Intro Trigonometrie
Abschnittsübersicht
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Intro Trigonometrie \(1+1\)Datum Sep 28, 2026orca_trigonometrie_intro_Intro Trigonometrie70bereich_1Willkommen!
In der Kurzversion dieser Lerneinheit werden wir uns mit folgenden Themen beschäftigen:- Sinus, Cosinus und Tangens bei rechtwinkligen Dreiecken
- Bestimmung von Seitenlängen im rechtwinkligen Dreieck
- Bestimmung von Winkeln im rechtwinkligen Dreieck
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Info 1 info_1
Bemerkung:
Es gibt zwei verschiedene Möglichkeiten Winkel anzugeben. Zunächst betrachten wir Winkel immer im
textbfGradmaß, aslo zum Beispiel . Im Kapitel
textbfTrigonometrie am Einheitskreis lernen wir zusätzlich das Bogenmaß kennen. Wenn nicht anders angegeben, wird aus dem Kontext klar, welches Maß benutzt wird. Allgemein wird im geometrischen Kontext das Winkelmaß und im analytischen Kontext das Bogenmaß verwendet. Beim Rechnen mit Taschenrechner muss darauf geachtet werden, um welches Maß es sich handelt. Zum einen wird mit einem solchen Buchstabe eine Seite bezeichnet. So heißt die Strecke zwischen und hier . Zum anderen wird mit den kleinen Buchstaben auch die jeweilige Länge der Seite bezeichnet. Demnach ist auch die Länge der Strecke zwischen den Punkten und . Ob die Länge einer Seite oder die Seite an sich gemeint ist wird aus dem jeweiligen Kontext klar. In Formeln wird ausschließlich die Länge verwendet und auf die Maßeinheiten verzichtet.[Ausblenden]Die Darstellung der Mathematik in diesem Kurs unterscheidet sich vermutlich in einigen Teilen von der, die Ihnen aus der Schule bekannt ist. Der Grund hierfür ist, dass der StudiKurs Mathematik über das reine Wiederholen von Schulwissen hinaus eine Brücke zur Hochschulmathematik darstellt und sich daher bereits an der Schreibweise orientiert, welche Ihnen an der Hochschule voraussichtlich begegnen wird. Ausführlichere Lernmaterialien zur intensiven Beschäftigung mit dem Thema finden Sie in Form der Langlerneinheiten zu diesem Wissensbereich.
Sie können diesen Schnelleinstieg auf folgende Art und Weise nutzen:- Indem Sie der Einstiegsaufgabefür einen problemorientierten Einstieg folgen. Hier werden Sie anhand eines Anwendungsbeispiels an die behandelten Themen herangeführt und lernen dabei kennen, wofür man die mathematischen Inhalte benötigt. Zur Wiederholung stehen die Kurzwiederholungen der einzelnen Themen jederzeit bereit.
Klicken Sie hierfür auf den „nächste Seite“-Button unten rechts. - Indem Sie direkt auf die mathematischen Inhalte springen zu einem der Themen: Sinus, Cosinus und Tangens bei rechtwinkligen Dreiecken,Bestimmung von Seitenlängen im rechtwinkligen DreieckoderWinkelberechnung im rechtwinkligen Dreieck. Diese können Sie zur Wiederholung der wichtigsten Regeln nutzen und um einen Überblick über das Themengebiet zu gewinnen.
Hierzu benutzen Sie einfach die Tab-Struktur als Navigation.
\(1+1\)Datum Sep 28, 2026orca_trigonometrie_intro_Intro Trigonometrie70bereich_1Einführung
Ein m hoher Baum ist in Richtung der Sonne geneigt und schließt mit dem Boden einen Winkel von ein. Der Baum wirft einen Schatten von m Länge.
Berechnen Sie den Winkel , den die Sonnenstrahlen mit dem Boden einschließen auf zwei Nachkommastellen genau. Verwenden Sie bei Ihren Berechnungen die Angaben aus der Skizze.
Bild 1 Eine Skizze zur beschriebenen Situation (nicht maßstabsgetreu)\(1+1\)Datum Sep 28, 2026orca_trigonometrie_intro_Intro Trigonometrie70bereich_1 Zur Lösung dieser Aufgabe sollen Sie in jedem Schritt mit rechtwinkligen Dreiecken arbeiten. In diesen kann man die Längen der Seiten und Größen der Winkel mithilfe von Gleichungen bestimmen. Schauen Sie sich dazu bitte zunächstSinus, Cosinus und Tangens bei rechtwinkligen Dreieckenan.\(1+1\)Datum Sep 28, 2026orca_trigonometrie_intro_Intro Trigonometrie70bereich_1 Wenn Sie sich noch einmal Bild anschauen, ist bisher kein rechtwinkliges Dreieck zu erkennen. Durch geschickt eingezeichnete Hilfslinien kann man solche rechtwinkligen Dreieck erzeugen.
Wir führen das Lot, was einer senkrechten Strecke zwischen einem Punkt und einer Geraden beschreibt, vom Punkt auf die waagerechte Strecke zwischen Punkt und .
Bild 2 Das Lot erzeugt zwei rechtwinklige Dreiecke und und stellt in dem Beispiel den Abstand von der Baumspitze zum Boden dar.\(1+1\)Datum Sep 28, 2026orca_trigonometrie_intro_Intro Trigonometrie70bereich_1 Zur Bestimmung der Größe des Winkels wird nun folgender Plan aufgestellt:- Die Längen und kann man im Dreieck berechnen, da alle Winkel und eine Seitenlänge bekannt sind.
- Im Dreieck gilt
Wenn und berechnet sind, kann man berechnen.
In dem rechtwinkligen Dreieck sind nun genug Angaben zu finden, um die Länge der Hilfslinie mit einer Gleichung zu bestimmen.
Weitere Informationen zur Bestimmung von Längen mithilfe von Sinus, Cosinus und Tangens in rechtwinkligen Dreiecken erhalten Sie hier:
Aufgabe 1 aufgabe_1
Bestimmen Sie die Länge der Hilfslinie auf zwei Nachkommastellen genau und geben Sie an, welche Gleichung Sie verwendet haben.
Die Länge der eingezeichneten Hilfslinie beträgt19,60
19,70m.
Zur Lösung der Aufgabe wurde die Gleichung des
Sinusverwendet.
Cosinus
Tangens
Kontrolle
Lösung anzeigen[Ausblenden]
In dem rechtwinkligen Dreieck sind die Größen aller Winkel und die Länge der Hypotenuse bekannt. Aus diesen Angaben kann die Länge der Hilfslinie mithilfe des Sinus des Winkels bestimmt werden.
. Durch Umstellen der Gleichung nach erhält man
Die Länge der Hilfslinie beträgt somit m.
Wenn man nicht direkt rundet, erhält man
Im Folgenden wird mit dem Wert m weitergerechnet.
Bemerkung
Wenn Sie Werte für Sinus, Cosinus und Tangens mit dem Taschenrechner bestimmen wollen, muss dieser bei Winkelangaben auf Grad (Deg) einstellt werden.Bestimmung von Seitenlängen im rechtwinkligen Dreieck\(1+1\)Datum Sep 28, 2026orca_trigonometrie_intro_Intro Trigonometrie70bereich_1 Die Länge der Hilfslinie beträgt m. Es ergibt sich folgende neue Skizze:
Bild 3 Die Länge der Hilfslinie beträgt m.
Aufgabe 2 aufgabe_2
Bestimmen Sie die Länge der Seite auf zwei Nachkommastellen genau und geben Sie an, welche Gleichung Sie verwendet haben.
Die Länge der Seite beträgt3,40
3,47m.
Zur Lösung der Aufgabe wurde die Gleichung des
Sinusverwendet.
Cosinus
Tangens
Kontrolle
Lösung anzeigen[Ausblenden]
Es soll die Länge der Strecke ermittelt werden. Es sind die Länge der Hypotenuse und die Winkel im markierten Dreieck aus der Aufgabenstellung bekannt.
Es wird die Länge der Ankathete zum Winkel gesucht und dazu kann der Cosinus verwendet werden.
Durch Umstellen der Gleichung nach ergibt sich
Damit beträgt die Länge der Strecke ungefähr m. Wenn man nicht direkt rundet, erhält man
Im Folgenden wird mit dem Wert m weitergerechnet. Weitere Lösungsmöglichkeit:
Man kann auch den Tangens verwenden, wenn die Seite aus der vorigen Aufgabe als bekannt vorausgesetzt wird. Dann erhalten wir
\(1+1\)Datum Sep 28, 2026orca_trigonometrie_intro_Intro Trigonometrie70bereich_1Die Länge der gesamten unteren Seite berägt damit m.
Bild 4 Alle ermittelten Werten wurden in das Bild eingetragen.
Aufgabe 3 aufgabe_3
Bestimmen Sie die Größe des Winkels auf zwei Nachkommastellen genau und geben Sie an, welche Gleichung Sie verwendet haben.
Die Größe des Winkels beträgt55,59
55,63.
Zur Lösung der Aufgabe wurde die Gleichung des
Sinusverwendet.
Cosinus
Tangens
Kontrolle
Lösung anzeigen[Ausblenden]
Aus der Skizze kann entnommen werden, dass die Länge der Ankathete zu , die Länge der Gegenkathete zu und ein Winkel bekannt sind. Um den Winkel zu bestimmen, wird daher der Tangens verwendet. Es ergibt sich die folgende Gleichung
Diese Gleichung wird nun nach aufgelöst durch die Umkehrung des Tangens, dem Arkustangens , der auf dem Taschenrechner durch die Taste dargestellt wird. Dadurch ergibt sich
Der Winkel hat eine Größe von . Falls Sie zuvor die Werte m und m ermittelt haben, erhalten Sie als Lösung
Bemerkung
Bei der Verwendung von werden Werte für zwischen und geliefert.\(1+1\)Datum Sep 28, 2026orca_trigonometrie_intro_Intro Trigonometrie70bereich_1 Der Winkel, den die Sonnenstrahlen mit dem Boden einschließen, beträgt .
Weitere Informationen zur Bestimmung von Winkeln mithilfe von Sinus, Cosinus und Tangens in rechtwinkligen Dreiecken erhalten Sie hier:Winkelberechnung im rechtwinkligen DreieckWas Sie in der ausführlichen Lerneinheit dieses Wissensbereichs erwartet, können Sie im Ausblick nachlesen:ZusammenfassungSeite /
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