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Als Additionstheoreme für Winkelfunktionen werden Formeln bezeichnet, durch die die Funktionswerte von Summen und Differenzen von Winkeln auf die Werte der trigonometrischen Funktionen einzelner Winkel zurückgeführt werden.

Die Bezeichnung Trigonometrie kommt aus dem Griechischen und setzt sich aus den griechischen Wörtern für „drei“, „Winkel“ und „messen“ zusammen.
Die Anfänge trigonometrischer Kenntnisse sind nicht bekannt. Belegt ist, dass im Altertum Babylonier, Chinesen und Ägypter Zusammenhänge zwischen Winkeln und Längen kannten und benutzt haben.
Die heute übliche Formelsprache ist aber erst im 18. Jahrhundert von dem Schweizer Mathematiker LEONHARD EULER geschaffen worden.

Für die Summen bzw. Differenzen trigonometrischer Funktionen können Produktdarstellungen angegeben werden, die für das praktische Rechnen mitunter bequemer zu handhaben sind.

Jedem spitzen Winkel in einem rechtwinkligen Dreieck sind umkehrbar eindeutig Seitenverhältnisse zugeordnet, die man als Sinus, Kosinus, Tangens bzw. Kotangens des betreffenden Winkels bezeichnet. Es handelt sich hierbei also um Funktionen mit der Menge der Winkel $0<x<\frac{\pi }{2}$ als Definitionsbereich und der Menge der Seitenverhältnisse als Wertebereich.
Damit eine Zahl-Zahl-Beziehung entsteht, verwenden wir das Bogenmaß der Winkel.

Bei allen zueinander ähnlichen rechtwinkligen Dreiecken sind die Quotienten aus den Längen von je zwei einander entsprechenden Seiten gleich.
Für die nebenstehend bzw. in Bild 1 dargestellten Dreiecke ${\text{A}}_{\text{1}}{\text{B}}_{\text{1}}{\text{C}}_{\text{1}}\text{,}{\text{A}}_{\text{1}}{\text{B}}_{\text{2}}{\text{C}}_{\text{2}}\text{und}{\text{A}}_{\text{1}}{\text{B}}_{\text{3}}{\text{C}}_{\text{3}}$, die einander ähnlich sind, gilt nach den Ähnlichkeitssätzen:
$\begin{array}{c}\frac{\overline{{\text{B}}_{\text{1}}{\text{C}}_{\text{1}}}}{\overline{{\text{A}}_{\text{1}}{\text{B}}_{\text{1}}}}=\frac{\overline{{\text{B}}_{\text{2}}{\text{C}}_{\text{2}}}}{\overline{{\text{A}}_{\text{1}}{\text{B}}_{\text{2}}}}=\frac{\overline{{\text{B}}_{\text{3}}{\text{C}}_{\text{3}}}}{\overline{{\text{A}}_{\text{1}}{\text{B}}_{\text{3}}}}\\ \frac{\overline{{\text{A}}_{\text{1}}{\text{C}}_{\text{1}}}}{\overline{{\text{A}}_{\text{1}}{\text{B}}_{\text{1}}}}=\frac{\overline{{\text{A}}_{\text{1}}{\text{C}}_{\text{2}}}}{\overline{{\text{A}}_{\text{1}}{\text{B}}_{\text{2}}}}=\frac{\overline{{\text{A}}_{\text{1}}{\text{C}}_{\text{3}}}}{\overline{{\text{A}}_{\text{1}}{\text{B}}_{\text{3}}}}\\ \frac{\overline{{\text{B}}_{\text{1}}{\text{C}}_{\text{1}}}}{\overline{{\text{A}}_{\text{1}}{\text{C}}_{\text{1}}}}=\frac{\overline{{\text{B}}_{\text{2}}{\text{C}}_{\text{2}}}}{\overline{{\text{A}}_{\text{1}}{\text{C}}_{\text{2}}}}=\frac{\overline{{\text{B}}_{\text{3}}{\text{C}}_{\text{3}}}}{\overline{{\text{A}}_{\text{1}}{\text{C}}_{\text{3}}}}\end{array}$
Solche für zueinander ähnliche rechtwinklige Dreiecke übereinstimmenden Quotienten (Verhältnisse) werden mit Bezug auf einen der beiden nicht rechten Winkel als der Sinus, der Kosinus, der Tangens bzw. der Kotangens dieses Winkels bezeichnet.

HIPPARCHOS VON NIKAIA (etwa 190 bis 125 v. Chr.), einer der bedeutendsten Astronomen der Antike, gilt als Begründer der sphärischen Trigonometrie. Seine Bücher sind nicht erhalten geblieben, er besaß aber wahrscheinlich Sehnentafeln. In der Antike wurden Tafeln, die Zusammenhänge zwischen Winkeln und Längen erfassten, auf den Kreis bezogen (deshalb Sehnentafeln), erst im 16. Jahrhundert erfolgte der Übergang zum rechtwinkligen Dreieck.

Der Sinussatz verbindet gegenüberliegende Größen (Seiten und Winkel) im allgemeinen Dreieck. Sind zwei einander gegenüberliegende Größen gegeben, so kann zu einer dritten die gegenüberliegende Größe berechnet werden.