© h.hofstede (h.hofstede@hogeland.nl)

       
       
1. zie de figuur hiernaast.

Het is de integraal van  ydx (zet rechthoekjes rechtop)
dx = (3t2 - 3)dt

Bereken de oppervlakte onder de grafiek tussen t = -2 en t = -1  (in die volgorde zodat dx positief is)
Trek daarna het stuk tussen t = 1 en -1 er weer af, (in die volgorde zodat dx positief is) dan hou je het lusje over.

 
       
  met bovengrens -1 en ondergrens -2 geeft dat  1,65 - -7,2 = 8,82
met bovengrens -1 en ondergrens 1 geeft dat  1,65 - - 3,15 = 4,8
De oppervlakte van het lusje is dan  8,82 - 4,8 = 4,02
       
2. Leg de rechthoekjes zoals hiernaast neer

x
dy = (2cost - cos2t) • (2cost - 2cos(2t)) dt 

 
  daarbij is alleen de bovenste helft van de figuur genomen. De t-grenzen zijn zo gekozen dat dy steeds positief is.
 
  Y1 =  (2cos(X) - cos(2X))^2
calc - f(x)dx voor x tussen  0  en π  geeft oppervlakte   7,854
De hele oppervlakte is dan het dubbele daarvan  (boven en onder de x-as) dus  15,7
       
3. zie de figuur hiernaast.
dy = 1/(2t) dt

 
  (4/32 - 4/52) - (0) = 8/152
       
4. zie de figuur hiernaast.
dx = etdt
 
  Y1 = (X - X^2)*e^X
calc  - f(x)dx voor x tussen  0  en 1  geeft oppervlakte   1,04
       
5. y(t) = 1 - cost = 0
cost = 1
t = 0, 2π, 4π, ...
dx = (1 - cost)dt

y
dx = (1 - cost)(1 - cost) = 1 - 2cost + cos2t = 1 - 2cost + 1/2 + 1/2cos2t = 11/2 - 2cost + 1/2cos2t
       
 
  = (3π) - (0 )
= 3π
       
6.  y(t) = 1 + 2sint = 0
sint = -1/2
t =
15/6π  ∨   t =  11/6π

dy =  2costdt

x
dy = -4cost · 2costdt
= -8cos2t
= -8(1/2 + 1/2cos2t)
= -4 - 4cos2t
 
  = (-2π - 0) -  (-28/6π - √3)
= 22/3π + √3
       
7. y = 0
4cos2t - 4cost + 1 = 0
cost = (4 ±√(16 - 16))/8 = 1/2
t = 1/3π  ∨  t = 12/3π
dat geeft  x = 3  x = -3

y
dx = (4cos2t - 4cost + 1) • 2cost dt  = (8cos3t- 8cos2t + 2cost) dt

Y1 = 8(cos(X))^3 - 8(cos(X))^2 + 2(cos(X))
calc  - f(x)dx voor x tussen  12/3π en 1/3π   geeft oppervlakte 27,1
       
8. y = 0
-1/2t2 + 2 = 0
t2 = 4
t = 2  ∨  t = -2
ydx = (-1/2t2 + 2) • (-t + 2) = 1/2t3 - t2 - 2t + 4
 
       
9. a. Bereken de oppervlakte van het blauwe deel hiernaast.

xdy = 8sintcost •  3costdt = 24sintcos2t

neem de integraal van 0 tot 1/2π dan is dy positief.

   
    De hele figuur heeft dan oppervlakte 4 • 8 = 32
       
  b. Het blauwe deel omcirkelen geeft cilinderschijfjes met dikte dy en straal x
De inhoud van zon cilinderschijfje is  π • x2 dy
= π • (8sintcost)2 • 3cost dt
= 192π • sin2t • cos3t dt

Y1 = 192π * (sin(X))^2 * (cos(X))^3
calc  - f(x)dx voor x tussen 0 en 1/2π geeft inhoud 80,4
De hele inhoud van de omgewentelde 8 is dan het dubbele daarvan:  160,8
       
10. y = 1/2
1 - 1/t = 1/2
1/t = 1/2
t = 2

y = 0
1 - 1/t = 0
1/t = 1
t = 1

xdy = t2e-t • 1/t2 dt = e-t dt
 
       
11. a. zie de plot hiernaast
De kromme wordt ιιn keer doorlopen voor bijv. t in  [1/2π, 11/2π]

     
  b. y = 0  geeft  x = 1/4π, 5/4π, 7/4π, 9/4π

x ' =  -
cost
y
' = -2sin(2t)
v = (cos2t + 2sin22t)

Y1 = ((cos(X))^2 + 2(sin(2X))^2)
calc - f(x)dx voor x tussen 3/4π en 11/4π geeft lengte 2,09 voor de kromme.
Daar komt het stuk tussen de snijpunten met de x-as nog bij.
Die liggen bij x = 1 - 1/22 en  1 + 1/22 dus die afstand is 2
De omtrek is dan  2,09 + 2 = 3,50
       
  c. ydx = cos(2t) • (-cost)dt  
    Y1 = -cos(2X)*cos(X)
calc - f(x)dx voor x tussen 3/4π en 11/4π geeft  oppervlakte 0,9428
       
12. a. x = 0
t2 - 2t - 3 = 0
(t - 3)(t + 1) = 0
t = 3 ∨  t = -1
dat geeft de punten (0, -2)  en  (0, -0.4)

x ' = 0
2t - 2 = 0
t = 1
dat geeft het punt  (-4, -2/3)

als t naar 4 gaat wordt t oneindig groot/klein en gaat x naar 5.
als t oneindig groot/klein wordt gaat y naar 0 en wordt x oneindig groot.
       
  b. y = 2 geeft  2/t- 4 = 2
t -
4 = 1
t
= 5  en dan is inderdaad x = 12

x
'=  2t - 2  dus  x '(5) = 8
y '=  -2(t - 4)-2  dus  y '(5) = -2
de helling is  y'/x' = -2/8 = -0,25
y = -0,25x + b  geeft dan   2 = -0,25 · 12 + b  dus  b = 5
De raaklijn is  y = -0,25x + 5
       
  c. dat vlakdeel ligt tussen t = 3 en t = -1  (zie vraag a)
xdy = (t2 - 2t - 3) · -(t - 4)-2 dt

Y1 = - (X^2 - 2X - 3)(X - 4)^(-2)
calc  - f(x)dx voor x tussen  3  en -1  geeft oppervlakte  1,66
       
13. a. K snijdt zichzelf in (0,0) voor t = 0 en t = 6
x ' = -2t + 6  dus  x '(0) = 6  en  x '(6) = -6
y ' = -t2 + 4t  dus  y'(0) = 0 en  y'(6) = -12
voor t = 0 is  de helling  0/6 = 0
voor t = 6 is de helling  -12/-6 = 2
Het deel met helling 2 snijdt het deel met helling nul onder een hoek  tan-1(2) = 63,4Ί
       
  b.  x'  = -2t + 6 = 0
t = 3 dus het meest rechtse punt van de kromme wordt bereikt voor t = 3

ydx = ( -1/3t3 + 2t2)(-2t + 6)dt = (2/3t4 - 2t3 - 4t3 + 12t2)dt =  (2/3t4 - 6t3 + 12t2)dt
voor de bovenkant loopt t van 6 tot 3  (dan is dx positief)
voor de onderkant loopt t van  0 naar 3  (dan is dx positief)
   
    =  (0) - (-43,2) = 43,2  
       
14. a. evenwijdig aan de x-as
y ' = 9cos2t = 0
t = 1/4π, 3/4π, 5/4π, 7/4π
Dat geeft de punten ( ±3/2√2, ±41/2)

evenwijdig aan de y-as
x ' = 3cost = 0
t  = 1/2π   t = 3/2π
Dat geeft de punten (3, 0) en (-3, 0)
       
  b. (41/2sin(2t)2  ?=?  (3sint)2 • (9 - (3sint)2)
201/4 • sin2(2t)   ?=?  9sin2t • (9 - 9sin2t)
201/2 • (2sintcost)2  ?=?  81sin2t - 81sin4t
81•sin2t • cos2t   ?=?   81sin2t - 81sin4t
81sin2t (1 - sin2t)  ?=?   81sin2t - 81sin4t
81sin2t - 81sin4?=?   81sin2t - 81sin4t
q.e.d.
       
  c. een rechthoekje hiernaast heeft oppervlakte  ydx
dx = 3costdt

voor de bovenste helft van het rechter vlakdeel loopt t van 0 naar 0,5π

   
    = 27 • { -1/3 • 0 - - 1/3 • 1) = 9
       

© h.hofstede (h.hofstede@hogeland.nl)