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Mathe

Winkel berechnen

Sind zwei Seiten bekannt, findest du den Winkel mit den Umkehrfunktionen des Taschenrechners.

  • ca. 11 Minuten
  • Klasse 10
  • Niveau: Plus

Das lernst du heute

  • Ich berechne einen Winkel aus zwei Seiten.
  • Ich nutze sin⁻¹, cos⁻¹ und tan⁻¹ auf dem Taschenrechner.
  • Ich berechne den zweiten Winkel mit der Winkelsumme.

Das brauchst du schon: Vielleicht hilft dir zuerst eine dieser Lektionen: Seiten berechnen, Die Winkelsumme im Dreieck

Bisher war der Winkel gegeben. Jetzt ist er gesucht. Du kennst zwei Seiten und bildest ein Verhältnis. Dann fragst du: Zu welchem Winkel gehört dieser Wert?

Dafür gibt es die Umkehrtasten. Sie heißen sin⁻¹, cos⁻¹ und tan⁻¹. Oft erreichst du sie mit einer Zusatztaste wie 2nd oder SHIFT. Das Zeichen ⁻¹ bedeutet hier nicht „eins durch“. Es bedeutet „der Winkel zu diesem Wert“.

Ein Beispiel: Gegenkathete 3, Hypotenuse 5. Es ist sin α = drei Fünftel = 0,6. Mit dem Rechner im Gradmodus gilt α = sin⁻¹(0,6) ≈ 36,87°. Der zweite spitze Winkel ist β = 90° − 36,87° = 53,13°.

Welche Umkehrtaste zu welchen Seiten passt.
gegebene SeitenVerhältnisWinkel
G und Hsin α = G : Hα = sin⁻¹(G : H)
A und Hcos α = A : Hα = cos⁻¹(A : H)
G und Atan α = G : Aα = tan⁻¹(G : A)

Winkel mit dem Tangens

  1. Gegenkathete 5 m, Ankathete 12 m. Gesucht ist α.
  2. tan α = 5 : 12 ≈ 0,4167.
  3. α = tan⁻¹(0,4167) ≈ 22,62°.
  4. Der zweite spitze Winkel: β = 90° − 22,62° = 67,38°.
  5. Probe: 22,62° + 67,38° + 90° = 180°.

Ich verstehe das noch nicht

Such dir aus, was dir hilft.

Noch einfacher erklärt

Du kennst zwei Seiten.

Bilde das Verhältnis.

Drücke sin⁻¹, cos⁻¹ oder tan⁻¹. Das Ergebnis ist der Winkel.

Ein Beispiel

Beispiel

Eine Rampe ist 2 m lang und steigt 1 m hoch. Dann ist sin α = 1 : 2 = 0,5. Mit der Umkehrtaste erhältst du α = 30°.

Schritt für Schritt

Wir berechnen einen Winkel aus Ankathete und Hypotenuse

  1. Ankathete 9 cm, Hypotenuse 18 cm.
  2. Die Seiten A und H gehören zum Kosinus.
  3. cos α = 9 : 18 = 0,5.
  4. α = cos⁻¹(0,5) = 60°.

Mit einem Bild erklärt

SchrittRechnung
Verhältniscos α = 9 : 18 = 0,5
Umkehrtasteα = cos⁻¹(0,5)
Ergebnisα = 60°

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Ausprobieren

Jetzt zusammen

Wir lösen die Aufgabe gemeinsam. Nutze die Hilfen, wenn du sie brauchst.

Gegenkathete 5 cm, Hypotenuse 10 cm. Wie groß ist α in Grad?

Zeig mir den ersten Schritt

Bilde sin α = 5 : 10.

Lösung ansehen

Lösung: 30

sin α = 0,5. Die Umkehrtaste liefert α = 30°.

Üben

Jetzt du

Jetzt probierst du es allein.

Gegenkathete 7 cm, Ankathete 7 cm. Wie groß ist α in Grad?

Zeig mir den ersten Schritt

Bilde tan α = 7 : 7.

Lösung ansehen

Lösung: 45

tan α = 1. Dazu gehört α = 45°.

Tipp: Gib das Verhältnis als Bruch ein, zum Beispiel sin⁻¹(3 : 5). So vermeidest du Rundungsfehler.

Merksatz: Winkel gesucht: α = sin⁻¹(G : H), α = cos⁻¹(A : H) oder α = tan⁻¹(G : A). Rechner im Gradmodus.

Typischer Fehler: Viele verwechseln sin⁻¹ mit 1 : sin. Das ist etwas anderes. sin⁻¹(0,6) ist ein Winkel, 1 : sin 30° = 2 ist eine Zahl.

Prüfen

Mini-Quiz

5 kurze Fragen, ohne Noten. Bei jeder Frage kannst du dir die Lösung ansehen.

Frage 1 Ankathete 4 cm, Hypotenuse 5 cm. Welche Rechnung liefert α?
Lösung ansehen

Lösung: α = cos⁻¹(4 : 5)

Frage 2 Gegenkathete 3 cm, Ankathete 4 cm. Wie groß ist α, gerundet auf ganze Grad?

Zeig mir den ersten Schritt

tan α = 3 : 4 = 0,75.

Lösung ansehen

Lösung: 37

tan⁻¹(0,75) ≈ 36,87°. Gerundet sind das 37°.

Frage 3 Ein spitzer Winkel im rechtwinkligen Dreieck ist 53°. Wie groß ist der andere spitze Winkel in Grad?

Zeig mir den ersten Schritt

Die Winkelsumme im Dreieck ist 180°. Ein Winkel ist 90°.

Lösung ansehen

Lösung: 37

90° − 53° = 37°.

Frage 4 Das Zeichen sin⁻¹ bedeutet 1 : sin.
Lösung ansehen

Lösung: Stimmt nicht

Frage 5 Gegenkathete 8 cm, Hypotenuse 10 cm. Wie groß ist α, gerundet auf ganze Grad?

Zeig mir den ersten Schritt

sin α = 8 : 10 = 0,8.

Lösung ansehen

Lösung: 53

sin⁻¹(0,8) ≈ 53,13°. Gerundet sind das 53°.

Geschafft

Aus zwei Seiten bildest du ein Verhältnis. Die Umkehrtaste des Taschenrechners liefert dann den Winkel.

Zum Schluss

Kannst du das schon?

Hake ab, was du schon kannst. Was noch fehlt, schaust du dir einfach noch einmal an.

Zum Ausdrucken

Übungsheft Trigonometrie im Dreieck

Kurz erklärt, 48 Aufgaben in drei Stufen und alle Lösungen. Kostenlos.

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