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Einfluss der Parameter der allgemeinen Sinus- und der allgemeinen Kosinusfunktion

Diese Webanwendung soll dir dabei helfen zu verstehen, welchen Einfluss die Parameter \( a \), \( b \), \( c \) und \( d \) auf die Funktionen

  • \( \mathbb{R} \to \mathbb{R}, x \mapsto a \cdot \sin(bx + c) + d \)
  • \( \mathbb{R} \to \mathbb{R}, x \mapsto a \cdot \cos(bx + c) + d \)
und ihre Graphen haben.

Eingabe:
Schieberegler Sinus
Direkteingabe Kosinus

Etwaige Fehlermeldungen werden hier angezeigt.


Graphen verwalten:




Gespeicherte Funktionsgraphen: Du hast keine Graphen gespeichert.

    Informationen zur aktuellen Funktion

    Du hast \( a = 0 \) gewählt. Die resultierende Funktion ist die konstante Funktion mit Funktionswert \( d \). Bitte beachte, dass die unten aufgeführten Begriffe zwar auch für konstante Funktionen definiert sind, ihre Werte in diesem Fall aber nur wenig hilfreich sind. Daher führen wir sie nur der Vollständigkeit halber auf.

    Du hast \( b = 0 \) gewählt. Die resultierende Funktion ist die konstante Funktion mit Funktionswert \( a \cdot \sin(c) + d \). Bitte beachte, dass die unten aufgeführten Begriffe zwar auch für konstante Funktionen definiert sind, ihre Werte in diesem Fall aber nur wenig hilfreich sind. Daher führen wir sie nur der Vollständigkeit halber auf.

    Funktionsvorschrift
    Amplitude
    Periodenlänge
    Nullstellen
    Hochstellen
    Tiefstellen
    Wertemenge

    Hinweis:

    Bei der Angabe der Null-, Hoch- und Tiefstellen benutzen wir die Mengen-Schreibweise. Da durch die Periodizität der trigonometrischen Funktionen in der Regel unendlich viele solcher Stellen vorliegen, können wir nicht alle explizit angeben. Da sich der Verlauf des Graphen aber, ebenfalls wegen der Periodizität, immer wiederholt, brauchen wir jeweils nur die Null-, Hoch- und Tiefstellen in einer gewissen Periode anzugeben. Alle anderen erhalten wir, indem wir ganzzahlige Vielfache der Periodenlänge addieren.

    Das ist genau das, was die Mengen-Schreibweise ausdrückt. Werden die Hochstellen etwa als \( \{ 0.5 \cdot \pi + k \cdot 2 \cdot \pi \mid k \in \mathbb{Z} \} \) angegeben, so bedeutet dies, dass bei \( x = 0.5 \cdot \pi \) eine Hochstelle vorliegt. Desweiteren erhalten wir wieder eine Hochstelle, wenn wir ein ganzzahliges Vielfaches der Periodenlänge \( 2 \cdot \pi \) addieren. Das heißt, für jede ganze Zahl \( k \) ist auch \( x = 0.5 \cdot \pi + k \cdot 2 \cdot \pi \) eine Hochstelle der Funktion.

    Was muss ich bei der Eingabe beachten?

    Erlaubte Zeichen

    In den Haupteingabefeldern sind die folgenden Zeichen erlaubt:

    • Die Ziffern 0-9
    • Rechenzeichen + - * / %
    • Runde Klammern ( )
    • Kommata ,
    • Punkte .
    • Leerzeichen

    Des Weiteren stehen dir die Wurzelfunktion und die mathematische Konstante \( \pi \) zur Verfügung:

    • Die Wurzelfunktion kannst du mittels den Schlüsselwörtern Wurzel und sqrt aufrufen. Wenn du also beispielsweise die Quadratwurzel aus 2 eingeben willst, kannst du sqrt(2) oder Wurzel(2) eingeben.
    • Um \( \pi \) zu benutzen, kannst du das Schlüsselwort pi benutzen. Wenn du etwa den Winkel \( \alpha \) auf \( \frac{3}{4} \pi \) im Bogenmaß setzen willst, kannst du 3*pi/4 eingeben.
    Dabei ist die Groß-/Kleinschreibung bei den Schlüsselwörtern unerheblich. Das heißt beispielsweise, dass wURZeL(2) genauso funktioniert wie Wurzel(2).

    Erlaubte Werte

    Da Sinus und Kosinus nur Werte zwischen -1 und 1 annehmen, sind in den entsprechenden Eingabefeldern auch nur Werte zwischen -1 und 1 erlaubt.

    Bei der Angabe, auf wie viele Nachkommastellen gerundet werden soll, sind folgende Dinge zu beachten:

    • Es sind ganzzahlige Werte zwischen -1 und 12 erlaubt.
    • Es werden immer maximal die angegebene Anzahl an Nachkommastellen angezeigt. Hat eine Zahl genug Stellen vor dem Komma, so werden durchaus weniger Nachkommastellen angezeigt. (Das hängt damit zusammen, dass intern auf etwa 15 Stellen genau gerechnet wird.)
    • Der Wert -1 bewirkt, dass das intern berechnete Ergebnis direkt ausgegeben und nicht gerundet wird.
    • Bedenke, dass bei den internen Rechnungen kleine Fehler auftreten können.

    Was muss ich bei den angezeigten Werten bzw. beim Festlegen von selbst gewählten Werten beachten?

    Sinus und Kosinus nehmen, außer -1 und 1, jeden Wert im Intervall \( [-1, 1] \) innerhalb einer Periode zweimal an. So gilt etwa $$ \sin \left( 30° \right) = 0.5 = \sin \left( 150° \right) $$ Das heißt, beim Festlegen von \( \sin(\alpha) \) auf \( 0.5 \) muss die Webanwendung sich entscheiden, welchen der beiden möglichen Winkel sie anzeigt. Es wird hier immer \( \alpha = 30° \) angezeigt werden. Allgemein gilt, dass beim Festlegen des Sinus immer ein Winkel kleiner/gleich \( 90° \) oder größer/gleich \( 270° \) gewählt wird. Beim Festlegen des Kosinus wird immer ein Winkel zwischen \( 0° \) und \( 180° \) gewählt.

    Auch hier gilt wieder: die Webanwendung rechnet mit Gleitkommazahlen. Das heißt, bei den internen Berechnungen treten Rundungsfehler auf. Bei dieser Webanwendung speziell, ist es in der Regel am Sinnvollsten, sich nur zwischen 4 und 8 Nachkommastellen anzeigen zu lassen.

    Was soll ich tun, wenn ich eine Fehlermeldung erhalte?

    Überprüfe deine Eingabe. Die Fehlermeldung sollte dir im Idealfall einen hilfreichen Hinweis darauf geben, wo der Fehler zu finden ist.
    Wenn du dir sicher bist, dass deine Eingabe die unter "Was muss ich bei der Eingabe beachten?" aufgelisteten Regeln befolgt und zudem mathematisch sinnvoll ist, du aber trotzdem noch eine Fehlermeldung erhältst, versuche die Seite erneut zu laden.

    Besteht das Problem weiterhin, dann kontaktiere uns bitte. Füge deiner Nachricht bitte folgende Informationen hinzu:

    • deine Eingabe
    • die angezeigte Fehlermeldung beziehungsweise den Fehlercode
    • den von dir verwendeten Browser (wenn möglich mit Angabe der Versionsnummer)

    Was soll ich tun, wenn die interaktiven Zeichnungen nicht richtig funktionieren?

    Lade die Seite neu und versuche es erneut. Besteht das Problem weiterhin, dann kontaktiere uns bitte. Füge deiner Nachricht bitte folgende Informationen hinzu:

    • eine Beschreibung des Problems
    • den von dir verwendeten Browser (wenn möglich mit Angabe der Versionsnummer)