Eigenschaften der Sinus- und Kosinusfunktion
Die Sinusfunktion fx = sinx und die Kosinusfunktion fx = cosx sind fundamentale trigonometrische Funktionen mit spezifischen Eigenschaften. Beide Funktionen haben eine Periodenlänge von 2π und eine Amplitude von 1.
Die Sinusfunktion ist punktsymmetrisch zum Koordinatenursprung, während die Kosinusfunktion achsensymmetrisch zur y-Achse ist. Der Definitionsbereich beider Funktionen ist die Menge der reellen Zahlen R, und ihr Wertebereich liegt im Intervall −1,1.
Definition: Die Sinusfunktion ist eine periodische Funktion, die jedem Winkel x seinen Sinuswert zuordnet.
Definition: Die Kosinusfunktion ist eine periodische Funktion, die jedem Winkel x seinen Kosinuswert zuordnet.
Für die Nullstellen der Sinusfunktion gilt:
sinx = 0 für x = kπ, wobei k eine ganze Zahl ist.
Die Hochpunkte Maxima der Sinusfunktion treten auf bei:
sinx = 1 für x = π/2 + 2kπ, wobei k eine ganze Zahl ist.
Die Tiefpunkte Minima der Sinusfunktion treten auf bei:
sinx = -1 für x = 3π/2 + 2kπ, wobei k eine ganze Zahl ist.
Für die Nullstellen der Kosinusfunktion gilt:
cosx = 0 für x = π/2 + kπ, wobei k eine ganze Zahl ist.
Die Hochpunkte Maxima der Kosinusfunktion treten auf bei:
cosx = 1 für x = 2kπ, wobei k eine ganze Zahl ist.
Die Tiefpunkte Minima der Kosinusfunktion treten auf bei:
cosx = -1 für x = π + 2kπ, wobei k eine ganze Zahl ist.
Highlight: Ein wichtiger Zusammenhang zwischen Sinus und Kosinus besteht in ihrer gegenseitigen Verschiebung.
Wenn man den Graphen der Sinusfunktion um π/2 nach links oder um 3π/2 nach rechts verschiebt, ist er deckungsgleich mit dem Graphen der Kosinusfunktion. Dies lässt sich mathematisch ausdrücken als:
sinx+π/2 = cosx
Umgekehrt gilt: Wenn man den Graphen der Kosinusfunktion um π/2 nach rechts oder um 3π/2 nach links verschiebt, ist er deckungsgleich mit dem Graphen der Sinusfunktion. Dies kann man so formulieren:
cosx = sinx+π/2 oder cosx−π/2 = sinx
Example: Um den Zusammenhang zu veranschaulichen: sin30°+90° = cos30°
Diese Beziehungen zwischen Sinus und Kosinusfunktion sind besonders nützlich bei der Lösung trigonometrischer Probleme und beim Verständnis der Eigenschaften von Sinus und Kosinusfunktion.