &= \sqrt{12} = \sqrt{4\cdot 3} = \sqrt{4} \cdot \sqrt{3} = 2\sqrt{3}. \end{align*}\]

Bestem arealet av \(\triangle ABC\). Bruk eksakte verdier.

\[ T_{\triangle ABC} = 6\sqrt{2} \]

Trekant \(\triangle ABC\) har samme høyde som \(\triangle SBC\), men grunnlinja er dobbelt så lang siden \(AB = 2\cdot SB = 2r\). Det betyr at arealet av \(\triangle ABC\) er dobbelt så stort som arealet av \(\triangle SBC\):

\[ T_{\triangle ABC} = 2 \cdot T_{\triangle SBC} = 2 \cdot 3\sqrt{2} = 6\sqrt{2}. \]

Oppgave 6 (Vår 2022)#

../../../../../_images/figur51.svg

Gitt firkanten \(ABCD\) ovenfor.

Bestem et eksakt uttrykk for omkretsen av firkanten \(ABCD\).

\[ \mathcal{O} = \left( 3\sqrt{2} + \sqrt{3} + 7\right) a \]

For å regne ut omkretsen av firkanten, trenger vi først å bestemme lengden av \(BD\). Vi kan bruke cosinussetningen til dette. La \(x = BD\). Da får vi:

../../../../../_images/del_11.png

som betyr at \(BD = 2\sqrt{3} a\). Deretter kan vi bruke sinussetningen til å bestemme \(AB\). La \(x = AB\), da har vi:

../../../../../_images/del_21.png

som betyr at \(AB = 3 \sqrt{2} a\). Så kan vi bruke sinussetningen én gang til for å bestemme \(AD\). Vi lar \(x = AD\), som gir:

../../../../../_images/del_31.png

som betyr at \(AD = \left(\sqrt{3} + 3\right) a\). Så legger vi sammen alle sidene i firkanten for å bestemme omkretsen \(\mathcal{O}\):

\[\begin{align*} \mathcal{O} &= AB + BC + CD + AD \\ \\ &= 3\sqrt{2} a + 2a + 2a + \left(\sqrt{3} + 3\right) a \\ \\ &= \left(3\sqrt{2} + 2 + 2 + \sqrt{3} + 3\right) a \\ \\ &= \left( 3\sqrt{2} + \sqrt{3} + 7\right) a \end{align*}\]

Vis at forholdet mellom arealet av \(\triangle ABC\) og arealet av \(\triangle BCD\) er \(\dfrac{3}{2}\left(\sqrt{3} + 1\right)\)

Vi regner ut arealet av \(\triangle ABC\) og \(\triangle BCD\) hver for seg, og deretter summerer vi de to arealene:

../../../../../_images/b_del_1.png

som betyr at

\[ T_{ABC} = \dfrac{1}{2} a^2 (3\sqrt{3} + 9) \and T_{BCD} = \sqrt{3} a^2. \]

Deretter tar vi forholdet mellom \(T_{ABC}\) og \(T_{BCD}\):

../../../../../_images/b_del_2.png

Altså er forholdet mellom arealene:

\[ \dfrac{T_{ABC}}{T_{BCD}} = \dfrac{1}{2}\left(\sqrt{3} + 3\right) = \dfrac{3}{2}\left(\sqrt{3} + 1\right) \]

Oppgave 7 (Høst 2023)#

../../../../../_images/figur52.svg

I denne oppgaven skal du vise at du kan bruke trigonometri til å bestemme arealet av figuren ovenfor.

Bestem arealet.
Husk å gjøre rede for hvilke trigonometriske sammenhenger du bruker.

\[ T_{ABCD} \approx 38.57. \]

Vi starter med å bestemme vinkel \(\angle C\) i \(\triangle BCD\) slik at vi kan bruke arealsetningen. Vi bruker cosinussetningen til å bestemme \(\angle C\):

../../../../../_images/del_12.png

som betyr at \(\angle C \approx 117.28\degree\). Deretter bruker vi arealsetningen for å bestemme arealet av \(\triangle BCD\):

../../../../../_images/del_22.png

som betyr at \(T_{BCD} \approx 21.33\). Deretter bruker vi sinussetningen for å bestemme \(AD\). La \(x = AD\). Da får vi:

../../../../../_images/del_32.png

som gir \(AD \approx 8.4\). Til slutt bruker vi arealsetningen med utgangspunkt i \(\angle ADB\). Først kan vi merke oss at

\[ \angle ABD = 180\degree - 35\degree - 125\degree = 20\degree. \]

Med arealsetningen får vi da:

../../../../../_images/del_41.png

som gir \(T_{ABD} \approx 17.24\). Til slutt legger vi arealene sammen for å bestemme arealet til figuren:

../../../../../_images/del_51.png

Altså er arealet av figuren

\[ T_{ABCD} \approx 38.57. \]

Oppgave 8 (Høst 2021)#

../../../../../_images/figur53.svg

Gitt firkanten \(ABCD\).

Vis at \(BD = \sqrt{3} \cdot a\).

Først kan vi observere at \(\triangle ABD\) er en likebeint trekant siden

\[ \angle ABD = 180\degree - 30\degree - 120\degree = 30\degree. \]

Da følger det at \(AD = a\). Da kan vi bruke cosinussetningen til å bestemme \(BD\). La \(x = BD\). Da har vi:

../../../../../_images/a_del_1.png

som betyr at \(AD = \sqrt{3} a\).

Bestem et eksakt uttrykk for omkretsen av firkanten.

\[ \mathcal{O} = \dfrac{1}{2} \left(4 + 3\sqrt{2} + \sqrt{6}\right) a \]

For å bestemme omkretsen av firkanten, mangler vi nå bare å bestemme \(CD\). Siden vi kjenner til både \(BC\) og \(BD\), kan vi bruke cosinussetningen til å bestemme \(CD\). La \(x = CD\). Da får vi:

../../../../../_images/b_del_11.png

som betyr at

\[ CD = \dfrac{\sqrt{2} + \sqrt{6}}{2}\cdot a \]

Da blir omkretsen \(\mathcal{O}\) av firkanten:

\[\begin{align*} \mathcal{O} &= AB + BC + CD + AD \\ \\ &= a + \sqrt{2} a + \dfrac{\sqrt{2} + \sqrt{6}}{2}\cdot a + a\\ \\ &= 2a + \dfrac{3\sqrt{2}}{2}a + \dfrac{\sqrt{6}}{2}a \\ \\ &= \left(2 + \dfrac{3\sqrt{2}}{2} + \dfrac{\sqrt{6}}{2}\right) a \\ \\ &= \dfrac{1}{2} \left(4 + 3\sqrt{2} + \sqrt{6}\right) a \end{align*}\]

Bestem \(a\) slik at arealet av firkanten blir lik \(\sqrt{3}\).

\[ a = \sqrt{6} - \sqrt{2} \]

Vi starter med å bestemme et eksakt uttrykk for arealet av firkanten. Vi tar først utgangspunkt i \(\triangle ABD\) og bruker arealsetningen med utgangspunkt i \(\angle A\):

../../../../../_images/c_del_1.png

som gir \(T_{ABD} = \dfrac{1}{4}\sqrt{3} a^2\). Deretter bruker vi arealsetningen for \(\triangle BCD\) med utgangspunkt i \(\angle DBC\):

../../../../../_images/c_del_2.png

som gir at \(T_{BCD} = \dfrac{1}{4}\left(\sqrt{3} + 3\right) a^2\). Til slutt setter vi opp likningen

\[ T_{ABD} + T_{BCD} = \sqrt{3} \]

og løser likningen med hensyn på \(a\):

../../../../../_images/c_del_3.png

Siden \(\sqrt{6} > \sqrt{2}\), følger det at den eneste gyldige løsningen som gir det ønskede arealet er

\[ a = -\sqrt{2} + \sqrt{6} = \sqrt{6} - \sqrt{2} \]

Oppgave 9 (Vår 2023)#

../../../../../_images/figur54.svg

Punktene \(A\), \(B\) og \(C\) ligger på en sirkel med sentrum i \(S\) og radius \(r\).

\(\angle SBA = 30\degree\) og \(\angle BSC = 90\degree\).

Arealet av \(\triangle ABC\) er \(2\sqrt{3} + 6\).

Se figuren ovenfor.

Bestem en eksakt verdi for \(r\).

\[ r = 2\sqrt{2} \]

Først kan vi finne et eksakt uttrykk for arealet av \(\triangle ABC\) uttrykt ved \(r\). Vi har først og fremst at

\[ T_{SBC} = \dfrac{1}{2}r^2 \]

Videre er \(\angle BSA = 120\degree\) siden \(\triangle ABS\) er en likebeint trekant der toppvinkelen er \(120\degree\). Dermed er arealet \(\triangle ABS\) gitt ved

\[ T_{ABS} = \dfrac{1}{2}r^2 \cdot \sin (120\degree) = \dfrac{1}{2}r^2 \cdot \dfrac{\sqrt{3}}{2} = \dfrac{\sqrt{3}}{4}r^2 \]

Vi kan bestemme toppvinkelen i \(\triangle ASC\) ved å merke oss at en sirkel har \(360\degree\), som gir summen av toppvinklene, som betyr at

\[ \angle ASC + 120\degree + 90\degree = 360\degree \liff \angle ASC = 360\degree - 120\degree - 90\degree = 150\degree. \]

Dermed er arealet av \(\triangle ASC\) gitt ved

\[ T_{ASC} = \dfrac{1}{2}r^2 \cdot \sin (150\degree) = \dfrac{1}{2}r^2 \cdot \dfrac{1}{2} = \dfrac{1}{4}r^2 \]

Arealet av trekanten er \(2\sqrt{3} + 6\) som betyr at vi bestemme \(r\) ved å løse likningen

\[ T_{SBC} + T_{ABS} + T_{SBC} = 2\sqrt{3} + 6 \]

Vi gjør den siste her med CAS:

../../../../../_images/sol28.png

Dermed er vil arealet av trekanten være lik \(2 \sqrt{3} + 6\) når

\[ r = 2\sqrt{2} \]

Oppgave 10 (Høst 2025)#

Gitt figuren ovenfor.

Gjør beregninger og vis at \(AC = 3\).

La \(x = AC\). Vi bruker sinussetningen for å bestemme sidelengden med CAS:

../../../../../_images/a22.png

Altså er \(AC = 3\).

Bestem arealet av firkanten \(ABCD\).

Gi svaret eksakt.

\[ T_{\square ABCD} = \dfrac{3}{4}\left(2\sqrt{3} + 3\right) \]

Firkanten \(ABCD\) er består av to trekanter \(\triangle ABC\) og \(\triangle ACD\).

Arealet av \(\triangle ACD\) kan vi bestemme direkte med arealsetningen:

\[ T_{\triangle ACD} = \dfrac{1}{2}\cdot AC \cdot CD \cdot \sin 30\degree \]

Vi regner ut med CAS:

../../../../../_images/b_11.png

Altså er \(T_{\triangle ACD} = \dfrac{3\sqrt{3}}{4}\).

For å bestemme arealet av \(\triangle ABC\) bruker vi også arealsetningen. Her velger vi å ta utgangspunkt i vinkelen \(\angle BAC = 45\degree\) som vil gi

\[ T_{\triangle ABC} = \dfrac{1}{2} \cdot AB \cdot AC \cdot \sin 45\degree \]

Vi kjenner ikke til \(AB\), men den kan vi bestemme ved hjelp av cosinussetningen med utgangspunkt i vinkelen \(\angle BAC\) som gir

\[ BC^2 = AC^2 + AB^2 - 2 \cdot AC \cdot AB \cdot \cos 45\degree \]

Vi bruker CAS til å bestemme \(AB\). La \(x = AB\).

../../../../../_images/b_21.png

Sidelengden \(AB\) er lenger enn \(AC\), så vi må velge den største løsningen. Altså er

\[ AB = \dfrac{3 \sqrt{2} + \sqrt{6}}{2} \]

Så regner vi ut arealet av \(\triangle ABC\) med CAS:

../../../../../_images/b_31.png

Så legger vi sammen de to arealene for å få det eksakte arealet av firkanten \(ABCD\):

../../../../../_images/b_41.png

Dermed er det eksakte arealet av firkanten \(ABCD\) gitt ved

\[ T_{\square ABCD} = \dfrac{3}{4}\left(2\sqrt{3} + 3\right) \]

Oppgave 11#

En sirkel med sentrum \(S\) og radius \(6\) er vist i figuren nedenfor.

Bestem en eksakt verdi for arealet av det fargelagte området.

\[ T = 9\sqrt{3} + 6\pi \]

Vi kan tenke på det fargelagte området som å være summen av to områder:

  1. En trekant

  2. En sirkelsektor

To av sidene i trekanten vil være lik radius i sirkelen som betyr at den er likebeint. Da følger det at to av vinklene er \(30\degree\) som betyr at sentralvinkelen i trekanten må være \(120\degree\). Arealet av trekanten er derfor

\[ T_\triangle = \dfrac{1}{2} \cdot 6 \cdot 6 \cdot \sin 120\degree = 9\sqrt{3}. \]

La \(v\) være vinkelen i sirkelsektoren som er fargelagt. Da har vi at

\[ v + 120\degree = 180\degree \liff v = 60\degree. \]

Arealet av sirkelsektoren vil være prosentandelen av hele sirkelen ganget med arealet til en full sirkel. Altså:

\[ T_\circ = \dfrac{v}{360\degree} \cdot \pi \cdot 6^2 = \dfrac{60\degree}{360\degree} \cdot 36\pi = \dfrac{1}{6} \cdot 36\pi = 6\pi. \]

Dermed er arealet av det fargelagte området gitt ved

\[ T = T_\triangle + T_\circ = 9\sqrt{3} + 6\pi. \]

Oppgave 12 (Vår 2024)#

../../../../../_images/figur55.svg

Når en lysstråle går fra luft til vann, skifter den retning.
På figuren står linjen \(m\) vinkelrett på vannoverflaten og lysstrålen går fra å danne en vinkel \(u\) med \(m\) til å danne en vinkel \(v\) med \(m\).

Når lysstrålen går fra luft til vann, vil

\[ \sin u = 1.33 \cdot \sin v \]

Hvor stor må vinkelen \(u\) være for at vinkelen \(v\) skal bli \(39\degree\)?

\[ u \approx 56.82\degree \]

Vi løser likningen

\[ \sin u = 1.33 \cdot \sin (39\degree) \]

ved å bruke CAS:

../../../../../_images/a23.png

Altså er \(u \approx 56.82\degree\) dersom \(v = 39\degree\).

Hva vil skje med vinkelen \(v\) dersom vinkelen \(u\) nærmer seg \(90\degree\)?

\[ v \approx 48.75\degree \]

Når vinkelen \(u\) nærmer seg \(90\degree\), så vil \(\sin u\) nærme seg \(1\). Det betyr at vi nærmer oss likningen

\[ 1 = 1.33 \cdot \sin v \]

Vi løser likningen med CAS:

../../../../../_images/b28.png

Som betyr at vinkelen \(v\) nærmer seg \(v \approx 48.75\degree\) når \(u\) nærmer seg \(90\degree\). Det betyr at retningen på lysstrålen endrer seg når den omtrent går parallelt med vannoverflaten med en vinkel på \(48.75\degree\) med linja \(m\).

Kan vinklene \(u\) og \(v\) bli like store?

Ja, da er \(u = v = 0\degree\).

Vinklene \(u\) og \(v\) kan bli like store dersom lysstrålen går parallelt med linja \(m\), siden da er \(\sin u = 0\) og dermed også \(\sin v = 0\). Den praktiske tolkningen av dette er at dersom lysstrålen kommer normalt ned på vannoverflaten, så endrer den ikke retning. Det betyr at vinklene bare kan bli like store dersom \(u = v = 0\degree\).


Oppgave 13#

I figuren ovenfor vises et heptagram \(ABCDFG\) som er innskrevet i en sirkel med radius \(r = 2\). Linjestykke \(AB = s\).

Bestem vinkel \(u\) og vinkel \(v\).

Bestem \(s\).

Sidelengdene i figuren er \(t\).

Bestem omkretsen av heptagrammet.

Bestem arealet av heptagrammet.