Analysis · Lektion 04 von 25

Trigonometrische Funktionen

Wie beschreibst du Schwingungen mit Sinus und Kosinus?

Das kannst du nach dieser Lektion

  • Sinus- und Kosinusfunktion als Schwingungen deuten
  • Amplitude, Periode, Verschiebung und Mittellinie in asin⁡(b(x−c))+da\sin(b(x-c))+d ablesen
  • aus einer Sachsituation einen Sinusterm aufstellen
  • trigonometrische Funktionen ableiten
–4 Schritte · 4 Übungen
  1. 1Vom Einheitskreis zur Sinuskurve
  2. 2Die vier Parameter
  3. 3Modellieren: Gezeiten
  4. 4Ableiten
  5. ✎Üben
Schritt 1 / 4

Vom Einheitskreis zur Sinuskurve

Läuft ein Punkt gleichmäßig auf dem Einheitskreis, schwankt seine Höhe zwischen −1-1 und 11 – das ist sin⁡x\sin x (mit xx im Bogenmaß). Nach einer vollen Umdrehung (2π2\pi) wiederholt sich alles: Die Funktion ist periodisch mit Periode 2π2\pi.

cos⁡x\cos x ist dieselbe Kurve, nur um π2\frac\pi2 nach links verschoben: cos⁡x=sin⁡(x+π2)\cos x=\sin\left(x+\frac\pi2\right).

InteraktivEinheitskreis: cos⁡α\cos\alpha ist die x-, sin⁡α\sin\alpha die y-Koordinate
Einheitskreisxy-1-0,50,51-1-0,50,51PSinuskurvexy0,5π1π1,5π2π-1-0,50,51
  • cos⁡α\cos\alpha
  • sin⁡α\sin\alpha
Bogenmaß
α=0,7 (=0,22π)\alpha=0{,}7\ (=0{,}22\pi)
sin⁡α\sin\alpha
0,6430{,}643
cos⁡α\cos\alpha
0,7660{,}766
tan⁡α\tan\alpha
0,8390{,}839
Kontrolle
sin⁡2α+cos⁡2α=1\sin^2\alpha+\cos^2\alpha=1
Probier ausFühre den Punkt einmal ganz herum und verfolge rechts, wie die Sinuskurve entsteht.

Kurz nachgedacht

Wie viele Nullstellen hat f(x)=sin⁡xf(x)=\sin x im Intervall [0;2π][0;2\pi]?

Beantworte am besten zuerst die Verständnisfrage.

Noch 3 weitere Schritte, dann folgen 4 Übungsaufgaben.