Mit dem Satz des Pythagoras lassen sich Seiten im rechtwinkligen Dreieck berechnen – aber nur, wenn zwei Seiten bekannt sind. Was, wenn ein Winkel und eine Seite gegeben sind? Hier kommt die Trigonometrie ins Spiel. Sinus, Kosinus und Tangens verbinden Winkel und Seitenverhältnisse.
Alles beginnt mit dem richtigen Benennen – vom Winkel α aus gesehen:
Wichtig: Gegen- und Ankathete hängen vom Winkel ab. Für den anderen spitzen Winkel β tauschen sie die Rollen.
Merkhilfe: GAGA-HHAA – Sinus: Gegen/Hypo, Kosinus: An/Hypo, Tangens: Gegen/An. Im Englischen merkt man sich „SOH-CAH-TOA“.
Beispiel: Hypotenuse c = 10 cm, α = 30°. Gesucht ist die Gegenkathete a. sin(30°) = a / 10, also a = 10 · sin(30°) = 10 · 0,5 = 5 cm.
Sind zwei Seiten bekannt, liefert die Umkehrfunktion den Winkel. Beispiel: Gegenkathete 4 cm, Hypotenuse 7 cm. sin(α) = 4/7 ≈ 0,571. Mit der Taste sin⁻¹ auf dem Taschenrechner: α ≈ 34,8°.
Ein häufiger Fehler: Der Taschenrechner steht auf Bogenmaß (RAD) statt Gradmaß (DEG). Dann ergibt sin(30) ≈ –0,99 statt 0,5. Vor jeder Trigonometrie-Aufgabe prüfen, ob „DEG“ im Display steht.
Einige Werte sollte man kennen: sin(30°) = 0,5, cos(60°) = 0,5, tan(45°) = 1, sin(90°) = 1, cos(0°) = 1. Sie helfen beim Überschlagen und bei Aufgaben ohne Taschenrechner.
sin(α) = cos(90° – α): Der Sinus eines Winkels ist der Kosinus des anderen spitzen Winkels. Außerdem gilt tan(α) = sin(α) / cos(α) und sin²(α) + cos²(α) = 1 – das ist der Satz des Pythagoras in trigonometrischer Form.
In Klasse 10 wird die Trigonometrie erweitert: Sinus- und Kosinussatz gelten in beliebigen Dreiecken, und die Sinusfunktion beschreibt Schwingungen. Dafür wird das Bogenmaß eingeführt, bei dem ein Vollkreis 2π entspricht.
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