Wie berechnet man die x- und y-Werte von Sinus- und Kosinusfunktionen?

2 Antworten

Vom Fragesteller als hilfreich ausgezeichnet

Der Sinus eines Winkels in einem rechtwinkligen Dreieck ist ja definiert als "Gegenkathete : Hypothenuse" des Winkels. Spezielle Werte des Sinus erkennst du am besten im Einheitskreis, weil dort die Hypothenuse stets 1 ist, also Sinus = Gegenkathete : Hypothenuse = Gegenkathete : 1 = Gegenkathete. Man kann da also den Sinus direkt als Länge der senkrechten Kathete ablesen.

Ebenso für den Kosinus, mit Ankathete statt Gegenkathete.

Der kleinste Wert des Sinus ist offenbar –1.
Demnach gilt für α ∈ [ 0; 2π [ : sin α = –1 ⇔ α = 3π/2.

Für α ≥ 2π wiederholen sich die Werte von sin α periodisch:
sin(α + 2π) = sin α, also

  • sin (7π/2) = sin(3π/2 + 2π) = sin(3π/2) = –1
  • sin (11π/2) = sin(7π/2 + 2π) = sin(7π/2) = –1
  • ...

und daher { α∈[π; 7π] | sin α = –1 } = { 3π/2, 7π/2, 11π/2 }.

Auch wo der Kosinus 0 wird, sieht man am Einheitskreis:
Es gilt für α ∈ [ 0; 2π [ : cos α = 0 ⇔ α = π/2 ∨ α = 3π/2.

Auch der Kosinus wiederholt sich periodisch mit der Periode 2π. Daher gilt cos(α – 2π) = cos α. Also z. B.

  • cos(–π/2) = cos(3π/2 – 2π) = cos(3π/2) = 0
  • cos(–3π/2) = cos(π/2 – 2π) = cos(π/2) = 0
  • cos(–5π/2) = cos(–π/2 – 2π) = cos(–π/2) = 0
  • ...

und daher { α∈[–5π; 2π] | cos α = 0 } = {3π/2, π/2, –π/2, –3π/2, –5π/2, –7π/2, –9π/2}.

Bitte nachprüfen!

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – LMU München, Dipl. Math., eigene Recherche

Zeichne eine Cosinus- bzw. Sinuskurve im Intervall [0, 2pi]. Markiere die Stellen x= 1/2 pi, pi, 3/2 pi, 2 pi.

Jetzt siehst du, wo die Nullstellen sind. Die beiden Kurven sind periodisch, also kannst du sie beliebig verlängern.

wende dies auf deine Intervalle an.

fertig.


Idontknow456690 
Fragesteller
 13.11.2021, 02:02

Berechnen, nicht graphisch bestimmen.

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willi55  16.11.2021, 09:50
@Idontknow456690

Das ist ja nur, damit du siehst, was du machen sollst. Man kann nicht alles im Kopf machen, wenn man in Mathe Probleme hat.

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