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Sinus und Kosinus – online lernen

Bisher konntest du mit dem Satz des Pythagoras Seiten im rechtwinkligen Dreieck ausrechnen. Mit Hilfe von Sinus und Cosinus wirst du jetzt auch mit den Winkeln rechnen können. Lege deinen Taschenrechner bereit!

Wiki zum Thema: Sinus, Kosinus

Besondere Sinus-, Kosinus- und Tangenswerte


Bei vielen Aufgaben hat man besondere Winkel (30°45°60° und 90°). Diese haben auch besondere Werte, die man so übernehmen kann. Das erleichtert einem bei vielen Aufgaben die Rechnung (besonders bei Aufgaben in Abhängigkeit von e).

Diese besonderen Werte kann man in einer Tabelle zusammenfassen:


Es gilt: tan(α)=sin(α)cos(α).

Da cos(90°)=0, ist tan(90°) nicht definiert (Man würde 10 erhalten; durch 0 darf nicht dividiert werden).

Die Sinusfunktion


Die Sinusfunktion f(x)=sin(x)

entsteht, wenn man den Sinus mit Hilfe des Einheitskreises von der Geometrie in die Analysis überträgt. Er erhält nun nicht mehr einen Winkel als Argument, sondern Werte im Bogenmaß (Taschenrechner auf rad stellen!).

Das Schaubild einer normalen Sinusfunktion ist eine Welle, die sich alle 2π

 wiederholt. Das nennt man periodisch. Das Intervall, nach dem sich das Schaubild wiederholt, nennt man Periodenlänge. Die Welle besteht aus Bergen und Tälern, die ober- und unterhalb der x
-Achse liegen. Den maximalen Ausschlag der Funktion nach oben bzw. unten nennt man Amplitude.

Diese Sinusfunktion kann man durch verschiedene Parameter verändern,
die allgemeine Sinusfunktion lautet dann f(x)=asin(b(xc))+d.

Die einzelnen Parameter bedeuten dabei folgendes:

  • |a| gibt den Wert der Amplitude an. Ist a
    negativ, ist die Funktion zusätzlich an der Gerade y=d
    gespiegelt.
  • b entspricht der Frequenz (wie oft im Intervall 2π geht es einmal auf und ab?) und hängt mit der Periodenlänge p über b=2πp zusammen.
  • c entspricht einer Verschiebung in x
    -Richtung (für c>0
    nach rechts, für c<0
    nach links).
    Beachte: Da die Klammer (xc)
    lautet, bedeutet ein Minus in der Klammer ein positives c
    und damit eine Verschiebung nach rechts, während ein Plus in der Klammer ein negatives c
    bedeutet (nämlich (x+c)=(x(c))
    ) und damit eine Verschiebung nach links.
  • d entspricht einer Verschiebung in y
    -Richtung (für d>0
    nach oben, für d<0
    nach unten). Damit gibt die Gerade y=d
    die sogenannte Ruhelage der Funktion an, also die Gerade, auf der die Nullstellen der Sinusfunktion f(x)=asin(b(xc)) liegen.


Die Kosinusfunktion


Die Kosinusfunktionf(x)=cos(x)

entsteht, wenn man den Kosinus mit Hilfe des Einheitskreises von der Geometrie in die Analysis überträgt. Er erhält nun nicht mehr einen Winkel als Argument, sondern Werte im Bogenmaß (Taschenrechner auf rad stellen!).

Das Schaubild einer normalen Kosinusfunktion ist eine Welle, die sich alle 2π

 wiederholt. Das nennt man periodisch. Das Intervall, nach dem sich das Schaubild wiederholt, nennt man Periodenlänge. Die Welle besteht aus Bergen und Tälern, die ober- und unterhalb der x
-Achse liegen. Den maximalen Ausschlag der Funktion nach oben bzw. unten nennt man Amplitude.

Diese Kosinusfunktion kann man durch verschiedene Parameter verändern,
die allgemeine Kosinusfunktion lautet dann f(x)=acos(b(xc))+d.

Die einzelnen Parameter bedeuten dabei folgendes:

  • |a| gibt den Wert der Amplitude an. Ist a
    negativ, ist die Funktion zusätzlich an der Gerade y=d
    gespiegelt.
  • b entspricht der Frequenz (wie oft im Intervall 2π geht es einmal auf und ab?) und hängt mit der Periodenlänge p über b=2πp zusammen.
  • c entspricht einer Verschiebung in x
    -Richtung (für c>0
    nach rechts, für c<0
    nach links).
    Beachte: Da die Klammer (xc)
    lautet, bedeutet ein Minus in der Klammer ein positives c
    und damit eine Verschiebung nach rechts, während ein Plus in der Klammer ein negatives c
    bedeutet (nämlich (x+c)=(x(c))
    ) und damit eine Verschiebung nach links.
  • d entspricht einer Verschiebung in y
    -Richtung (für d>0
    nach oben, für d<0
    nach unten). Damit gibt die Gerade y=d
    die sogenannte Ruhelage der Funktion an, also die Gerade, auf der die Nullstellen der eigentlichen Kosinusfunktion f(x)=acos(b(xc)) liegen.


Arbeitsblätter
Trigonometrie im Dreieck
Sinus, Kosinus
Schwierigkeitsgrad 1
Serie 2


Aufgabe 1

Die Sinus- und Kosinuswerte beschreiben bei einem rechtwinkligen Dreieck die Verhältnisse der Seitenlängen zueinander. Gegeben ist das folgende Dreieck:

Vergrößere das Dreieck so, dass die Seite c

eine Länge von 5cm
bzw. von 8cm
hat.
Achte darauf, dass die Winkel dabei gleich bleiben.
Wie verändern sich dadurch die Seiten a
und b
bzw. was gilt für das Verhältnis der Seiten?


Aufgabe 2

Gib die gesuchten Seitenverhältnisse in den folgenden Dreiecken an:

a)b)c)

sin(α)=_____

sin(α)=_____

sin(α)=_____

cos(α)=_____

cos(α)=_____

cos(α)=_____
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Videos
sin und cos mit Dennis
Webinar: Trigonometrie
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