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Beantworte die Fragen a) bis c) und zeichne bei den Aufgaben b) und c) deine Überlegungen in den darunter stehenden Einheitskreis ein!

 

a) In welchen Quadranten ist der Cosinus negativ?

b) Wie groß muss der Winkel φ sein, damit sin φ = 1 ist? 

c) Wie groß muss der Winkel φ sein, damit tan φ = -1 ist? (2 Lösungen)

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Da fehlt der Kontext...   ─   feynman 22.03.2021 um 07:35
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Hallo

Also das Ziel ist ja hier, dass wir dir das erklären, wo du noch Probleme hast. Ich versuche dir also mal einige Tipps zu geben ohne direkt die gesamte Aufgabe zu lösen. Du darfst dich dann sehr gerne nochmals melden wenn du immer noch nicht weiter kommst und dann können wir dir sicherlich auch noch ein bisschen mehr helfen.

Also zu den Tipps: 
Es geht ja um trigonometrische Funktionen am Einheitskreis, sprich um Sinus, Cosinus und Tangens. Du weisst ja sicherlich, dass man den Sinus, Cosinus auch für die Berechnung von rechtwinkligen Dreiecken benutzen kann, genauer gesagt \(sin=\frac{Gegenkathete}{Hypothenuse}\) und \(cos=\frac{Ankathete}{Hypothenuse}\). Ich hoffe diese Begriffe und Eigenschaften sind dir bekannt sonnst einfach nochmals nachfragen. 
So nun kannst du das aber auch im Einheitskreis darstellen, das eins der folgende Kreis mit Mittelpunkt (0,0) und Radius 1


Hier siehst du das rechtwinklige Dreieck und du bemerkst, die einte Kathete davon den Cosinus darstellt und die andere den Sinus. Mach hier mal ne Pause und verdeutliche dir das mit den Formeln die ich dir oben gegeben habe. (Z.b. \(cos(\alpha)=\frac{Ankathete}{Hypothenuse}=\frac{Ankathete}{1}=Ankathete\), gleich gehts mit dem Sinus).
Wenn du das verstanden hast, dann kannst du bemerken, dass der Winkel \(\alpha\) nun alle möglichen Werte im Intervall \([0,2\pi]\) also \([0^\circ,360^\circ]\) annehmen kann. Wichtig die Gradwerte liest du im Gegenuhrzeigersinn. Sprich du beginnst bei 0 Crad und gehst im Gegenuhrzeigersinn nach 90 Crad, 180 Crad, 270 Crad, 360 Crad und dann wierderholt sich das ganze nochmals. Ich nehme an für dich ist es im Moment nur bis 360 Crad relevant. Wenn du dir nun den Winkel gedanklich verschiebst so bemerkst du direkt, dass sich auch die Werte für Cosinus und Sinus verschieben. Wobei aber der Cosinus immer das Stück des rechtwinkligen Dreiecks ist, das auf der X-Achse liegt und der Sinus immer das Stück das paralell zur Y-Achse liegt. BEMERKE: Sinus und Cosinus nehmen nur Werte von 0 bis 1 an also bis zum Kreisrand.

Nun sind wir mit der Therorie bei deinen Fragen angelangt.

1.
Cosinus negativ heisst dass die Kathete die den Cosinus darstellt in der linken Hälfte des Einheitskreises liegt. (VERDEUTLICHE DIR DAS), Nun musst du aber noch die Winkel genau angeben also zwischen wo und wo das der Fall ist.

2.
Sinus negativ bedeutet, dass sich die Kathete, welche den Sinus darstellt in der unteren Hälfte des Kreises befindet. Auch hier Winkel genau angeben.

3.
Hier siehst du ja auf dem Bild schön für \(\alpha = 40^\circ\) dass dann Tangens gleich 1 ist, versuche das anzuwenden auf die Situation Tangens gleich -1. Kannst du geometrisch am Kreis herausfinden mit ein wenig knobeln und evtl. spiegeln dieser Situation an der X-Achse (jetzt habe ich schon zu viel verraten)

Ich hoffe dir ist nun ein wenig klarer geworden wie man mit dem Einheitskreis Arbeitet, sonst gerne einfach nochmals fragen. Oder schau mal in dieses Video rein:
Sinus-Cosinus von Daniel Jung

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