Beide Kurven in einem Schaubild
Im selben Koordinatensystem zeigen \(\sin(x)\) und \(\cos(x)\) dieselbe Wellenform. Die Cosinuskurve ist der Sinuskurve immer ein Stück voraus.
Jeder grüne Pfeil startet auf der blau gestrichelten Cosinuskurve und endet auf der roten Sinuskurve — auf gleicher Höhe und immer gleich weit rechts.
- Hochpunkte:\(\cos(x)\) bei \(x=0\), \(\sin(x)\) bei \(x=\frac{1}{2}\pi\).
- Nullstellen:\(\cos(x)\) bei \(x=\frac{1}{2}\pi\), \(\sin(x)\) entsprechend bei \(x=\pi\).
- Tiefpunkte:\(\cos(x)\) bei \(x=\pi\), \(\sin(x)\) bei \(x=\frac{3}{2}\pi\).
- Abstand:von jedem Punkt der Cosinuskurve waagerecht \(\frac{1}{2}\pi\) nach rechts liegt der passende Sinuspunkt.
Versatz: die Sinuskurve liegt überall \(\frac{1}{2}\pi\) rechts von der Cosinuskurve
Zieh den violetten Griff am Hochpunkt der Cosinuskurve nach rechts — mit Maus, Regler oder Pfeiltasten. Die rote Sinuskurve bleibt als Vergleich stehen.
Verschiebe-Regler
Die blaue Kurve gehört zu \(\cos(x-c)\). Der Wert \(c\) sagt, um wie viel du die Cosinuskurve nach rechts geschoben hast. Finde die Einstellung, bei der die blaue Kurve auf der roten verschwindet.
Die blaue Kurve ist cos(x). Sie steht auf ihrer Ausgangslage.
Nur bei \(c=\frac{1}{2}\pi\) verschwindet die blaue Kurve ganz hinter der roten und rastet ein. Sonst bleibt ein Versatz.
Die Verschiebung als Formel
Ein Parameter in der Klammer verschiebt eine Kurve waagerecht.
- Minus in der Klammer:Verschiebung nach rechts.
- Rechtsverschiebung:aus \(\cos(x)\) wird \(\cos\left(x-\frac{1}{2}\pi\right)\).
- Ergebnis:diese Kurve deckt sich exakt mit \(\sin(x)\) — für jede Zahl \(x\), nicht nur näherungsweise.
Oben liegen die Kurven noch versetzt, unten decken sie sich vollständig — die verschobene Cosinuskurve ist die Sinuskurve.
Sinus und Cosinus: \(\cos\left(x-\tfrac{1}{2}\pi\right)=\sin(x)\)
Den Merksatz an markanten Stellen nachprüfen
Setze links und rechts dieselbe Zahl für \(x\) ein und vergleiche.
- x = 0:\(\cos\left(-\frac{1}{2}\pi\right)=0\) und \(\sin(0)=0\).
- x = ½π:\(\cos(0)=1\) und \(\sin\left(\frac{1}{2}\pi\right)=1\).
- x = π:\(\cos\left(\frac{1}{2}\pi\right)=0\) und \(\sin(\pi)=0\).
- x = 3⁄2 π:\(\cos(\pi)=-1\) und \(\sin\left(\frac{3}{2}\pi\right)=-1\).
Ablesen: \(\sin(x)\) = Cosinuswert an der Stelle \(x-\frac{1}{2}\pi\)
Allgemeine Hinweise
Richtung beachten
Ein Minus in der Klammer schiebt nach rechts, nicht nach links. Genau das verwechselt man leicht.
Nicht um π
Die Verschiebung beträgt \(\frac{1}{2}\pi\). Um \(\pi\) verschoben erhältst du \(-\cos(x)\).
Hochpunkte vergleichen
Der Cosinus-Hochpunkt liegt bei \(0\), der Sinus-Hochpunkt bei \(\frac{1}{2}\pi\). Daran erkennst du den Versatz sofort.
