Trigonometrie: Unterschied zwischen den Versionen
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(→Steigung und Steigungswinkel) |
(→Quiz: Sinus und Cosinus für Winkel >90° (AG 4.2)) |
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= Was lernst du hier? = | = Was lernst du hier? = | ||
| − | In der Trigonometrie beschäftigen wir uns mit Dreiecken ( | + | |
| + | <br> In der Trigonometrie beschäftigen wir uns mit Dreiecken (Tri-gono-metrie = Drei-ecks-messung) | ||
Die folgende Seite ist in $5$ Theorieabschnitte gegliedert, die das Lernen erleichtern sollen: | Die folgende Seite ist in $5$ Theorieabschnitte gegliedert, die das Lernen erleichtern sollen: | ||
# {{#switchtablink:Grundwissen - Das rechtwinklige Dreieck | Grundwissen - Das rechtwinklige Dreieck}}: Hier lernst du die Grundbegriffe und Grundrechnungen im rechtwinkligen Dreieck kennen. | # {{#switchtablink:Grundwissen - Das rechtwinklige Dreieck | Grundwissen - Das rechtwinklige Dreieck}}: Hier lernst du die Grundbegriffe und Grundrechnungen im rechtwinkligen Dreieck kennen. | ||
# {{#switchtablink:Vermessungsaufgaben|Vermessungsaufgaben}}, in denen du das zuvor Gelernte in Anwendungsbeispielen verwenden kannst. | # {{#switchtablink:Vermessungsaufgaben|Vermessungsaufgaben}}, in denen du das zuvor Gelernte in Anwendungsbeispielen verwenden kannst. | ||
| − | # {{#switchtablink:Vertiefung | + | # {{#switchtablink:Vertiefung - Betrachtungen im Einheitskreis | Vertiefung: Betrachtungen im Einheitskreis}}: In diesem Abschnitt lernst du das Bogenmaß und den Einheitskreis kennen. |
| − | # {{#switchtablink:Trigonometrische Funktionen | Trigonometrische Funktionen}}: Hier lernst du die typischen Graphen der Sinus-, Cosinus und Tangensfunktion kennen. | + | # {{#switchtablink:Trigonometrische Funktionen | Trigonometrische Funktionen}}: Hier lernst du die typischen Graphen der Sinus-, Cosinus- und Tangensfunktion kennen. |
# {{#switchtablink:Das allgemeine Dreieck - Sinussatz und Cosinussatz | Das allgemeine Dreieck}}, indem du lernst, in Dreiecken, die keinen rechten Winkel haben, mit dem Sinus- und dem Cosinussatz zu rechnen. | # {{#switchtablink:Das allgemeine Dreieck - Sinussatz und Cosinussatz | Das allgemeine Dreieck}}, indem du lernst, in Dreiecken, die keinen rechten Winkel haben, mit dem Sinus- und dem Cosinussatz zu rechnen. | ||
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Gegeben ist ein rechtwinkliges Dreieck ($=$ Dreieck mit einem $90°$-Winkel). | Gegeben ist ein rechtwinkliges Dreieck ($=$ Dreieck mit einem $90°$-Winkel). | ||
| − | * Die längste Seite im rechtwinkligen Dreieck heißt '''Hypotenuse'''. Sie ist '''IMMER gegenüber vom rechten Winkel'''. | + | * Die längste Seite im rechtwinkligen Dreieck heißt '''Hypotenuse'''. Sie ist '''IMMER gegenüber vom rechten Winkel'''. <br> |
| + | |||
* Die beiden kürzeren Seiten heißen '''Katheten'''. Ausgehend vom Winkel $\beta$ (siehe Skizze) können die beiden Katheten folgendermaßen unterschieden werden: | * Die beiden kürzeren Seiten heißen '''Katheten'''. Ausgehend vom Winkel $\beta$ (siehe Skizze) können die beiden Katheten folgendermaßen unterschieden werden: | ||
| − | : * | + | : * Die <span style="background-color:#FF6347"> Gegenkathete GK </span> liegt $\beta$ gegenüber. |
| − | : * | + | : * Die <span style="background-color:#6495ED"> Ankathete AK </span> liegt an $\beta$ an. |
<br> | <br> | ||
| − | + | '''Wichtig:''' Beachte, dass es immer vom ausgehenden Winkel abhängt, welche Kathete die Gegenkathete (gegenüber dem Winkel) und welche Kathete die Ankathete (dem Winkel anliegend) ist! | |
| − | '''Wichtig | + | |
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| − | * Der Sinus eines Winkels $\alpha$ ist definiert als das Verhältnis von GK zu H | + | * Der Sinus eines Winkels $\alpha$ ist definiert als das Verhältnis von GK zu H: |
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| − | + | $\ \mathbf{sin\ \alpha = \frac{GK}{H}}$ | |
| − | $ | + | |
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| − | * Der Cosinus eines Winkels $\alpha$ ist definiert als das Verhältnis von AK zu H | + | * Der Cosinus eines Winkels $\alpha$ ist definiert als das Verhältnis von AK zu H: |
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| − | + | $\ \mathbf{cos\ \alpha = \frac{AK}{H}}$ | |
| − | $ | + | |
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| − | * Der Tangens eines Winkels $\alpha$ ist definiert als das Verhältnis von GK zu AK | + | * Der Tangens eines Winkels $\alpha$ ist definiert als das Verhältnis von GK zu AK: |
| − | + | ||
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| − | + | $\ \mathbf{tan\ \alpha = \frac{GK}{AK}}$ | |
| − | $ | + | |
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{| border=1 align=center | {| border=1 align=center | ||
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| − | | [[Grün: Arbeitsblätter | <span style="background-color:#00CD00"> $Aha!$ </span>]] Das folgende Arbeitsblatt zeigt dir, dass diese Verhältnisse (Sinus, Cosinus und Tangens) nur vom Winkel abhängen, nicht aber von der Größe des Dreiecks | + | | [[Grün: Arbeitsblätter | <span style="background-color:#00CD00"> $Aha!$ </span>]] Das folgende Arbeitsblatt zeigt dir, dass diese Verhältnisse (Sinus, Cosinus und Tangens) nur vom Winkel abhängen, nicht aber von der Größe des Dreiecks. |
|- | |- | ||
|<ggb_applet width="900" height="460" version="5.0" id="cpbVMvaW" /> | |<ggb_applet width="900" height="460" version="5.0" id="cpbVMvaW" /> | ||
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| − | | <span style="background-color:#00FFFF"> '''Wichtig:''' </span> Sinus, Cosinus und Tangens gelten nur im '''rechtwinkligen Dreieck''' | + | | <span style="background-color:#00FFFF"> '''Wichtig:''' </span> Sinus, Cosinus und Tangens gelten nur im '''rechtwinkligen Dreieck'''. |
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<br> | <br> | ||
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| $$k=\tan \alpha$$ | | $$k=\tan \alpha$$ | ||
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| − | + | <br> | |
Mit dieser Formel kann nun einfach zwischen der (prozentuellen) Steigung und dem Steigungswinkel gewechselt werden: | Mit dieser Formel kann nun einfach zwischen der (prozentuellen) Steigung und dem Steigungswinkel gewechselt werden: | ||
<br> | <br> | ||
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- Fertigen Sie eine Skizze und zeichnen Sie die angegebenen Größen ein. | - Fertigen Sie eine Skizze und zeichnen Sie die angegebenen Größen ein. | ||
<br /> | <br /> | ||
| − | - Bestimmen Sie | + | - Bestimmen Sie <br> |
| − | + | $\qquad \qquad \quad$ a) den Steigungswinkel. <br> | |
| − | + | $\qquad \qquad \quad$ b) die prozentuelle Steigung. | |
|2= | |2= | ||
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a) Berechnung des Steigungswinkels: | a) Berechnung des Steigungswinkels: | ||
| − | $\sin\ \ | + | $\sin\ \alpha = \frac{GK}{H}=\frac{1.4}{10}\ \ \ \ \vert $[[Arkusfunktionen | im TR: $sin^{-1}$]] |
$\alpha = 8.05°$ | $\alpha = 8.05°$ | ||
| − | + | b) Mithilfe der Formel $k=\tan \alpha$ können wir die prozentuelle Steigung auch ohne den Längenunterschied (in der Skizze die blaue Strecke) berechnen: | |
| − | b) Mithilfe der Formel $k=\tan | + | |
$$k=\ tan\ \alpha$$ | $$k=\ tan\ \alpha$$ | ||
$$k=\tan \ 8.05°$$ | $$k=\tan \ 8.05°$$ | ||
| − | $$k=0.14=14 | + | $$k=0.14=14 \%$$ |
| − | A: Die Steigung beträgt 14 %. | + | A: Die Steigung beträgt $14 \%$. |
| − | + | ||
}} | }} | ||
| − | |||
<br> | <br> | ||
<br> | <br> | ||
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== Übungen im rechtwinkligen Dreieck == | == Übungen im rechtwinkligen Dreieck == | ||
| − | * [[Violett: Quizzes und dynamische Aufgabenblätter| <span style="background-color:#FF3E96"> ? </span>]]: [http://www.mathe-online.at/tests/wfun/defWfun.html Online- | + | * [[Violett: Quizzes und dynamische Aufgabenblätter| <span style="background-color:#FF3E96"> ? </span>]]: [http://www.mathe-online.at/tests/wfun/defWfun.html Online-Übungen zur Überprüfung, ob die richtige Formel verwendet wurde] |
| − | * [[Violett: Quizzes und dynamische Aufgabenblätter| <span style="background-color:#FF3E96"> ? </span>]]: [http://www.realmath.de/Neues/10zwo/trigo/winkelfunktionen2.html Weitere | + | * [[Violett: Quizzes und dynamische Aufgabenblätter| <span style="background-color:#FF3E96"> ? </span>]]: [http://www.realmath.de/Neues/10zwo/trigo/winkelfunktionen2.html Weitere Übungen zur Überprüfung der Formel] |
* [[Violett: Quizzes und dynamische Aufgabenblätter| <span style="background-color:#FF3E96"> ? </span>]]: [http://www.realmath.de/Neues/10zwo/trigo/winkelfunktionen.html Und noch eine Übung dazu] | * [[Violett: Quizzes und dynamische Aufgabenblätter| <span style="background-color:#FF3E96"> ? </span>]]: [http://www.realmath.de/Neues/10zwo/trigo/winkelfunktionen.html Und noch eine Übung dazu] | ||
| Zeile 153: | Zeile 140: | ||
* [http://members.chello.at/gut.jutta.gerhard/kurs/rechtw.htm Rechenbeispiele von Jutta Gut (mit Lösungen)] | * [http://members.chello.at/gut.jutta.gerhard/kurs/rechtw.htm Rechenbeispiele von Jutta Gut (mit Lösungen)] | ||
| − | * [ | + | * [https://www1.vobs.at/maturawiki/images/0/04/Aufgaben_zu_den_Themen_rechtw_Dreieck_und_Einheitskreis.pdf Aufgabenblatt mit Textaufgaben (mit Lösungen)] |
| − | + | ||
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<br> | <br> | ||
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* '''Sehwinkel''' | * '''Sehwinkel''' | ||
Der Sehwinkel ist jener Winkel, der das Objekt (in der rechten Abbildung die senkrechte Strecke) „einfängt“. | Der Sehwinkel ist jener Winkel, der das Objekt (in der rechten Abbildung die senkrechte Strecke) „einfängt“. | ||
| − | |||
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=== Beispiele === | === Beispiele === | ||
| − | * [http://members.chello.at/gut.jutta.gerhard/kurs/verm.htm Beispiele zu den Vermessungsaufgaben von Jutta Gut ( | + | * [http://members.chello.at/gut.jutta.gerhard/kurs/verm.htm Beispiele zu den Vermessungsaufgaben von Jutta Gut (mit Lösungen)] |
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| <div class="testbutton-blue"> {{#switchtablink:Vertiefung: Betrachtungen im Einheitskreis|$\rightarrow$ nächste Seite ...}} </div> | | <div class="testbutton-blue"> {{#switchtablink:Vertiefung: Betrachtungen im Einheitskreis|$\rightarrow$ nächste Seite ...}} </div> | ||
|} | |} | ||
| − | |||
<br> | <br> | ||
<br> | <br> | ||
| Zeile 217: | Zeile 199: | ||
* Eine volle Umdrehung hat $360°$. | * Eine volle Umdrehung hat $360°$. | ||
* Eine halbe Umdrehung hat $180°$. | * Eine halbe Umdrehung hat $180°$. | ||
| − | |||
| Zeile 226: | Zeile 207: | ||
* Bei einer vollen Umdrehung hat $r$ die Länge $2\cdot \pi$ ($=$ Umfang des Einheitskreises, siehe oben). Somit beträgt der Winkel $2\pi\ rad$. | * Bei einer vollen Umdrehung hat $r$ die Länge $2\cdot \pi$ ($=$ Umfang des Einheitskreises, siehe oben). Somit beträgt der Winkel $2\pi\ rad$. | ||
| − | * Eine halbe Umdrehung entspricht dem Winkel $\pi$ rad. | + | * Eine halbe Umdrehung entspricht dem Winkel $\pi$ $rad$. |
[[Grün: Arbeitsblätter | <span style="background-color:#00CD00"> $Aha!$ </span>]]: Das folgende Arbeitsblatt hilft dir, den Zusammenhang von Bogenmaß und Gradmaß zu verstehen | [[Grün: Arbeitsblätter | <span style="background-color:#00CD00"> $Aha!$ </span>]]: Das folgende Arbeitsblatt hilft dir, den Zusammenhang von Bogenmaß und Gradmaß zu verstehen | ||
| + | |||
<ggb_applet width="700" height="320" version="5.0" id="H9XgGrPX" /> | <ggb_applet width="700" height="320" version="5.0" id="H9XgGrPX" /> | ||
Sollte das Applet nicht funktionieren, klicke [http://www.geogebratube.org/student/m133394 hier]. | Sollte das Applet nicht funktionieren, klicke [http://www.geogebratube.org/student/m133394 hier]. | ||
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$$\rightarrow \ \alpha \textrm{ rad}=\frac{90\cdot 2\pi}{360}=\frac{\pi}{2} \textrm{ rad}$$ | $$\rightarrow \ \alpha \textrm{ rad}=\frac{90\cdot 2\pi}{360}=\frac{\pi}{2} \textrm{ rad}$$ | ||
| − | A: $90°$ entsprechen in Bogenmaß $\frac{\pi}{2} \textrm{ rad}$ | + | A: $90°$ entsprechen in Bogenmaß $\frac{\pi}{2} \textrm{ rad}$. |
b) Bogen- in Gradmaß: | b) Bogen- in Gradmaß: | ||
| Zeile 281: | Zeile 276: | ||
$$\rightarrow \ \alpha°=\frac{360\cdot \frac{\pi}{3}}{2\pi}=60°$$ | $$\rightarrow \ \alpha°=\frac{360\cdot \frac{\pi}{3}}{2\pi}=60°$$ | ||
| − | A: $\frac{\pi}{3}$ rad entsprechen $60°$ | + | A: $\frac{\pi}{3}$ rad entsprechen $60°$. |
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</div> | </div> | ||
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* Der Tangens entspricht der Länge des [[Tangente | Tangentenabschnittes]] der Tangente durch den Punkt $(1,0)$. | * Der Tangens entspricht der Länge des [[Tangente | Tangentenabschnittes]] der Tangente durch den Punkt $(1,0)$. | ||
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<div class="toccolours mw-collapsible mw-collapsed" style="width:800px"> | <div class="toccolours mw-collapsible mw-collapsed" style="width:800px"> | ||
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| − | Der Beweis für den Cosinus funktioniert analog. Für den Tangens muss das große Dreieck mit AK$=1$ betrachtet werden. | + | Der Beweis für den Cosinus funktioniert analog. Für den Tangens muss das große Dreieck mit AK $=1$ betrachtet werden. |
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[[Grün: Arbeitsblätter | <span style="background-color:#00CD00"> $Aha!$ </span>]]: Das folgende Arbeitsblatt zeigt dir den Zusammenhang von Sinus, Cosinus und Tangens im Einheitskreis: | [[Grün: Arbeitsblätter | <span style="background-color:#00CD00"> $Aha!$ </span>]]: Das folgende Arbeitsblatt zeigt dir den Zusammenhang von Sinus, Cosinus und Tangens im Einheitskreis: | ||
<ggb_applet width="700" height="500" version="5.0" id="NngvpTKr" /> | <ggb_applet width="700" height="500" version="5.0" id="NngvpTKr" /> | ||
| − | Sollte das Applet nicht funktionieren, klicke [ | + | Sollte das Applet nicht funktionieren, klicke [https://www.geogebra.org/m/NngvpTKr hier]. |
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====Wichtige Werte==== | ====Wichtige Werte==== | ||
| − | Die folgende Tabelle gibt Werte für Sinus, Cosinus und Tangens an, die du nun auch ohne technische Unterstützung, allein durch die Vorstellung vom Einheitskreis, wissen solltest. Das [ | + | Die folgende Tabelle gibt Werte für Sinus, Cosinus und Tangens an, die du nun auch ohne technische Unterstützung, allein durch die Vorstellung vom Einheitskreis, wissen solltest. Das [https://www.geogebra.org/m/NngvpTKr obige Arbeitsblatt] sollte dir dabei helfen: |
{| border="1" align="center" | {| border="1" align="center" | ||
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= Trigonometrische Funktionen = | = Trigonometrische Funktionen = | ||
== Trigonometrische Funktionen == | == Trigonometrische Funktionen == | ||
Trägt man ausgehend vom Einheitskreis die Werte des Sinus in Abhängigkeit der Bogenlänge ab, so erhält man die Sinusfunktion. Analog funktioniert dies für die Cosinus- und Tangensfunktion, wie das folgende Applet zeigt: | Trägt man ausgehend vom Einheitskreis die Werte des Sinus in Abhängigkeit der Bogenlänge ab, so erhält man die Sinusfunktion. Analog funktioniert dies für die Cosinus- und Tangensfunktion, wie das folgende Applet zeigt: | ||
| − | + | <br> | |
| − | + | ||
{| border=1 | {| border=1 | ||
| Zeile 406: | Zeile 427: | ||
<ggb_applet width="1000" height="450" version="5.0" id="MTpgg4kV" /> | <ggb_applet width="1000" height="450" version="5.0" id="MTpgg4kV" /> | ||
|- | |- | ||
| − | | Falls dieses Applet nicht funktioniert, [ | + | | Falls dieses Applet nicht funktioniert, [https://www.geogebra.org/m/MTpgg4kV klicke hier] |
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| − | + | === Sinusfunktion $f(x)=\sin(x)$ === | |
| − | + | ||
| − | + | ||
| − | === Sinusfunktion $f(x)=\sin | + | |
Stellt man den Sinus in Abhängigkeit vom Winkel graphisch dar, indem man auf der $x$-Achse den Winkel in Bogenmaß und auf der $y$-Achse den zugehörigen Sinuswert angibt, so entsteht der folgende Graph: | Stellt man den Sinus in Abhängigkeit vom Winkel graphisch dar, indem man auf der $x$-Achse den Winkel in Bogenmaß und auf der $y$-Achse den zugehörigen Sinuswert angibt, so entsteht der folgende Graph: | ||
| + | <br> | ||
[[Datei:Sinusfunktion.png|thumb|center|700px|Graph der Sinusfunktion mit Kennzeichnung der Periodenlänge von $2\pi$]] | [[Datei:Sinusfunktion.png|thumb|center|700px|Graph der Sinusfunktion mit Kennzeichnung der Periodenlänge von $2\pi$]] | ||
| − | |||
<br> | <br> | ||
<br> | <br> | ||
| + | ===Cosinusfunktion $f(x)=\cos(x)$ === | ||
| + | Der Graph der Cosinusfunktion hat die folgende Form: | ||
<br> | <br> | ||
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[[Datei:Cosfunktion.png|thumb|center|700px|Graph der Cosinusfunktion mit Kennzeichnung der Periodenlänge von $2\pi$]] | [[Datei:Cosfunktion.png|thumb|center|700px|Graph der Cosinusfunktion mit Kennzeichnung der Periodenlänge von $2\pi$]] | ||
| Zeile 431: | Zeile 464: | ||
<br> | <br> | ||
<br> | <br> | ||
| + | ===Tangensfunktion $f(x)=\tan(x)$ === | ||
| + | Der Graph der Tangensfunktion hat die folgende Form: | ||
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| − | |||
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[[Datei:Tangensfkt1.png|thumb|center|700px|Graph der Tangensfunktion samt den Asymptoten (rot) und der Kennzeichnung der Periodenlänge von $\pi$]] | [[Datei:Tangensfkt1.png|thumb|center|700px|Graph der Tangensfunktion samt den Asymptoten (rot) und der Kennzeichnung der Periodenlänge von $\pi$]] | ||
| − | |||
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| Zeile 449: | Zeile 478: | ||
# Periodizität: Die Werte der trigonometrischen Funktionen wiederholen sich in regelmäßigen Abständen. | # Periodizität: Die Werte der trigonometrischen Funktionen wiederholen sich in regelmäßigen Abständen. | ||
| − | # Beschränktheit: Sinus- und Cosinusfunktion haben die [[Wertemenge]] $W=[-1;1]$. Anders formuliert: es gilt für alle x: $$|sin(x)|\leq 1$$ und $$|cos(x)|\leq 1 $$ (Hinweis: Hier wurde der [[Betrag einer Zahl (1.6.) | Betrag]] verwendet.) | + | # Beschränktheit: Sinus- und Cosinusfunktion haben die [[Wertemenge]] $\mathbb{W}=[-1;1]$. Anders formuliert: es gilt für alle $x$: $$|\sin(x)|\leq 1$$ und $$|\cos(x)|\leq 1 $$ (Hinweis: Hier wurde der [[Betrag einer Zahl (1.6.) | Betrag]] verwendet.) |
# Der Tangens ist unbeschränkt (geht nach $-\infty$ und $+\infty$) und hat unendlich viele vertikale Asymptoten im Abstand von $\frac{\pi}{2}$. | # Der Tangens ist unbeschränkt (geht nach $-\infty$ und $+\infty$) und hat unendlich viele vertikale Asymptoten im Abstand von $\frac{\pi}{2}$. | ||
# Wichtige Funktionswerte (Nullstellen, Hoch- und Tiefpunkte) können bereits aus der [[Trigonometrie (2.12 und 3.10)#Wichtige Werte | Tabelle zum Einheitskreis]] herausgelesen werden. | # Wichtige Funktionswerte (Nullstellen, Hoch- und Tiefpunkte) können bereits aus der [[Trigonometrie (2.12 und 3.10)#Wichtige Werte | Tabelle zum Einheitskreis]] herausgelesen werden. | ||
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</div> | </div> | ||
| − | == Manipulation der Sinusfunktion == | + | <br> |
| − | [https://www.geogebra.org/m/ | + | <br> |
| + | |||
| + | == Bedeutung der Parameter - Manipulation der Sinusfunktion == | ||
| + | [https://www.geogebra.org/m/dntw968b Dieses GeoGebra-Applet] zeigt dir die wichtigsten Parameter, um den Graphen einer Sinusfunktion oder einer Cosinusfunktion zu verändern. | ||
| Zeile 467: | Zeile 499: | ||
<br> | <br> | ||
<br> | <br> | ||
| − | |||
| − | |||
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= Das allgemeine Dreieck - Sinussatz und Cosinussatz = | = Das allgemeine Dreieck - Sinussatz und Cosinussatz = | ||
| Zeile 478: | Zeile 507: | ||
Allerdings helfen dir die hier beschriebenen Formeln, gewisse Beispiele schneller und einfacher zu berechnen. Daneben könnte dieser Abschnitt auch bei der mündlichen Matura zum Stoffgebiet gehören (Informationen dazu gibt dir deine Lehrperson). </span> | Allerdings helfen dir die hier beschriebenen Formeln, gewisse Beispiele schneller und einfacher zu berechnen. Daneben könnte dieser Abschnitt auch bei der mündlichen Matura zum Stoffgebiet gehören (Informationen dazu gibt dir deine Lehrperson). </span> | ||
| − | + | <br> | |
| − | + | ||
[[Datei:AllgDreieck.png|thumb|right|400px|allgemeines Dreieck]] | [[Datei:AllgDreieck.png|thumb|right|400px|allgemeines Dreieck]] | ||
| − | |||
Unter allgemeinen Dreiecken versteht man Dreiecke, die nicht über einen rechten Winkel verfügen müssen. | Unter allgemeinen Dreiecken versteht man Dreiecke, die nicht über einen rechten Winkel verfügen müssen. | ||
| Zeile 492: | Zeile 519: | ||
c) die allgemeinen Flächenformeln | c) die allgemeinen Flächenformeln | ||
| − | |||
Im allgemeinen Dreieck braucht man immer $3$ bekannte Größen, um eine vierte zu berechnen! (Im rechtwinkligen Dreieck reichten uns dank dem rechten Winkel zwei zusätzlich Größen, um eine weitere zu berechnen). | Im allgemeinen Dreieck braucht man immer $3$ bekannte Größen, um eine vierte zu berechnen! (Im rechtwinkligen Dreieck reichten uns dank dem rechten Winkel zwei zusätzlich Größen, um eine weitere zu berechnen). | ||
| − | |||
| − | |||
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<br> | <br> | ||
<br> | <br> | ||
| Zeile 525: | Zeile 548: | ||
Das Video auf der rechten Seite zeigt dir auf musikalische Art und Weise die Herleitung des Sinussatzes: | Das Video auf der rechten Seite zeigt dir auf musikalische Art und Weise die Herleitung des Sinussatzes: | ||
| − | |||
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| Zeile 536: | Zeile 557: | ||
|{{#ev:youtube|mMatQ4OM8IU}} | |{{#ev:youtube|mMatQ4OM8IU}} | ||
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Das Video auf der rechten Seite zeigt dir auf musikalische Art und Weise die Herleitung und die Bedeutung des Cosinussatzes: | Das Video auf der rechten Seite zeigt dir auf musikalische Art und Weise die Herleitung und die Bedeutung des Cosinussatzes: | ||
| − | + | <br> | |
| + | <br> | ||
{| style="color:red;" border="1" align="center" | {| style="color:red;" border="1" align="center" | ||
!| Formeln für den Cosinussatz | !| Formeln für den Cosinussatz | ||
| Zeile 553: | Zeile 573: | ||
Der Cosinussatz wird verwendet, wenn im allgemeinen Dreieck: | Der Cosinussatz wird verwendet, wenn im allgemeinen Dreieck: | ||
| − | + | 1. $2$ Seiten und der darin eingeschlossene Winkel gegeben ist '''oder''' | |
| − | + | 2. alle drei Seiten gegeben sind und ein Winkel berechnet werden will. | |
{| border="1" align="center" | {| border="1" align="center" | ||
| Zeile 570: | Zeile 590: | ||
|} | |} | ||
| − | |||
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<br> | <br> | ||
| Zeile 577: | Zeile 595: | ||
=== Beispiele === | === Beispiele === | ||
| − | * [http://members.chello.at/gut.jutta.gerhard/kurs/dreiecke.htm Aufgaben zum allgemeinen Dreieck von Jutta Gut ( | + | * [http://members.chello.at/gut.jutta.gerhard/kurs/dreiecke.htm Aufgaben zum allgemeinen Dreieck von Jutta Gut (mit Lösungen)] |
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<br> | <br> | ||
{| align="right" | {| align="right" | ||
| − | | <div class="testbutton-blue"> {{#switchtablink:Formelsammlung | + | | <div class="testbutton-blue"> {{#switchtablink:Formelsammlung|$\rightarrow$ nächste Seite ...}} </div> |
|} | |} | ||
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<br> | <br> | ||
| − | =Formelsammlung | + | =Formelsammlung= |
== Zusammenfassung der wichtigsten Formeln im rechtwinkligen und im allgemeinen Dreieck == | == Zusammenfassung der wichtigsten Formeln im rechtwinkligen und im allgemeinen Dreieck == | ||
| + | |||
| + | <br> | ||
| + | |||
{| border="1" align="center" | {| border="1" align="center" | ||
|- | |- | ||
| | | | ||
| − | | | + | | '''Rechtwinkliges Dreieck''' |
| − | | | + | | '''Allgemeines Dreieck''' |
|- | |- | ||
| Zeile 603: | Zeile 624: | ||
|- | |- | ||
| Pythagoras | | Pythagoras | ||
| − | | $ | + | | $HYP^2=GK^2+AK^2$ |
| gilt nur im rechtwinkligen Dreieck! | | gilt nur im rechtwinkligen Dreieck! | ||
|- | |- | ||
| Zeile 609: | Zeile 630: | ||
| $A=\frac{GK\cdot AK}{2}$ | | $A=\frac{GK\cdot AK}{2}$ | ||
| $A=\frac{a\cdot h_a}{2}=\frac{b\cdot h_b}{2}=\frac{c\cdot h_c}{2}$ | | $A=\frac{a\cdot h_a}{2}=\frac{b\cdot h_b}{2}=\frac{c\cdot h_c}{2}$ | ||
| + | |- | ||
| + | | Sinus | ||
| + | | $\sin \alpha =\frac{GK}{HYP}$ | ||
| + | | Diese Formel gilt nur im rechtwinkligen Dreieck! | ||
| + | |- | ||
| + | | Cosinus | ||
| + | | $\cos\alpha =\frac{AK}{HYP}$ | ||
| + | | Diese Formel gilt nur im rechtwinkligen Dreieck! | ||
| + | |- | ||
| + | | Tangens | ||
| + | | $\tan\alpha =\frac{GK}{AK}$ | ||
| + | | Diese Formel gilt nur im rechtwinkligen Dreieck! | ||
|- | |- | ||
| [[Trigonometrie (2.12 und 3.10)#Sinus- und Cosinussatz im allgemeinen Dreieck| Sinussatz]] | | [[Trigonometrie (2.12 und 3.10)#Sinus- und Cosinussatz im allgemeinen Dreieck| Sinussatz]] | ||
| Zeile 621: | Zeile 654: | ||
$c^2=a^2+b^2-2\cdot a\cdot b\cdot \cos\gamma$ | $c^2=a^2+b^2-2\cdot a\cdot b\cdot \cos\gamma$ | ||
|} | |} | ||
| + | <br /> | ||
| + | <br /> | ||
| − | |||
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| − | |||
{| align="right" | {| align="right" | ||
| − | | <div class="testbutton-blue"> {{#switchtablink: | + | | <div class="testbutton-blue"> {{#switchtablink:Beispiele|$\rightarrow$ nächste Seite ...}} </div> |
|} | |} | ||
<br /> | <br /> | ||
<br /> | <br /> | ||
| + | = Beispiele = | ||
| + | |||
| + | == Interaktive Übungen == | ||
| + | === Quiz: Sinus, Cosinus und Tangens in rechtwinkligen Dreiecken (AG 4.1) === | ||
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| + | <br> | ||
| − | == Quiz | + | === Quiz: Sinus und Cosinus für Winkel $>90°$ (AG 4.2) === |
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| + | }} | ||
| + | <br> | ||
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| + | === Quiz: Winkelfunktionen (Sinus- und Cosinusfunktion) (FA 6.1-6.5) === | ||
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}} | }} | ||
| + | <br> | ||
| − | |||
== Matura-Aufgaben == | == Matura-Aufgaben == | ||
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* [[Bifie-grün: Aufgaben des Bifie | <span style="background-color:#7CFC00"> $Bifie$</span>]]: [http://aufgabenpool.srdp.at/bhs/download.php?qid=150&file=Hochwasserschutz.pdf Hochwasserschutz] (bifie-Aufgabe: mittel-leicht-schwer-leicht) | * [[Bifie-grün: Aufgaben des Bifie | <span style="background-color:#7CFC00"> $Bifie$</span>]]: [http://aufgabenpool.srdp.at/bhs/download.php?qid=150&file=Hochwasserschutz.pdf Hochwasserschutz] (bifie-Aufgabe: mittel-leicht-schwer-leicht) | ||
| − | : Siehe auch [[Rechnen mit Termen(2.1.)#Terme und Gleichungen aufstellen | Formeln aufstellen]] | + | : Siehe auch: [[Rechnen mit Termen(2.1.)#Terme und Gleichungen aufstellen | Formeln aufstellen]] |
* [[Bifie-grün: Aufgaben des Bifie | <span style="background-color:#7CFC00"> $Bifie$</span>]]: [http://aufgabenpool.srdp.at/bhs/download.php?qid=131&file=Gletschermarathon_Pitztal_-_Imst.pdf Gletschermarathon] (bifie-Aufgabe: mittel) | * [[Bifie-grün: Aufgaben des Bifie | <span style="background-color:#7CFC00"> $Bifie$</span>]]: [http://aufgabenpool.srdp.at/bhs/download.php?qid=131&file=Gletschermarathon_Pitztal_-_Imst.pdf Gletschermarathon] (bifie-Aufgabe: mittel) | ||
* [[Bifie-grün: Aufgaben des Bifie | <span style="background-color:#7CFC00"> $Bifie$</span>]]: [http://aufgabenpool.srdp.at/bhs/download.php?qid=33&file=Geschwindigkeitskontrolle.pdf Geschwindigkeitskontrolle] (bifie-Aufgabe: leicht) | * [[Bifie-grün: Aufgaben des Bifie | <span style="background-color:#7CFC00"> $Bifie$</span>]]: [http://aufgabenpool.srdp.at/bhs/download.php?qid=33&file=Geschwindigkeitskontrolle.pdf Geschwindigkeitskontrolle] (bifie-Aufgabe: leicht) | ||
| − | : | + | : Siehe auch: [[Bewegungsaufgaben - Weg/Geschwindigkeit/Beschleunigung]] |
* [[Bifie-grün: Aufgaben des Bifie | <span style="background-color:#7CFC00"> $Bifie$</span>]]: [http://aufgabenpool.srdp.at/bhs/download.php?qid=20&file=Wetterballon.pdf Wetterballon] (bifie-Aufgabe: mittel-leicht-leicht) | * [[Bifie-grün: Aufgaben des Bifie | <span style="background-color:#7CFC00"> $Bifie$</span>]]: [http://aufgabenpool.srdp.at/bhs/download.php?qid=20&file=Wetterballon.pdf Wetterballon] (bifie-Aufgabe: mittel-leicht-leicht) | ||
| − | : Siehe auch [[Lineare Funktionen]] | + | : Siehe auch: [[Lineare Funktionen]] |
* [[Bifie-grün: Aufgaben des Bifie | <span style="background-color:#7CFC00"> $Bifie$</span>]]: [http://aufgabenpool.srdp.at/bhs/download.php?qid=96&file=Wasserverbrauch.pdf Wasserverbrauch] (bifie-Aufgabe: mittel-schwer-leicht) | * [[Bifie-grün: Aufgaben des Bifie | <span style="background-color:#7CFC00"> $Bifie$</span>]]: [http://aufgabenpool.srdp.at/bhs/download.php?qid=96&file=Wasserverbrauch.pdf Wasserverbrauch] (bifie-Aufgabe: mittel-schwer-leicht) | ||
| Zeile 700: | Zeile 739: | ||
: Siehe auch: [[Integration]] und [[Kurvendiskussionen]] | : Siehe auch: [[Integration]] und [[Kurvendiskussionen]] | ||
| − | * [[Bifie-grün: Aufgaben des Bifie | <span style="background-color:#7CFC00"> $Bifie$</span>]]: [ | + | * [[Bifie-grün: Aufgaben des Bifie | <span style="background-color:#7CFC00"> $Bifie$</span>]]: [http://www.mathestunde.at/pool/pdf/Freizeitparadies_Schoeckl-170517.pdf Freizeitparadies Schöckl] |
| − | + | ||
* [[Bifie-grün: Aufgaben des Bifie | <span style="background-color:#7CFC00"> $Bifie$</span>]]: [https://aufgabenpool.srdp.at/bhs/download.php?qid=602&file=Am_Fluss.pdf Am Fluss] | * [[Bifie-grün: Aufgaben des Bifie | <span style="background-color:#7CFC00"> $Bifie$</span>]]: [https://aufgabenpool.srdp.at/bhs/download.php?qid=602&file=Am_Fluss.pdf Am Fluss] | ||












