대수 · 삼각함수 · 8강

삼각함수의 그래프

주기·최댓값·최솟값과 평행이동

4:53 · 한국어 자막 있음(재생기 메뉴) · 연습문제 원문: OpenStax, Algebra and Trigonometry 2e, 8.1절 연습문제 13 · 8.2절 연습문제 25 (Jay Abramson 외, CC BY-NC-SA 4.0, https://openstax.org/details/books/algebra-and-trigonometry-2e). 문제를 우리말로 옮겼으며, 이 영상도 같은 조건(CC BY-NC-SA 4.0)으로 공개합니다.

핵심 정리

y=sin⁡xy=\sin x, y=cos⁡xy=\cos x는 주기가 2π2\pi이고 치역은 {y∣−1≤y≤1}\{y\mid-1\le y\le1\}입니다. y=tan⁡xy=\tan x는 주기가 π\pi이고 점근선은 x=nπ+π2x=n\pi+\frac{\pi}{2} (nn은 정수)

y=asin⁡(bx+c)+dy=a\sin(bx+c)+d, y=acos⁡(bx+c)+dy=a\cos(bx+c)+d의 최댓값은 ∣a∣+d|a|+d, 최솟값은 −∣a∣+d-|a|+d, 주기는 2π∣b∣\frac{2\pi}{|b|}. y=atan⁡(bx+c)+dy=a\tan(bx+c)+d의 주기는 π∣b∣\frac{\pi}{|b|}

sin⁡(−x)=−sin⁡x\sin(-x)=-\sin x, cos⁡(−x)=cos⁡x\cos(-x)=\cos x, tan⁡(−x)=−tan⁡x\tan(-x)=-\tan x, sin⁡(π−x)=sin⁡x\sin(\pi-x)=\sin x, cos⁡(π−x)=−cos⁡x\cos(\pi-x)=-\cos x, sin⁡(π2−x)=cos⁡x\sin\left(\frac{\pi}{2}-x\right)=\cos x

연습문제

원문 · OpenStax Algebra and Trigonometry · OpenStax Precalculus (CC BY-NC-SA 4.0)

1.OpenStax Algebra and Trigonometry · 8.1절 · 43번우리말 번역

[0,2π][0,2\pi ] 에서 h(x)=x+sin⁡ xh(x)=x+\sin \,x 의 그래프를 그리세요. 그래프가 그렇게 나타나는 이유를 설명하세요.

영어 원문 보기

Graph h(x)=x+sin⁡ xh(x)=x+\sin \,x on [0,2π].[0,2\pi ]. Explain why the graph appears as it does.

정답·풀이 보기

일차함수가 주기함수인 사인함수에 더해진 것이다. 일차함수가 한없이 증가하므로 합성된 함수

h(x)=x+sin⁡xh(x)=x+\sin x 도 한없이 증가하기 때문에 이 그래프에는 진폭이 없다. 사인함수는 −1과 1 사이에서 진동하므로 이 그래프는

y=x+1y=x+1

과

y=x−1y=x-1

의 그래프 사이에 유계이다.

이 그림은 함수 h(t)의 그래프를 t에 대하여 나타낸 것이다. 가로축은 t를 나타내며 0부터 2π까지이고, π/2, π, 3π/2에 눈금이 표시되어 있다. 세로축은 h(t)를 나타내며 0부터 6까지이다. 곡선은 원점 (0,0)에서 시작하여 계속 올라가 약 (2π, 6)에 이른다. 함수는 처음에는 기울기가 증가하는 구간을 보이고, 이어서 기울기가 감소하는 구간(t=π 부근이며 이때 h(t)는 약 3)이 나타나 증가 속도가 느려짐을 알 수 있으며, 그 뒤 구간의 끝으로 갈수록 기울기가 다시 증가하여 증가 속도가 빨라짐을 보인다.

원본 교재 풀이(영어)

A linear function is added to a periodic sine function. The graph does not have an amplitude because as the linear function increases without bound the combined function

h(x)=x+sin⁡xh(x)=x+\sin x will increase without bound as well. The graph is bounded between the graphs of

y=x+1y=x+1

and

y=x−1y=x-1

because sine oscillates between −1 and 1.

This image displays a graph of the function h(t) versus t. The horizontal axis represents t, ranging from 0 to 2π, with key markers at π/2, π, and 3π/2. The vertical axis represents h(t), ranging from 0 to 6. The curve starts at the origin (0,0) and rises continuously to approximately (2π, 6). The function exhibits an initial period of increasing slope, followed by a region where the slope decreases (around t=π, where h(t) is about 3), indicating a slowing rate of increase, and then the slope increases again, showing an accelerating rate of increase towards the end of the interval.

한 번 더 — 비슷한 문제OpenStax Algebra and Trigonometry · 8.1절 · 45번우리말 번역

[0,2π][0,2\pi ] 에서 f(x)=x sin⁡ xf(x)=x\,\sin \,x 의 그래프를 그리고, 이 그래프가 f(x)=sin⁡ xf(x)=\sin \,x 의 그래프와 어떻게 달라지는지 말로 설명하세요.

다 풀었으면 정답 확인

함수가 유계가 아니므로 진폭이 없다. 좌표계 위에 그려진 주기함수의 그래프를 보여 주는 그림이다. 이 좌표계에서는 y축이 뒤집혀 있다. "X"라고 표시된 x축은 0부터 2pi까지이며, pi/2, pi, 3pi/2, 2pi에 주요 눈금이 있다. "f(x)"라고 표시된 y축은 원점(0)이 맨 위에 있고, 1부터 5까지의 양의 정수 값이 아래쪽으로 갈수록 커진다. 곡선은 점 (0,0)에서 시작하며, 이 점은 함숫값의 극솟값에 해당한다. 그 뒤 곡선은 아래로 내려가는데, 이는 함숫값이 증가함을 뜻하고, x=pi/2 근처에서 극댓값 2에 이른다. 이어서 곡선은 위로 올라가 함숫값이 감소하며, x=pi에서 극솟값 0으로 돌아온다. 그 후 곡선은 다시 아래로 내려가 함숫값이 더 커지고, x=3pi/2 근처에서 최댓값 5에 이른 다음, 마지막으로 위로 올라가 x=2pi에서 극솟값 0으로 돌아오며, 이로써 진동의 한 주기가 완성된다.

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# 삼각함수의 그래프그래프·표 해석자동 분류
2.OpenStax Algebra and Trigonometry · 8.2절 · 45번우리말 번역

다음 문제에서 각 함수의 그래프에 대한 식을 구하세요.

변형된 탄젠트 함수의 두 주기를 나타낸 그래프이다. 수직 점근선이 x=-0.005와 x=0.005에 있다.

영어 원문 보기

For the following exercises, find an equation for the graph of each function.

graph of two periods of a modified tangent function. Vertical asymptotes at x=-0.005 and x=0.005.

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정답·풀이 보기

f(x)=12tan⁡(100πx)f(x)=\frac{1}{2}\tan (100\pi x)

원본 교재 풀이(영어)

f(x)=12tan⁡(100πx)f(x)=\frac{1}{2}\tan (100\pi x)

한 번 더 — 비슷한 문제OpenStax Algebra and Trigonometry · 8.2절 · 51번우리말 번역

다음 연습문제에서 그래프 계산기를 사용하여 주어진 함수의 그래프를 두 주기만큼 그리세요. 참고: 대부분의 그래프 계산기에는 코시컨트 단추가 없으므로 csc⁡ x\csc \,x 를 1sin⁡ x\frac{1}{\sin \,x} 로 입력해야 합니다.

f(x)=sec⁡(0.001x)f(x)=\sec (0.001x)

다 풀었으면 정답 확인

변형된 시컨트 함수의 두 주기에 해당하는 그래프. 수직 점근선은 500pi의 배수에 있다.

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# 삼각함수의 그래프그래프·표 해석자동 분류
3.OpenStax Precalculus · 7.6절 · 8번우리말 번역

다음 연습문제에서, 주어진 값의 표로 나타내어진 삼각함수의 가능한 식을 구하세요.

xx yy
00 11
11 −3-3
22 −7-7
33 −3-3
44 11
55 −3-3
66 −7-7
영어 원문 보기

For the following exercises, find a possible formula for the trigonometric function represented by the given table of values.

xx yy
00 11
11 −3-3
22 −7-7
33 −3-3
44 11
55 −3-3
66 −7-7
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정답·풀이 보기

y=4−6cos⁡(xπ2)y=4-6\cos \left(\frac{x\pi }{2}\right)

원본 교재 풀이(영어)

y=4−6cos⁡(xπ2)y=4-6\cos \left(\frac{x\pi }{2}\right)

한 번 더 — 비슷한 문제OpenStax Algebra and Trigonometry · 8.2절 · 5번우리말 번역

y=csc⁡ xy=\csc \,x 의 주기는 y=sin⁡ xy=\sin \,x 의 주기와 비교하면 어떤가요?

다 풀었으면 정답 확인

주기는 2π2\pi 로 같다.

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# 삼각함수의 그래프그래프·표 해석자동 분류
OpenStax Precalculus 2e CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)
4.OpenStax Precalculus · 7장 복습 · 53번우리말 번역

다음 연습문제에서, 점을 그래프에 나타내고 주어진 표의 삼각함수 값에 대한 가능한 식을 구하세요.

눈높이가 지면에서 6피트인 한 남자가 높이 15피트의 수직 사다리 밑에서 3피트 떨어진 곳에 서 있습니다. 그가 사다리의 꼭대기를 바라본다면, 수평선으로부터 위로 어느 정도의 각도로 바라보고 있는지 구하세요.

영어 원문 보기

For the following exercises, graph the points and find a possible formula for the trigonometric values in the given table.

A man with his eye level 6 feet above the ground is standing 3 feet away from the base of a 15-foot vertical ladder. If he looks to the top of the ladder, at what angle above horizontal is he looking?

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°
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71.6∘{71.6}^{\circ }

원본 교재 풀이(영어)

71.6∘{71.6}^{\circ }

한 번 더 — 비슷한 문제OpenStax Precalculus · 7장 복습 · 51번우리말 번역

다음 연습문제에서, 점을 그래프에 나타내고 주어진 표의 삼각함수 값에 대한 가능한 식을 구하세요.

xx yy
00 −2-2
11 11
22 −2-2
33 −5-5
44 −2-2
55 11
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다 풀었으면 정답 확인

3sin⁡(xπ2)−23\sin \left(\frac{x\pi }{2}\right)-2

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# 삼각함수의 그래프그래프·표 해석자동 분류
OpenStax Precalculus 2e CC BY-NC-SA 4.0우리말 번역: 빌드라인 스쿨 — AI 번역·자동 검토(원문과 같은 조건)

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