Lektion TRI06: Trigonometrische Funktionen
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Vorwissen:
TRI02: Sinus und Kosinus
TRI04: Tangens
TRI05: Einheitskreis
Inhalte der Lektion
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Was ist die Sinusfunktion?
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Wie hilft uns der Einheitskreis beim Zeichnen der Sinuskurve (also des Graphen der Sinusfunktion)?
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Wie ergibt sich die Kosinusfunktion und wie die Tangensfunktion?
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Was meint Periode bei den trigonometrischen Funktionen?
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Worin unterscheiden sich Sinus- und Kosinusfunktion von der Tangensfunktion grafisch?
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Wie verändert sich der Sinusgraph, wenn wir die Parameter der Funktionsgleichung f(x) = a·sin(b·x + c) + d verändern?
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Was sind Amplitude, (Kreis)Frequenz und Phasenverschiebung?
- Quelle: https://www.matheretter.de/kurse/tri/trigofunktion
Videos
Video: TRI06-1 Trigonometrische Funktionen - Einführung Sinusfunktion
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Mit dem Wissen zum Einheitskreis sind wir nun in der Lage, einen Schritt weiter zu gehen. Wir treffen auf die elementaren Trigonometrischen Funktionen, also: 1. Sinusfunktion, 2. Kosinusfunktion, 3. Tangensfunktion.
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Vielleicht habt ihr euch auch schon immer gefragt, weshalb die Sinusschwingung so gekrümmt aussieht, eine einfache Erklärung bieten die Videos.
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Was bedeutet Sinus-Funktion, wie ergibt sie sich? Wir stellen die Sinusfunktion im Koordinatensystem dar und erhalten einen geschwungenen Graphen (Sinuskurve). Beispiel aus dem Alltag: Beschreibung der Flughöhe eines Balles, der an einer Feder befestigt ist.
Video: TRI06-2 Trigonometrische Funktionen - Kosinusfunktion + Periode
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Wie ergibt sich die Kosinusfunktion? Einführung der Periode bei Sinus und Kosinus. Darstellung der (Ko)Sinusfunktion im Einheitskreis. Kosinus-Schwingung am Beispiel des Pendels! Lineare Bewegung kontra Kosinusschwingung.
Video: TRI06-3 Trigonometrische Funktionen - Tangensfunktion
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Wie ergibt sich die Tangensfunktion? Der Tangensgraph unterscheidet sich vom (Ko)Sinusgraphen. Auch klären wir, wie man die Periode der Sinus-, Kosinus- und Tangensfunktion notiert, für Sinus: sin(α) = sin(α + k·360°)
Video: TRI06-4 Trigonometrische Funktionen - Allgemeine Sinusfunktion
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Wie lässt sich die Sinusfunktion verändern? Wir betrachten die Funktionsgleichung f(x) = a·sin(b·x + c) + d und klären die Bedeutung der einzelnen Variablen. Wir strecken und stauchen den Sinusgraphen und spiegeln ihn.
Video: TRI06-5 Trigonometrische Funktionen - Kosinus- und Tangensfunktion
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Wir verschieben die Sinusfunktion entlang der Achsen und schauen uns an, wie sich die Kosinus- und Tangensfunktion verändern lassen. Auch klären wir in diesem Zusammenhang die Begriffe Amplitude, (Kreis)Frequenz und Phasenverschiebung.
Artikel im Wiki
Wiki: Sinusfunktion - Einführung
Wiki: Vom Einheitskreis zur Sinusfunktion
Wiki: Sinuskurve: Beispiel eines Ballwurfes
Wiki: Kosinusfunktion - Einführung
Wiki: Periodische Funktionen
Wiki: Graph der Sinusfunktion im Einheitskreis
Wiki: Graph der Kosinusfunktion im Einheitskreis
Wiki: Kosinusschwingung bei einem Pendel
Wiki: Tangensfunktion - Einführung
Wiki: Periode notieren für Sinus und Kosinus
Wiki: Allgemeine Sinusfunktion - Einführung
Wiki: Sinuswert verändern mit Faktor: f(x) = a · sin(x)
Wiki: Winkel verändern mit Faktor: f(x) = sin(b · x)
Wiki: Winkel verändern: f(x) = sin(x + c)
Wiki: Sinuswert verändern: f(x) = sin(x) + d
Wiki: Allgemeine Sinusfunktion: f(x) = a · sin(b·x + c) + d
Wiki: Allgemeine Kosinusfunktion
Wiki: Allgemeine Tangensfunktion
Wiki: Fachbegriffe bei Sinusfunktion
Wiki: Parameter a - Amplitude
Wiki: Parameter b - Frequenz
Wiki: Parameter c - Phasenverschiebung
Wiki: Parameter d - Offset
Wiki: Trigonometrische Funktionen - Übersicht Graphen
Wiki: Funktionswerte spezieller Winkel (Grad)
Wiki: Spezielle Werte trigonometrischer Funktionen
Wiki: Trigonometrische Funktionen auf Sinus zurückführen
Wiki: Trigonometrische Funktionen und Fourierreihen
Rechner
Rechner: Kosinusfunktion (allgemein)
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Mit diesem Programm könnt ihr die allgemeine Kosinusfunktion der Form f(x) = a·cos(b·x + c) + d verändern. Die Änderungen am Graphen werden live angezeigt.
Rechner: Pendel und Kosinusschwingung
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Darstellung der Kosinusschwingung anhand eines Pendels. Zeichnet den Verlauf des Pendels ein und ihr erkennt die Kosinusschwingung. Die Pendelbewegung lässt sich auch linear einstellen.
Rechner: Vom Einheitskreis zur (Ko)Sinusfunktion
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Vom Einheitskreis zur Sinus- und Kosinusfunktion. Indem wir die Sinuswerte für jeden Winkel abtragen, erhalten wir die Sinusschwingung.
Rechner: Sinusfunktion (allgemein)
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Mit diesem Programm könnt ihr die allgemeine Sinusfunktion der Form f(x) = a·sin(b·x + c) + d verändern. Die Änderungen am Graphen werden live angezeigt.
Rechner: Sinuskurve und bewegter Einheitskreis
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Hier wird der Einheitskreis in die Sinuskurve eingezeichnet. Dies ist eine neuartige Variante, den Zusammenhang zwischen Einheitskreis und Sinuskurve darzustellen.
Rechner: Sinus- und Kosinusfunktion im Einheitskreis
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Die Sinusfunktion (horizontal) und die Kosinusfunktion (vertikal) werden hier in den Einheitskreis eingezeichnet. Neue Variante, um den Zusammenhang darzustellen.
Rechner: Vom Einheitskreis zur Tangensfunktion
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Dieses Programm zeichnet die Tangenswerte vom Einheitskreis für den jeweiligen Winkel in ein zweites Koordinatensystem. So entsteht der Graph für Tangens.
Rechner: Tangensfunktion (allgemein)
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Mit diesem Programm könnt ihr die allgemeine Tangensfunktion der Form f(x) = a·tan(b·x + c) + d verändern. Die Änderungen am Graphen werden live angezeigt.
Rechner: Tangensfunktion im Einheitskreis
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Der Graph der Tangensfunktion wird hier in den Einheitskreis eingezeichnet. Dies ist eine neue Variante, um den Zusammenhang zwischen Einheitskreis und Tangensfunktion darzustellen.
Arbeitsblätter
AB: Lektion Trigonometrische Funktionen (Teil 1)
AB: Lektion Trigonometrische Funktionen (Teil 2)
AB: Lektion Trigonometrische Funktionen (Teil 3)
AB: Lektion Trigonometrische Funktionen (Teil 4)
AB: Lektion Trigonometrische Funktionen (Teil 5)
Lernchecks
CHECK: Trigonometrische Funktionen I
CHECK: Trigonometrische Funktionen II
Häufige Fragen
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- Zweite Nullstelle bei allgemeiner Sinusfunktion über Identität bestimmen?
- Nullstellen berechnen für trigonometrische Funktion f(x) = cos(x) + 2·cos(x)·sin(x)?
- Korrekte Schreibweise für den Wertebereich in Mathe (Sinus)?
- Entspricht √2·sin²(x) = 2·sin(x)?
- Trigonomentrische Funktion Schnittpunkt für sin(x) = sin(2x) ermitteln
- Zeichne die Graphen der folgenden Funktionen 0 ≤ x ≤ 2π
- Weitere Fragen & Antworten