Sinusfunktion – die neusten Beiträge

Wie bestimmt man genau den zweiten (Lösungs-)Winkel in einer (einfachen) Gleichung mit Sinus, Kosinus, usw. (Trigonometrie)?

Ich befinde mich zurzeit beim Thema: Sinus, Kosinus und Tangens. Ich habe verstanden, was diese bedeuten, wie sie anzuwenden sind, was die Sinussätze bzw. Kosinussätze sind. Allerdings tue ich mich momentan etwas schwer mit dem Einheitskreis. Nicht wegen des Ablesens an sich, sondern wie man z.B. zu einem gegebenen sin(234°) = -0.809 (gerundet) den zweiten Winkel findet, für den ebenfalls sin(a) = -0.809 (gerundet) ergibt.

Zu dem Beispiel an dem ich momentan feststecke war folgendes:

Der Taschenrechner liefert für sin(300) folgenden Sinuswert: Gesucht ist nach der Aufgabenstellung ein zweiter Winkel, der ebenfalls die gleiche Lösung wie für sin(300°) liefert. Alle meine Versuche auf diesen Wert zu kommen schlugen fehl (obwohl ich weiß, dass es wohl 240° sein müssen, aber ich würde es gerne rechnerisch ermitteln), und ich komme wirklich nicht mehr weiter bzw. bin etwas frustriert.

Ich habe hier dabei folgenden Ansatz versucht:

Ich weiß, dass sin(300°) auf dem Einheitskreis im vierten Quadranten liegt. Folglich muss ich doch irgendwie rechnerisch zu dem Winkel gelangen können, für den ebenfalls -1/2*Wurzel3 rauskommt. Ich habe dabei gedacht, dass  die Lösung sein könnte. Allerdings macht das ja keinen Sinn, da ich einen Winkel von 480° erhalte. Das ist zwar auch eine mögliche Lösung, allerdings soll der zweite Winkel im Intervall von 0° bis 360° liegen. Ich verstehe nicht, wie ich hier rechnerisch auf 240° kommen soll.

Vermutlich ist das evtl. wieder sehr trivial und ich habe mich vielleicht hineingesteigert in die Frustration, sodass ich was offensichtliches nicht bemerken könnte. Aber mir fällt nichts mehr ein, wie ich hier jetzt auf diesen zweiten Winkel kommen soll.

Ich hoffe, mir können hier einige Experten helfen.

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Einfache Formel zur Bestimmung aller Nullstellen einer verschobenen Sinus-Funktion?

Moin Leute, folgendes Problem:

Die "normale" Sinus-Funktion sin(x) hat ihre Nullstellen bei:

 Das lässt sich daraus folgern, dass die Sinusfunktion 2Pi periodisch ist und es genau in der Mitte von 0 und 2kPi auch immer eine Nullstelle gibt. Soweit so gut. Nun möchte ich aber die Nullstellen für eine verschobene Sinus-Funktion der Form sin(x)+a erhalten. Wenn man das einfach gleich 0 setzt, also folgendermaßen:

  Damit erhält man schonmal eine Nullstelle, da die Funktion wieder 2Pi periodisch ist kann man weitere Nullstellen einfach durch dranhängen von 2kPi bekommen, man hat also Nullstellen bei:

 Das Problem ist, das sind nicht alle Nullstellen, denn zwischen k=0 und k=1 gibt es eine weitere Nullstelle, nur liegt die in diesem Fall nicht genau zwischen diesen beiden Stellen (außer a ist gleich 0). Ich hab hier mal als Beispiel die Funktion sin(x)+0.5 zeichnen lassen:

Wenn wir jetzt mal k=0 und k=1 einsetzen erhalten wir als Nullstellen:

x = -1/6pi ≈ -0.5235 und x = 11/6pi ≈ 5.7596

Wenn man den Graph betrachtet sieht man aber, das es eine weitere Nullstelle bei ca. 3.6 gibt, also zwischen diesen beiden Werten. Das Problem ist aber nur, dass anders als bei der normalen sin(x) in diesem Fall die Nullstelle nicht exakt in der Mitte der beiden anderen Nullstellen sitzt. Jetzt ist aber die Frage, wie errechne ich diesen Wert? Es gibt einige "unschöne" Wege wie man das berechnen kann, in dem man zum Beispiel einfach bekannte Nullstellen an einem Tiefpunkt spiegelt, aber meine Frage wäre, ob es eine elegante Formel gibt diese Nullstellen zu bestimmen, was für jedes a funktionieren würde. Gibt es sowas vielleicht? Es geht mir hierbei nicht um ein bestimmtes a, sondern allgemein für alle Werte für a.

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Mathematik, Nullstellen, Trigonometrie, Sinusfunktion, Trigonometrische Funktionen

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