グラフの合成とバイオリンの音

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三角関数の合成

バイオリンの音の振動について考察することで、三角関数のグラフに興味をもち、

単元の有用性を感じることが、この教材のねらいである。

① y=sinx と y=cosx のグラフの合成

まず、 y=sinx y=cosx のグラフを、同じグラフ用紙に重ねて書き、

それぞれのグラフの対応する x の値における点の x 軸からの距離を測り、

符号に注意しながら、その距離を足した点をうっていってグラフをかくと、

合成した式である y=√2sin(x+(π/4)) になることが体験できる。

②バイオリンの音の振動

例えばバイオリンのある音の振動が y=11sinx+4cos2(x+(π/15)) で表せると

したとき、これを合成して式を求めることはできないが、グラフ用紙に y=11sinx

y=4cos2(x+(π/15)) のグラフを重ねて書いて、 y=sinx と y=cosx のときと同じ

要領でグラフをかくと、この音の振動がどんな波形になっているかがわかっておもしろい。

ちなみに、グラフは下図のようになる。青が y=11sinx 緑が y=4cos2(x+(π/15))

赤が y=11sinx+4cos2(x+(π/15)) のグラフである。