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Streckenlängen und Winkel

Ein Winkel und eine Seite genügen, um ein rechtwinkliges Dreieck vollständig zu berechnen.

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Seiten berechnen

Sind ein spitzer Winkel und eine Seite bekannt, liefert eine der drei Funktionen jede weitere Seite.

  • 1. Skizze:rechten Winkel und bekannten Winkel markieren.
  • 2. Benennen:Hypotenuse, Gegenkathete, Ankathete vom Winkel aus.
  • 3. Auswählen:die Funktion, in der gegebene und gesuchte Seite vorkommen.
  • 4. Umstellen:nach der gesuchten Seite auflösen, dann mit dem Rechner ausrechnen.

Herleitung:

\(\sin\alpha=\dfrac{a}{c}\)
| \cdot c
Start: Sinus mit Gegenkathete \(a\) und Hypotenuse \(c\).
\(a=c\cdot\sin\alpha\)
| : \sin\alpha
Mit \(c\) multiplizieren — so erhält man die Gegenkathete.
\(c=\dfrac{a}{\sin\alpha}\)
Ergebnis
Durch \(\sin\alpha\) teilen — so erhält man die Hypotenuse.
Merke

Seiten: \(a=c\cdot\sin\alpha\) · \(b=c\cdot\cos\alpha\) · \(a=b\cdot\tan\alpha\)

Baue den Lösungsweg Stück für Stück: Wähle zuerst die passende Funktion, dann den Umformungsschritt.

Lösungsweg bauen

Halte fest: Die passende Funktion enthält genau die gegebene und die gesuchte Seite — die dritte Seite kommt nicht vor.

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Winkel berechnen

Kennt man zwei Seiten, kennt man den Wert von \(\sin\alpha\), \(\cos\alpha\) oder \(\tan\alpha\). Den Winkel liefert die Umkehrfunktion.

  • Umkehrung:aus \(\sin\alpha=0{,}6\) folgt \(\alpha=\sin^{-1}(0{,}6)\approx 36{,}87^\circ\).
  • GTR (fx-CG50):Einstellung prüfen mit SHIFT MENU (SET UP) → Angle → F1 Deg; \(\sin^{-1}\) über SHIFT sin.
  • CAS (TI-Nspire):Grad einstellen über ⌂ 5 2 (Dokumenteinstellungen) → Winkel: Grad; \(\sin^{-1}\) über die Taste trig.
  • Kontrolle:\(\sin 30^\circ=0{,}5\) — zeigt der Rechner etwas anderes, steht er nicht auf Grad.
Merke

Winkel: \(\alpha=\sin^{-1}\!\left(\dfrac{a}{c}\right)\) · \(\alpha=\cos^{-1}\!\left(\dfrac{b}{c}\right)\) · \(\alpha=\tan^{-1}\!\left(\dfrac{a}{b}\right)\)

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Allgemeine Hinweise

Rechner auf Grad

Im Bogenmaß (Rad) liefert \(\sin 30\) den Wert \(-0{,}988\). Vor jeder Rechnung die Winkeleinheit prüfen.

sin⁻¹ ist nicht 1 : sin

\(\sin^{-1}\) ist die Umkehrfunktion: Sie macht aus einem Seitenverhältnis wieder einen Winkel.

Erst am Ende runden

Mit dem gespeicherten Rechnerwert weiterrechnen und nur das Ergebnis runden, z. B. auf zwei Nachkommastellen.

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