Trigonometrie am Einheitskreis
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Chapter 1 Studifinder - 1.7 Trigonometrie - Trigonometrie am Einheitskreis Inhalte mit Erklärungen
Datum Sep 28, 2026orca_trigonometrie_einheitskreis_Trigonometrie am Einheitskreis72bereich_3 Sinus, Cosinus und Tangens sollen jetzt für beliebige Winkel definiert werden. Bisher wurden diese nur im Zusammenhang mit rechtwinkligen Dreiecken und Winkeln zwischen und betrachtet. Zunächst soll nochmal an die ursprüngliche Definition erinnert und diese Stück für Stück erweitert werden. Wie bereits im ersten Kapitel angesprochen existieren spezielle Bezeichnungen für die Seiten eines rechtwinkligen Dreiecks:
Im rechtwinkligen Dreieck wird die Seite, welche dem rechten Winkel gegenüber liegt, als Hypotenuse bezeichnet. Die Seiten, die am rechten Winkel anliegen, heißen Katheten. Dabei liegt die Ankathete am Winkel an und die Gegenkathete liegt dem Winkel gegenüber.Sinus, Cosinus und Tangens werden mit diesen Bezeichnungen wie folgt definiert:
Bild 8
Wie schon im ersten Kapitel gezeigt wurde, hängen die Werte von , und nur von der Größe des Winkels und nicht von der Größe des Dreiecks ab.
Zunächst werden nur Winkel zwischen und betrachtet. Auf die Einheitskreislinie wird der Punkt C gelegt, dessen Verbindungsstrecke zum Koordinatenursprung mit der x-Achse den Winkel einschließt Der Punkt ades Dreiecks ABC hat die Koordinaten . In dem abgebildeten rechtwinkligen Dreieck entspricht die Hypotenuse dem Radius des Einheitskreises und hat damit die Länge . Die Länge der Gegenkathete entspricht der -Koordinate des Punktes ; analog entspricht die Länge der Ankathete der -Koordinate. Daher gilt:
Bild 9 Cosinus und Sinus am Einheitskreis
und
Da die Koordinaten des Punktes mithilfe von ausgedrückt werden kann, wird auch mit bezeichnet. Es gilt also, dass die Koordinaten von gegeben sind durch
Bisher wurden nur Winkel betrachtet. Man kann den Punkt für beliebige Winkel im Kreis definieren. Er ist auch für negative und beliebig große Winkel definiert. Negative Winkel entstehen, wenn in mathematisch negativer Richtung am Kreis entlang gegangen wird (mit dem Uhrzeigersinn). Winkel, die größer als sind, können durch Addition eines Winkels zwischen und und Vielfachen des Vollwinkels dargestellt werden. Dies wird in den beiden folgenden Bildern noch einmal visualisiert.
Bild 10 Darstellung von für einen Winkel .Man definiert nun den Sinus und Cosinus für beliebige Winkel :
Bild 11 Darstellung des Punktes zu einem Winkel der Größe .
Definition 1definition_1
Für beliebige Winkel versteht man unter den Wert der -Koordinate des Punktes am Einheitskreis und unter den Wert der -Koordinate des Punktes am Einheitskreis.
Definition 2definition_2
Die Zuordnungen von einem beliebigen Winkel im Gradmaß, der einer reellen Zahl entspricht, zu den Werten und lassen sich als Funktionen auffassen. Ihre Definitionsmengen sind jeweils ganz , wobei man eine reelle Zahl dabei als den Wert des Winkels auffasst. Da Sinus und Cosinus nur Werte zwischen und einschließlich annehmen können, sind die Wertemengen . Man erhält also die beiden Funktionen
und
die jedem die Werte und zuordnen. Oft schreibt man im Argument von und das Gradzeichen aber explizit hin (z. B. ), nämlich insbesondere wenn man verdeutlichen möchte, dass die Winkel in Grad angegeben sind. In diesem Kapitel lernen Sie nämlich auch noch die Angabe von Winkeln im sogenannten Bogenmaß kennen, welches neben dem Gradmaß, das hier bisher verwendet wurde, eine weitere Möglichkeit ist, Werte von Winkeln auszudrücken. Man muss also berücksichtigen, ob man die Argumente von Sinus und Cosinus im Gradmaß oder im Bogenmaß verwendet. Mehr zu trigonometrischen Funktionen finden Sie auch in Kapitel 8.4.
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Alle Werte von und können auf die Werte im Intervall zurückgeführt werden. Aufgrund geometrischer Überlegungen gilt:Es gilt allgemein:Klicken Sie hier für eine weitere Veranschaulichung.
[Ausblenden]Eine weitere Eigenschaft lässt sich am Einheitskreis mithilfe des Satzes des Pythagoras zeigen. Diese wird trigonometrischer Pythagoras genannt.
Die Sinus- und Cosinuswerte sind am Einheitskreis als Koordinaten eines Punktes in Abhängigkeit des Winkels definiert. Wird der Winkel , zu dem der Sinus- und Cosinuswert bestimmt werden soll, um verändert, so verändert der Punkt seine Lage auf dem Einheitskreis nicht. Dies gilt auch bei der Drehung des Winkels um ganzzahlige Vielfache von . Wird der Punkt um in mathematisch negativer Richtung gedreht, so verändert sich der Sinus- und Cosinuswert ebenfalls nicht!Es gilt somit für und :
Bild 12 Periodizität der Sinus- und Cosinusfunktion
und
[Ausblenden]Beweis
Satz 3: Trigonometrischer Pythagorassatz_3
Für beliebige Winkel gilt:
[Ausblenden]
In einem rechtwinkligen Dreieck mit rechtem Winkel im Punkt und den Seitenlängen a,b und c gilt nach dem Satz des Pythagoras:
. Für einen Winkel wird der Punkt auf dem Einheitskreis dargestellt durch . Diese Koordinaten stellen die Längen der Katheten in einem rechtwinkligen Dreieck mit Eckpunkt dar. Da die Länge der Hypotenuse ist, ergibt sich mit dem Satz des Pythagoras:
oder anders ausgedrückt:
Bemerkung: und sind hier andere Schreibweisen für bzw. .
[Ausblenden]

Exkurs zur Umrechnung von Grad- und Bogenmaß
Für die Angabe der Größe eines Winkels gibt es verschiedene Winkelmaße. Das gebräuchlichste Maß ist das Gradmaß, welches wir zuvor verwendet haben. Dieses beruht auf der Einteilung des vollen Kreises in gleichgroße Teile. Diese Einteilung hat einen historischen Hintergrund und ist in der Praxis nicht immer vorteilhaft. Zur Veranschaulichung wird nun die positive -Achse und ein vom Ursprung des Koordinatensystems ausgehender Strahl wie in der folgenden Abbildung dargestellt:Die -Achse schließt mit diesem Strahl dann einen Winkel ein.
Bild 13 Einheitskreis mit vom Ursprung ausgehenden Strahl
Ein weiteres System zur Angabe einer Winkelgröße ist das so genannte Bogenmaß. Beim Bogenmaß wird die Größe eines Winkels durch die Länge des entsprechenden Bogens am Einheitskreis gemessen, wie in der nächsten Abbildung zu sehen ist.
Es wird also anstatt den Winkel in Grad anzugeben, die Länge des Bogens als Maß für die Größe des Winkels verwendet.
Bild 14 Einheitskreis mit vom Ursprung ausgehenden StrahlBemerkung: Beim Bogenmaß spielt das Vorzeichen des Winkels eine Rolle: Positive Winkel werden gegen den Uhrzeigersinn, negative im Uhrzeigersinn gemessen. Außerdem sind Mehrfachumrundungen möglich, sodass sich Winkel um Vielfache von bzw. unterscheiden können. Der Vollwinkel im Bogenmaß ist somit durch den Umfang des Einheitskreises () gegeben. Hat nun ein vom Ursprung ausgehender Strahl nicht den Vollwinkel überstrichen, sondern nur einen Teil davon, so hat der auf dem Einheitskreis durchlaufene Bogen nur eine anteilige Länge von .
Definition 3definition_3
Unter dem Bogenmaß eines Winkels (im Gradmaß) wird die Länge desjenigen Bogens verstanden, der dem Winkel im Einheitskreis gegenüber liegt.
Satz 4satz_4
Sei ein Winkel im Gradmaß und der zugehörige Winkel im Bogenmaß. Dann gilt:
Aus dieser Gleichung lässt sich erkennen, dass man das Gradmaß in das Bogenmäß umrechnen kann und umgekehrt:
Beim Bogenmaß wurde durch den Einheitskreis ein Spezialfall betrachtet. Was ergibt sich aber für die Bogenlänge bei einem Kreis, für den gilt?
Es lässt sich feststellen, dass das Verhältnis stets konstant ist und es gilt:
Hinweis: Sowohl für das Grad- als auch das Bogenmaß werden für den umlaufenden Strahle beliebig viele Umläufe des Einheitskreises zugelassen, d. h. es ist
für beliebige Winkel definiert.
In physikalischen und ingenieurwissenschaftlichen Anwendungen wird meist statt dem Gradmaß das Bogenmaß verwendet. Daher wird in diesem Kapitel ab jetzt das Bogenmaß verwendet.
Typische Winkel im Grad- und Bogenmaß
Die nachfolgende Tabelle stellt einige Winkel im Grad- und Bogenmaß gegenüber.Gradmaß Bogenmaß 0 Sinus- und Cosinusfunktionen im Bogenmaß
Man definiert den Sinus und den Cosinus im Bogenmaß, indem man die bekannten Funktionen und benutzt und das Bogenmaß zuvor in das Gradmaß umrechnet. Um das mathematisch korrekt zu machen, gibt man den neuen Funktionen für das Bogenmaß zunächst einen anderen Namen. Hier werden nun Großbuchstaben am Anfang genutzt:Der Ausdruck entspricht dabei dem Winkel im Gradmaß, wenn den Winkel im Bogenmaß darstellt. Bemerkung
Definition 4definition_4
Für Winkel im Bogenmaß wird definiert:
- Die Funktionen Sin und Cosin unterscheiden sich von und , denn die Variablen haben andere Bedeutungen. Da aber normalerweise klar ist, ob man das Gradmaß oder das Bogenmaß verwendet, werden im Folgenden auch Sinus und Cosinus mit Kleinbuchstaben geschrieben. Es muss daher aus dem Kontext klar sein oder dazu gesagt werden, ob Winkel und damit die Argumente der Sinus- und Cosinusfunktion im Gradmaß oder Bogenmaß gemeint sind. Oft werden kleine griechische Buchstaben für Winkel in Gradmaß und kleine lateinische Buchstaben für Winkel im Bogenmaß verwendet.
Bemerkung:
Satz 5: Periodizität von Sinus- und Cosinusfunktionen im Bogenmaßsatz_5
Für alle und gilt
Die Periodenlänge beträgt .
Diese Aussage entspricht dem weiter oben angegebenen Satz zur Periodizität von Sinus und Cosinus im Gradmaß, da genau entsprechen.
Begründung
Satz 6satz_6
Die trigonometrischen Funktionen und besitzen die folgenden Nullstellen.Sinusfunktion: , Cosinusfunktion: für alle und .
Im Gradmaß sind das die folgenden Nullstellen:Sinusfunktion: , Cosinusfunktion: für alle und . [Ausblenden]
Aus der geometrischen Definition der Funktionen am Einheitskreis ergibt sich, dass der Sinus im halboffenen Intervall an den Stellen und Nullstellen hat. Hierbei wurde im Bogenmaß gearbeitet. Durch die -Periodizität gibt es dann auch Nullstellen bei und und weiter bei und und so weiter. Weitere Nullstellen bekommt man, indem man jeweils um nach links geht. All diese Nullstellen lassen sich zusammenfassend schreiben als
Bild 15 Nullstellen der Sinusfunktion (oben) und der Cosinusfunktion (unten)
Das Bogenmaß von entspricht im Gradmaß , also sind die Nullstellen von sin im Gradmaß:
Ebenso ergibt sich aus der geometrischen Definition der Funktionen am Einheitskreis, dass der Cosinus im halboffenen Intervall an den Stellen und Nullstellen hat. Durch die -Periodizität gibt es dann auch Nullstellen bei und weiter bei und so weiter. Weitere Nullstellen bekommt man, indem man jeweils um nach links geht. Das lässt sich so zusammenfassen:
Im Gradmaß sind die Nullstellen der Cosinusfunktion:
[Ausblenden]
Satz 7satz_7
Die Sinusfunktion ist punktsymmetrisch zum Ursprung, d.h. es gilt:
Die Cosinusfunktion ist achsensymmetrisch zur -Achse, d.h. es gilt:
Anschauliche Begründungen: Punktsymmetrie der Sinusfunktion:
var parameters = { "width":567, "height":375, "showToolBar":false, "showMenuBar":false, "showAlgebraInput":false, "showResetIcon":true, "enableLabelDrags":false, "enableShiftDragZoom":true, "enableRightClick":false, "showToolBarHelp":false, "errorDialogsActive":true, "useBrowserForJS":false, "ggbBase64":"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" } var _7_lv_hoehereFunktionTrigo3 = new GGBApplet('5.', parameters, ggb_views); _7_lv_hoehereFunktionTrigo3.setHTML5Codebase("https://www.geogebra.org/apps/5.0.543.0/web3d"); _7_lv_hoehereFunktionTrigo3.inject("_7_lv_hoehereFunktionTrigo3_container", 'html5');
Achsensymmetrie der Cosinusfunktion:
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Die folgenden Abbildungen stellen diesen Zusammenhang noch einmal grafisch dar. Der Graph der Sinusfunktion ist punktsymmetrisch zum Ursprung .Es gilt also
Bild 16 Symmetrie der Sinusfunktion
Der Graph der Cosinusfunktion ist achsensymmetrisch zur -Achse.Es gilt also:
Bild 17 Symmetrie der Cosinusfunktion
Info 2info_2
Es bestehen folgende Zusammenhänge zwischen Sinus und Cosinus:
Die Tangensfunktion Der Tangens wird an rechtwinkligen Dreiecken als Quotient aus Gegenkathete und Ankathete definiert, denen gegenüberliegt:
Man kann diesen Bruch erweitern und erhält dabei den Quotienten aus Sinus und Cosinus:
Es liegt daher nahe, ganz allgemein die Tangensfunktion als Quotient aus der Sinus- und der Cosinusfunktion zu definieren. Beachten muss man dabei, dass der Nenner nie den Wert Null annehmen darf, so dass die Nullstellen der Cosinusfunktion aus der Definitionsmenge der Tangensfunktion ausgeschlossen werden müssen:Bemerkung
Definition 5definition_5
Für beliebige Winkel mit ist der Tangens definiert als
- Die Definitionsmenge der Tangensfunktion ist . Die Wertemenge ist . Man schreibt also tan: .
Da Sinus- und Cosinusfunktion -periodisch sind, ist die Tangensfunktion auch -periodisch. Tatsächlich ist die Periode der Tangensfunktion aber noch kleiner, nämlich . Das lässt sich an folgender Rechnung sehen, für die Sie die Werte aus der Tabelle in Info nutzen können. Für Winkel x im Bogenmaß gilt
Bestimmung von Winkelgrößen im rechtwinkligen Dreieck
Bild 18 Der Graph der Tangensfunktion
Nun sollen Winkelgrößen in rechtwinkligen Dreiecken bestimmt werden, wenn zwei Seitenlängen bekannt sind. Dafür werden die Umkehrfunktionen von Sinus, Cosinus und Tangens benötigt. Diese werden nun definiert und die Anwendung an Beispielen demonstriert.
Verweis[Ausblenden]
Falls Sie weiterführende Informationen zu Umkehrfunktionen suchen, schauen Sie bitte in das Kapitel „Umgang mit Funktionen “in der Lerneinheit 8 „Höhere Funktionen “.
[Ausblenden]Am Graphen der Sinusfunktion kann man sehen, dass es zu einem gegebenen Funktionswert mehrere Winkel gibt, die diesen Wert haben, z.B. ist sowohl für als auch für – und dank der Periodizität auch noch für unendlich viele andere -Werte. Für eine Umkehrfunktion muss man aber sicherstellen, dass jeder Sinus-Wert nur von genau einem -Wert getroffen wird. Das kann man hier erreichen, indem man die Definitionsmenge der Sinusfunktion einschränkt. Es gibt mehrere Möglichkeiten, das zu tun. Da wir an Winkeln in rechtwinkligen Dreiecken interessiert sind (d.h. Winkel zwischen und im Bogenmaß), bietet es sich an, den Sinus auf dem Intervall zu betrachten. Der Graph der Sinusfunktion auf davon sieht so aus:
Bild 19
Hier ist jetzt anschaulich klar, dass es zu jedem in genau ein gibt mit . Diesen -Wert zu einem gegebenen nennen wir . Damit können wir nun eine Umkehrfunktion definieren.
Bild 20Bemerkungen
Definition 6: Umkehrfunktion von Sinus definition_6
Die Umkehrfunktion von . Sinus wird Arkussinus genannt und mit bezeichnet
Bild 21 Der Graph der Arkussinusfunktion.- Hierbei wurde die unabhängige Variable nun in umbenannt, da das die übliche Bezeichnung der Variablen in der Arkussinusfunktion ist.
- Für und gilt:
Bild 22Bemerkung
Definition 7: Umkehrfunktion von Cosinus definition_7
Die Umkehrfunktion des von wird Arkuscosinus genannt und mit bezeichnet
Bild 23 Der Graph der Arkuscosinusfunktion.
Für und gilt:
Wenn die Definitionsmenge der Tangensfunktion auf das Intervall eingeschränkt wird, ist es genauso möglich, ihre Umkehrfunktion zu definieren. Da die Tangensfunktion auf die Wertemenge hat, hat die Umkehrfunktion Definitionsmenge und Wertemenge .Bemerkung
Definition 8: Umkehrfunktion des Tangens definition_8
Die Umkehrfunktion des Tangens wird Arkustangens genannt:
.
Bild 24 Der Graph der Arkustangensfunktion.
Für und gilt:
Durch die Definition dieser Umkehrfunktionen können Winkelgrößen im rechtwinkligen Dreieck bestimmt werden. Dazu werden nun drei Beispiele betrachtet.Beispiel 1beispiel_1
Gegeben ist folgendes rechtwinkliges Dreieck:Bestimmt werden soll die Größe des Winkels in Grad. Dazu wird zunächst die Definition des Sinus verwendet, um eine Gleichung aufzustellen, die nach umgestellt werden kann:
Bild 25
Diese Gleichung wird durch Anwendung des Arkussinus nach aufgelöst:
Der Winkel hat somit eine Größe von ungefähr .
Man berechnet mit dem Taschenrechner. Dort wird der Arkussinus oft mit bezeichnet. Bei der Berechnung müssen Sie darauf achten, dass der Rechner auf das Gradmaß eingestellt ist oder von Bogen- in das Gradmaß umrechnen.Beispiel 2beispiel_2
Gegeben ist folgendes rechtwinkliges Dreieck:Bestimmt werden soll die Größe des Winkels in Grad. Dazu wird zunächst die Definition des Cosinus verwendet, um eine Gleichung aufzustellen, die nach umgestellt werden kann:
Bild 26
Diese Gleichung wird durch Anwendung des Arkuscosinus nach aufgelöst:
Der Winkel hat somit eine Größe von ungefähr .
Dass derselbe Winkel herauskommt wie in Beispiel ist nicht überraschend, denn es sind im Prinzip dieselben Dreiecke. Rechnen Sie jeweils mit dem Satz des Pythagoras die dritte Seite aus, um sich davon zu überzeugen.Beispiel 3beispiel_3Durch die Einführung der Sinus- und Cosinusfunktion am Einheitskreis hat sich auch das Einsatzgebiet in der Dreiecksgeometrie vergrößert. Es können nun auch allgemeine Dreiecke betrachtet werden. Dazu zählen auch stumpfwinklige Dreiecke in denen ein Winkel größer ist als . Die Berechnung von Seitenlängen und Winkelgrößen in allgemeinen Dreiecken wird in der Lerneinheit „Ergänzungen zur Trigonometrie “ thematisiert.
Gegeben ist folgendes rechtwinkliges Dreieck:Bestimmt werden soll die Größe des Winkels in Grad. Dazu wird zunächst die Definition des Tangens verwendet, um eine Gleichung aufzustellen, die nach umgestellt werden kann:
Bild 27
Diese Gleichung wird durch Anwendung des Arkustangens nach aufgelöst:
Der Winkel hat somit eine Größe von ungefähr .
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