Die Definition der Winkelfunktionen im rechtwinkligen Dreieck beschränkt die zulässigen Winkel auf Werte zwischen 0° und 90°. Es ist aber möglich, auch für Winkel > 90° den Sinus, Kosinus und Tangens zu definieren. Dazu wird wieder der Einheitskreis betrachtet. P(u;v) sei ein Punkt auf dem Einheitskreis. | |
Sinusfunktion Unter der Sinusfunktion versteht man diejenige Funktion, die jedem Mittelpunktswinkel a im Einheitskreis die y-Koordinate des Punktes P(u;v) auf dem Kreis zuordnet: |
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Damit ist der Sinus eines Winkels definiert für Winkel zwischen 0° und 360°. |
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Wird der Punkt P auf dem Kreis beginnend bei (1;0) im Uhrzeigersinn bewegt, dann wird dem zugehörigen Mittelpunktswinkel ein negatives Vorzeichen gegeben. Es ist abzulesen, dass gilt: |
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Der Sinus eines Winkels ist damit definiert für Winkel zwischen -360° und 360°. Eine Funktion f mit der Eigenschaft f(–x) = –f(x)
wird als ungerade Funktion bezeichnet.Die Sinusfunktion ist also
eine ungerade Funktion. Der Graph ist punktsymmetrisch zum Koordinatenursprung.
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Unter der Kosinusfunktion versteht man diejenige Funktion, die jedem Mittelpunktswinkel a im Einheitskreis die x-Koordinate des Punktes P(u;v) auf dem Kreis zuordnet: |
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Die Definitionsmenge der Kosinusfunktion wird dadurch auf Winkel zwischen 0° und 360° erweitert. |
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Es ist abzulesen, dass gilt |
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Der Kosinus eines Winkels ist damit definiert für Winkel zwischen -360° und 360°. Eine Funktion f mit der Eigenschaft f(–x) = f(x) wird als gerade Funktion bezeichnet. Die Kosinusfunktion ist also eine gerade Funktion. Der Graph ist achsensymmetrisch zur y-Achse. |
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Tangensfunktion Unter der Tangensfunktion versteht man diejenige Funktion, die jedem Mittelpunktswinkel a im Einheitskreis den Quotienten aus Sinus- und Kosinuswert zuordnet:
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Es gilt:
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Die Tangensfunktion ist also eine ungerade Funktion. Der Graph ist punktsymmetrisch zum Koordinatenursprung. |
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Mit dem folgenden Applet haben Sie die Möglichkeit, die Graphen der Winkelfunktionen selbst zu erzeugen:
Graphen von Sinus, Kosinus und Tangens
Eine Zusammenstellung der Graphen finden Sie hier:
Übersicht: Graphen der elementaren Winkelfunktionen
Der folgende Link führt Sie zu einem interaktiven Test.
Test: Eigenschaften der Winkelfunktionen