myrthe
Leerling bovenbouw havo-vwo - zaterdag 20 maart 2021
Antwoord
Het gaat vooral om $$y(t)=-5t^2+20t\cos\alpha\sqrt{\sin\alpha}+4\sin\alpha+2 $$De grafiek is een parabool, dus de top kun je bepalen met kwadraat afsplitsen, haal $5$ buiten de haakjes in de eerste termen: $$-5(t^2-4t\cos\alpha\sqrt{\sin\alpha})+4\sin\alpha+2 $$en maak er dit van: $$-5\bigl((t-2t\cos\alpha\sqrt{\sin\alpha})^2-4\cos^2\alpha\sin\alpha\bigr)+4\sin\alpha+2 $$uitwerken: $$-5(t-2t\cos\alpha\sqrt{\sin\alpha})^2+20\cos^2\alpha\sin\alpha+4\sin\alpha+2 $$en de maximale waarde hiervan is $$20\cos^2\alpha\sin\alpha+4\sin\alpha+2=24\sin\alpha-20\sin^3\alpha+2 $$Voor opgave 9 moet je het bepalen voor welke $\alpha$ de uitdrukking $24\sin\alpha-20\sin^3\alpha+2$ maximaal is; voor het antwoord hoef je alleen te weten wat $\sin\alpha$ en $\cos\alpha$ zijn.
Bepaal dus de $u$ waarvoor $2+24u-20u^3$ maximaal is (met $0\le u\le1$). De afgeleide is $24-60u^2$ en die is nul als $u^2=\frac25$. Voor $u=\sqrt{\frac25}$ heb je het maximum (kijk naar het tekenschema). Dus $\sin\alpha=\sqrt{\frac25}$, en $\cos\alpha=\sqrt{\frac35}$. Je vindt $$y(t)=-5t^2+20t\sqrt{\frac35}\sqrt{\sqrt{\frac25}}+4\sqrt{\frac25}+2 $$Nu die wortels in je rekenmachientje stoppen.