Tangens, Sinus und Kosinus

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Steigung

1. Tangens und Steigung

Der Tangens des (orientierten) Winkels \(\alpha\) zwischen der positiven x-Richtung und einer Geraden ist die Steigung \(m\) dieser Geraden. \[\fcolorbox{green}{white}{$tan\,\alpha=\frac{\Delta y}{\Delta x}=m$}\] Mithilfe des nachfolgenden GeoGebraApplets kann der Einfluss der Höhe \(h\) auf die Steigung \(m\) sowie auf das Maß des Neigungswinkels \(\alpha\) der Geraden untersucht werden.




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2. Berechnungen am rechtwinkligen Dreieck mit Tangens

rechtwinkliges Dreieck

In einem rechtlinkligen Dreieck gilt für den Tangens eines Winkels \(\alpha\): \[\fcolorbox{green}{white}{$tan\,\alpha=\frac{L\ddot{a}nge\,der\,Gegenkathete}{L\ddot{a}nge\,der\,Ankathete}$}\] Mithilfe dieses Zusammenhangs können nun im rechtwinkligen Dreieck Berechnungen durchgeführt werden.
Dabei geht man wie folgt vor:

  1. Skizze anfertigen und gesuchte Größe (rot) und gegebene Größen (grün) markieren.
  2. In der Zeichnung/Skizze ein rechtwinkliges Dreieck (Teildreieck) suchen, in dem die gesuchte Größe (Seite, Winkel) enthalten ist.
  3. Vom gegebenen/gesuchten Winkel ausgehend, die Ankathete und die Gegenkathete bestimmen.
  4. Gleichung für den Tangens aufstellen.
  5. Gleichung nach der gesuchten Größe umstellen und berechnen.


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3. Winkel zwischen zwei Geraden

Mithilfe der Steigung einer Geraden und dem Tangens kann der Winkel zwischen der Geraden und der x-Achse berechnet werden.

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Ebenso kann mithilfe der Steigung und dem Tangens der Winkel zwischen zwei Geraden berechnet werden.

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4. Sinus und Kosinus

rechtwinkliges Dreieck

Neben dem Tangens eines Winkels \(\alpha\) sind in einem rechtlinkligen Dreieck weitere Verhältnisse (Quotienten) definiert: \[\fcolorbox{green}{white}{$sin\,\alpha=\frac{L\ddot{a}nge\,der\,Gegenkathete}{L\ddot{a}nge\,der\,Hypotenuse}$}\] \[\fcolorbox{green}{white}{$cos\,\alpha=\frac{L\ddot{a}nge\,der\,Ankathete}{L\ddot{a}nge\,der\,Hypotenuse}$}\]


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