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Zusammenhang zwischen Kreisbewegung und Sinus- und Kosinusfunktion

Betrachtet man einen Kreis mit Radius 11 und läuft die Kreislinie entlang, sieht man den Zusammenhang zur Sinus- und Kosinusfunktion. In der folgenden Animation wird die Entstehung der beiden Funktionen verdeutlicht.

Anschauliche Darstellung des Zusammenhangs

Erklärung

Um die xx-Koordinaten der beiden Funktionen zu erhalten, notiert man den momentanen Fortschritt, den man auf dem Kreis entlang gelaufen ist. Diesen Fortschritt berechnet man mit der Umfangsformel für den Kreis U=2rπU=2r \pi. In diesem Fall bedeutet das für den Radius 11, dass der Gesamtumfang U=21π=2πU=2\cdot1\cdot\pi=2\pi beträgt. Hat man zum Beispiel den Kreis zur Hälfte durchlaufen, hat man eine Strecke von 122π=π\frac{1}{2} \cdot 2 \cdot \pi = \pi durchlaufen.

Weil man bei einer Funktion zu jeder xx-Koordinate eine zugehörige yy-Koordinate braucht, notiert man die jeweilige yy-Koordinate der Stelle, wo man sich auf dem Kreis befindet.

Startet man mit der Kreisumrundung ganz rechts, erhält man so die Sinusfunktion, startet man jedoch ganz oben, erhält man so die Kosinusfunktion.

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