Deﬁnition der Winkelfunktionen* - Mathago · 2020. 10. 6. · dellhaft als Kugel mit dem Radius R...

Definition der Winkelfunktionen*

Aufgabennummer: 1_344 Aufgabentyp: Typ 1 T Typ 2 £

Aufgabenformat: Multiple Choice (2 aus 5) Grundkompetenz: AG 4.1

Die nachstehende Abbildung zeigt ein rechtwinkeliges Dreieck PQR.

Aufgabenstellung:

Kreuzen Sie die beiden Gleichungen an, die für das dargestellte Dreieck gelten!

sin(α) = pr

sin(α) = qr

tan(β) = pq

tan(α) = rp

cos(β) = pr

* ehemalige Klausuraufgabe, Maturatermin: 9. Mai 2014

R

p

Q

r

P

q

α

β

2Definition der Winkelfunktionen

Lösungserwartung

sin(α) = pr

cos(β) = pr

Lösungsschlüssel

Ein Punkt ist genau dann zu geben, wenn ausschließlich die beiden laut Lösungserwartung

richtigen Gleichungen angekreuzt sind.

Steigungswinkel*


Aufgabenformat: offenes Format Grundkompetenz: AG 4.1

Das nachstehend abgebildete Verkehrszeichen besagt, dass eine Straße auf einer horizon-

talen Entfernung von 100 m um 7 m an Höhe gewinnt.

7 %

Aufgabenstellung:

Geben Sie eine Formel zur Berechnung des Gradmaßes des Steigungswinkels α dieser Straße an!

* ehemalige Klausuraufgabe, Maturatermin: 17. September 2014

2Steigungswinkel

Lösungserwartung

tan(α) = 7100

oder

α = arctan( 7100)

oder

α = tan–1( 7100)

Lösungsschlüssel

Ein Punkt für eine richtige Formel. Korrekte äquivalente Schreibweisen sind als richtig zu

werten.

Sehwinkel*Aufgabennummer: 1_416 Aufgabentyp: Typ 1 T Typ 2 £

Aufgabenformat: halboffenes Format Grundkompetenz: AG 4.1

Der Sehwinkel ist derjenige Winkel, unter dem ein Objekt von einem Beobachter wahrge-nommen wird. Die nachstehende Abbildung verdeutlicht den Zusammenhang zwischen dem Sehwinkel α, der Entfernung r und der realen („wahren“) Ausdehnung g eines Objekts in zwei Dimensionen.

Beobachter

Objekt

gα

α —

2 r

Quelle: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/d/d3/ScheinbareGroesse.png [22.01.2015] (adaptiert).

Aufgabenstellung:

Geben Sie eine Formel an, mit der die reale Ausdehnung g dieses Objekts mithilfe von α und r berechnet werden kann!

g =


2Sehwinkel

LösungsschlüsselEin Punkt für eine korrekte Formel, wobei der Definitionsbereich von α nicht angegeben sein muss. Äquivalente Ausdrücke sind als richtig zu werten.

Lösungserwartung

g = 2 ∙ r ∙ tan( α 2 ) mit α ∈ (0; 180°) bzw. α ∈ (0; π)

Sonnenhöhe*Aufgabennummer: 1_440 Aufgabentyp: Typ 1 T Typ 2 £


Unter der Sonnenhöhe φ versteht man denjenigen spitzen Winkel, den die einfallenden Sonnenstrahlen mit einer horizontalen Ebene einschließen. Die Schattenlänge s eines Ge-bäudes der Höhe h hängt von der Sonnenhöhe φ ab (s, h in Metern).

Aufgabenstellung:

Geben Sie eine Formel an, mit der die Schattenlänge s eines Gebäudes der Höhe h mithilfe der Sonnenhöhe φ berechnet werden kann!

s =


2Sonnenhöhe

Lösungserwartung

s = h

tan(φ) mit φ ∈ (0°; 90°) bzw. φ ∈ (0; π2 )

LösungsschlüsselEin Punkt für eine korrekte Formel, wobei der Definitionsbereich für φ nicht angegeben sein muss. Äquivalente Ausdrücke sind als richtig zu werten.

Standseilbahn Salzburg*Aufgabennummer: 1_464 Aufgabentyp: Typ 1 T Typ 2 £


Die Festungsbahn Salzburg ist eine Standseilbahn in der Stadt Salzburg mit konstanter Steigung. Die Bahn auf den dortigen Festungsberg ist die älteste in Betrieb befindliche Seil-bahn dieser Art in Österreich. Die Standseilbahn legt eine Wegstrecke von 198,5 m zurück und überwindet dabei einen Höhenunterschied von 96,6 m.

Bildquelle: https://commons.wikimedia.org/wiki/File%3AFestungsbahn_salzburg_20100720.jpg

By Herbert Ortner (Own work) [GFDL (http://www.gnu.org/copyleft/fdl.html), CC BY 3.0 (http://creativecommons.org/

licenses/by/3.0) or CC BY 3.0 at (http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/at/deed.en)], via Wikimedia Commons

[27.05.2015].

Aufgabenstellung:

Berechnen Sie den Winkel α, unter dem die Gleise der Bahn gegen die Horizontale geneigt sind!

* ehemalige Klausuraufgabe, Maturatermin: 15. Jänner 2016

2Standseilbahn Salzburg

Lösungserwartung

sin(α) = 96,6198,5

⇒ α ≈ 29,12°

LösungsschlüsselEin Punkt für die richtige Lösung, wobei die Einheit „Grad“ nicht angeführt sein muss. Eine korrekte Angabe in einer anderen Einheit ist ebenfalls als richtig zu werten. Toleranzintervall: [29°; 30°]

Vermessung einer unzugänglichen Steilwand*



Ein Steilwandstück CD mit der Höhe h = CD ist unzugänglich. Um h bestimmen zu kön-

nen, werden die Entfernung e = 6 Meter und zwei Winkel α = 24° und β = 38° gemessen. Der Sachverhalt wird durch die nachstehende (nicht maßstabgetreue) Abbildung veran-

schaulicht.

D

BA e

C

h

Aufgabenstellung:

Berechnen Sie die Höhe h des unzugänglichen Steilwandstücks in Metern!


2Vermessung einer unzugänglichen Steilwand

Lösungserwartung

Mögliche Vorgehensweise:

tan(α) = BCe

⇒ BC ≈ 2,67 m

tan(β) = BDe

⇒ BD ≈ 4,69 m

h = BD – BC ≈ 2,02 m

Die Höhe h ist ca. 2,02 m.

Lösungsschlüssel

Ein Punkt für die richtige Lösung, wobei die Einheit „m“ nicht angegeben sein muss.

Die Aufgabe ist auch dann als richtig gelöst zu werten, wenn bei korrektem Ansatz das

Ergebnis aufgrund eines Rechenfehlers nicht richtig ist.

Toleranzintervall: [2 m; 2,1 m]

Aufwölbung des Bodensees*



Aufgrund der Erdkrümmung ist die Oberfläche des Bodensees gewölbt. Wird die Erde mo-

dellhaft als Kugel mit dem Radius R = 6 370 km und dem Mittelpunkt M angenommen und

aus der Länge der Südost-Nordwest-Ausdehnung des Bodensees der Winkel φ = 0,5846° ermittelt, so lässt sich die Aufwölbung des Bodensees näherungsweise berechnen.

BodenseeAufwölbung

RR

M

φ

Aufgabenstellung:

Berechnen Sie die Aufwölbung des Bodensees (siehe obige Abbildung) in Metern!

Aufwölbung: __________ Meter


2Aufwölbung des Bodensees

Lösungserwartung

Mögliche Berechnung:

6 370 – 6 370 · cos( 0,5846 2 ) ≈ 0,083 km ≙ 83 m

Aufwölbung: 83 Meter

Lösungsschlüssel

Ein Punkt für die richtige Lösung.

Toleranzintervall: [82 Meter; 84 Meter]



Rhombus (Raute)*Aufgabennummer: 1_536 Aufgabentyp: Typ 1 T Typ 2 £


In einem Rhombus mit der Seite a halbieren die Diagonalen e = AC und f = BD einander. Die Diagonale e halbiert den Winkel α = ∡ DAB und die Diagonale f halbiert den Winkel β = ∡ ABC.

f e

D C

BA a

α β

Aufgabenstellung:

Gegeben sind die Seitenlänge a und der Winkel β.Geben Sie eine Formel an, mit der f mithilfe von a und β berechnet werden kann!

f =


2Rhombus (Raute)

LösungsschlüsselEin Punkt für eine korrekte Formel. Äquivalente Formeln sind als richtig zu werten.

Lösungserwartung

f = 2 · a · cos(β 2)

Sinkgeschwindigkeit*Aufgabennummer: 1_571 Aufgabentyp: Typ 1 T Typ 2 £


Ein Kleinflugzeug befindet sich im Landeanflug mit einer Neigung von α (in Grad) zur Horizontalen. Es hat eine Eigengeschwindigkeit von v (in m/s).

Aufgabenstellung:

Geben Sie eine Formel für den Höhenverlust x (in m) an, den das Flugzeug bei dieser Neigung und dieser Eigengeschwindigkeit in einer Sekunde erfährt!


2Sinkgeschwindigkeit

Lösungserwartungx = v ∙ sin(α)

LösungsschlüsselEin Punkt für eine korrekte Formel. Äquivalente Formeln (auch in nicht expliziter Darstellung) sind als richtig zu werten.

Gefälle einer Regenrinne*Aufgabennummer: 1_594 Aufgabentyp: Typ 1 T Typ 2 £


Eine Regenrinne hat eine bestimmte Länge l (in Metern). Damit das Wasser gut abrinnt, muss die Regenrinne unter einem Winkel von mindestens α zur Horizontalen geneigt sein. Dadurch ergibt sich ein Höhenunterschied von mindestens h Metern zwischen den beiden Endpunkten der Regen rinne.

Aufgabenstellung:

Geben Sie eine Formel zur Berechnung von h in Abhängigkeit von l und α an!

h =


2Gefälle einer Regenrinne

Lösungserwartungh = l ∙ sin(α)

LösungsschlüsselEin Punkt für eine korrekte Formel. Äquivalente Formeln sind als richtig zu werten.

Rechtwinkeliges Dreieck*Aufgabennummer: 1_643 Aufgabentyp: Typ 1 T Typ 2 £


Die nachstehende Abbildung zeigt ein rechtwinkeliges Dreieck.

γ

β

C

BA

w

x

y

Aufgabenstellung:

Geben Sie einen Term zur Bestimmung der Länge der Seite w mithilfe von x und β an!

w =


2Rechtwinkeliges Dreieck

Lösungserwartung

w = xcos(β)

LösungsschlüsselEin Punkt für einen korrekten Term. Äquivalente Terme sind als richtig zu werten.

Viereck*


Aufgabenformat: Konstruktionsformat Grundkompetenz: AG 4.1

Gegeben ist das nachstehende Viereck ABCD mit den Seitenlängen a, b, c und d.

D

C

A B

c

d

a

b

Aufgabenstellung:

Zeichnen Sie in der obigen Abbildung einen Winkel φ ein, für den sin(φ) = d – bc

gilt!


2Viereck

Lösungserwartung

D

C

A B

c

d

a

b

φ

Lösungsschlüssel

Ein Punkt für das Einzeichnen eines richtigen Winkels φ.

Dreieck*



Gegeben ist nachstehendes Dreieck mit den Seitenlängen r, s und t.

t

sr

70°

Aufgabenstellung:

Berechnen Sie das Verhältnis r

t für dieses Dreieck!


2Dreieck

Lösungserwartungr

t = cos(70°)

oder:

r

t ≈ 0,34

Lösungsschlüssel

Ein Punkt für die richtige Lösung. Andere Schreibweisen der Lösung sind ebenfalls als

richtig zu werten.

Toleranzintervall: [0,3; 0,4]

Drehkegel*



Gegeben ist ein Drehkegel mit einer Höhe von 6 cm. Der Winkel zwischen der Kegel achse

und der Erzeugenden (Mantellinie) beträgt 32°.

Aufgabenstellung:

Berechnen Sie den Radius r der Grundfläche des Drehkegels.

r ≈ cm


2Drehkegel

Lösungserwartung

mögliche Vorgehensweise:

r = tan(32°) · 6

r ≈ 3,7 cm

Lösungsschlüssel

Ein Punkt für die richtige Lösung.

Toleranzintervall: [3,7; 4,0]

Räumliches Sehen*



Betrachtet man einen Gegenstand, so schließen die Blickrichtungen der beiden Augen

einen Winkel ε ein. In der nachstehend dargestellten Situation hat der Gegenstand G zu den beiden Augen A

1 und A

2 den gleichen Abstand g. Der Augenabstand wird mit d

bezeichnet.

ε

A2

A1

d

g

g

G

Aufgabenstellung:

Geben Sie den Abstand g in Abhängigkeit vom Augenabstand d und vom Winkel ε an.

g =


2Räumliches Sehen

Lösungserwartung

g = d

2 · sin(ε2)

Lösungsschlüssel

Ein Punkt für die richtige Lösung. Andere Schreibweisen der Lösung sind ebenfalls als

richtig zu werten.

Bahntrasse*Aufgabennummer: 1_763 Aufgabentyp: Typ 1 T Typ 2 £


Die Steigung einer geradlinigen Bahntrasse wird in Promille (‰) angegeben. Beispielsweise ist bei einem Höhenunterschied von 1 m pro 1 000 m zurückgelegter Distanz in horizontaler Richtung die Steigung 1 ‰.

Aufgabenstellung:

Geben Sie eine Gleichung an, mit der für eine geradlinige Bahntrasse mit der Steigung 30 ‰ der Steigungswinkel α exakt berechnet werden kann (α > 0).


2Bahntrasse

Lösungserwartung

tan(α) = 301 000

LösungsschlüsselEin Punkt für eine richtige Gleichung. Äquivalente Gleichungen sind als richtig zu werten.

Leiter*



Eine 4 m lange Leiter wird auf einem waagrechten Boden aufgestellt und an eine senkrechte

Hauswand angelegt.

Die Leiter muss mit dem Boden einen Winkel zwischen 65° und 75° einschließen, um

einerseits ein Wegkippen und andererseits ein Wegrutschen zu vermeiden.

Aufgabenstellung:

Berechnen Sie den Mindestabstand und den Höchstabstand des unteren Endes der Leiter

von der Hauswand.

Mindestabstand von der Hauswand: m

Höchstabstand von der Hauswand: m


2Leiter

Lösungserwartung

mögliche Vorgehensweise:

cos(α) = d4

⇒ d = 4 ∙ cos(α)α ... Winkel zwischen der Leiter und dem Bodend ... Abstand des unteren Endes der Leiter von der Hauswand

Mindestabstand von der Hauswand: ca. 1,04 m

Höchstabstand von der Hauswand: ca. 1,69 m

Lösungsschlüssel

Ein Punkt für die Angabe der beiden richtigen Werte.

Für die Angabe von nur einem richtigen Wert ist ein halber Punkt zu geben.

Winkel bestimmen*



Für einen Winkel α ∈ [0°; 360°) gilt: sin(α) = 0,4 und cos(α) < 0

Aufgabenstellung:

Berechnen Sie den Winkel α!


2Winkel bestimmen

Lösungserwartung

sin(α) = 0,4 ⇒ α1 ≈ 23,6°; α

2 ≈ 156,4°

cos(α1) > 0; cos(α

2) < 0 ⇒ α = α

2 ≈ 156,4°

Lösungsschlüssel

Ein Punkt für die richtige Lösung, wobei die Einheit „Grad“ nicht angeführt sein muss. Eine

korrekte Angabe der Lösung in einer anderen Einheit ist ebenfalls als richtig zu werten.

Toleranzintervall: [156°; 157°]

Koordinaten eines Punktes*



In der unten stehenden Abbildung ist der Punkt P = (–3 |–2) dargestellt.

Die Lage des Punktes P kann auch durch die Angabe des Abstands r = OP und die

Größe des Winkels φ eindeutig festgelegt werden.

y

x

Pr

φO

Aufgabenstellung:

Berechnen Sie die Größe des Winkels φ!


2Koordinaten eines Punktes

LösungsschlüsselEin Punkt für die richtige Lösung, wobei die Einheit „Grad“ nicht angeführt sein muss.

Toleranzintervall: [213°; 214°]

Eine korrekte Angabe der Lösung in einer anderen Einheit ist ebenfalls als richtig zu werten.



LösungserwartungMögliche Berechnung:

tan(φ – 180°) = 23

⇒ φ ≈ 213,69°

Winkel im Einheitskreis*



In der nachstehenden Grafik ist ein Winkel α im Einheitskreis dargestellt.

Aufgabenstellung:

Zeichnen Sie in der Grafik denjenigen Winkel β aus dem Intervall [0°; 360°] mit β ≠ α ein, für den cos(β) = cos(α) gilt!

y

x

–1

10–1

1

α


2Winkel im Einheitskreis

Lösungserwartung

y

x

–1

10–1

1

βα

Lösungsschlüssel

Ein Punkt für eine korrekte Ergänzung des Winkels β.Toleranzintervall: [140°; 146°]

Sinus und Cosinus*

Aufgabennummer: 1_619 Aufgabentyp: Typ 1 Typ 2


Die nachstehende Abbildung zeigt einen Kreis mit dem Mittelpunkt O und dem Radius 1.

Die Punkte A = (1|0) und P liegen auf der Kreislinie. Der eingezeichnete Winkel wird vom

Schenkel OA zum Schenkel OP gegen den Uhrzeigersinn gemessen.

y

x

P

A

O

1

–1

1–1

Ein Punkt Q auf der Kreislinie soll in analoger Weise einen Winkel festlegen, für den fol-

gende Beziehungen gelten:

sin( ) = –sin( ) und cos( ) = cos( )

Aufgabenstellung:

Zeichnen Sie in der oben stehenden Abbildung den Punkt Q ein!


2Sinus und Cosinus

Lösungserwartung

y

x

P

A

O

Q

1

–1

1–1

Lösungsschlüssel

Ein Punkt für die korrekte Ergänzung von Q.

Winkel mit gleichem Sinuswert*



Gegeben sei eine reelle Zahl c mit 0 < c < 1. Für die zwei unterschiedlichen Winkel α und β soll gelten: sin(α) = sin(β) = c. Dabei soll α ein spitzer Winkel und β ein Winkel aus dem Intervall (0°; 360°) sein.

Aufgabenstellung:

Welche Beziehung besteht zwischen den Winkeln α und β?Kreuzen Sie die zutreffende Beziehung an.

α + β = 90°

α + β = 180°

α + β = 270°

α + β = 360°

β – α = 270°

β – α = 180°


2Winkel mit gleichem Sinuswert

Lösungserwartung

α + β = 180°

Lösungsschlüssel

Ein Punkt ist genau dann zu geben, wenn ausschließlich die laut Lösungserwartung richtige

Beziehung angekreuzt ist.

Rechtwinkeliges Dreieck

Aufgabennummer: 1_059 Prüfungsteil: Typ 1 S Typ 2 £


S keine Hilfsmittel erforderlich S

gewohnte Hilfsmittel möglich £

besondere Technologie erforderlich

Gegeben ist ein rechtwinkeliges Dreieck wie in nebenstehender

Skizze.

Aufgabenstellung:

Welche der nachfolgenden Aussagen sind für das abgebildete

Dreieck zutreffend?

Kreuzen Sie die beiden zutreffenden Aussagen an!

tan(α ) = 5

13 £

cos(α ) = 13

12 £

sin(γ ) = 5

13 £

cos(γ ) = 12

13 £

tan(γ ) = 12

5 £

Rechtwinkeliges Dreieck 2

Lösungsweg

sin(γ ) = 5

13 S

cos(γ ) = 12

13 S

Lösungsschlüssel

Die Aufgabe gilt nur dann als richtig gelöst, wenn genau die zwei zutreffenden Antwortmöglich-

keiten angekreuzt sind.

Cosinus im Einheitskreis



S keine Hilfsmittel erforderlich S



Aufgabenstellung:

Zeichnen Sie im Einheitskreis alle Winkel aus [0°; 360°] ein, für die cos β = 0,4 gilt!

Achten Sie auf die Kennzeichnung der Winkel durch Winkelbögen.

0,5

–0,5

–0,5

0,5

1

1–1

–1

Cosinus im Einheitskreis 2

Möglicher Lösungsweg

Lösungsschlüssel

Die Winkel müssen durch Winkelbögen eindeutig gekennzeichnet sein.

0,5

–0,5

–0,5

0,5

1

1–1

–1

Sinus im Einheitskreis

Aufgabennummer: 1_076 Prüfungsteil: Typ 1 Typ 2


keine Hilfsmittel erforderlich

gewohnte Hilfsmittel möglich


Aufgabenstellung:

Zeichnen Sie im Einheitskreis alle Winkel aus [0°; 360°] ein, für die sin α = –0,7 gilt! Achten Sie auf die Kennzeichnung der Winkel durch Winkelbögen.

0,5

–0,5

–0,5

0,5

1

1–1

–1

Sinus im Einheitskreis 2


Lösungsschlüssel

Die Winkel müssen durch Winkelbögen eindeutig gekennzeichnet sein.

0,5

–0,5

–0,5

0,5

1

1–1

–1

Winkelfunktion



S keine Hilfsmittel erforderlich £



Gegeben ist ein rechtwinkeliges Dreieck:

Aufgabenstellung:

Geben Sie tan ψ in Abhängigkeit von den Seitenlängen u, v und w an!

tan ψ = ___________________

90°v

w

u

φ

ψ

Winkelfunktion 2


tan ψ = v

u

Lösungsschlüssel

Alle Ausdrücke, die zu dem in der Lösungserwartung angegebenen Ausdruck äquivalent sind,

sind als richtig zu werten.

* Diese Aufgabe wurde dem im Oktober 2012 publizierten Kompetenzcheck (vgl. https://www.bifie.at/node/1807) entnommen.

Winkelfunktionen*






Gegeben ist das Intervall [0°; 360°].

Aufgabenstellung:

Nennen Sie alle Winkel α im gegebenen Intervall, für die gilt: sin α = cos α .

Winkelfunktionen 2


α 1 = 45° oder α 1 = π4

α 2 = 225° oder α 2 = 5π4

Lösungsschlüssel

Die Lösung gilt nur dann als richtig, wenn beide Werte (egal ob im Grad- oder Bogenmaß)

richtig angegeben sind.

* Diese Aufgabe wurde dem im Oktober 2013 publizierten Kompetenzcheck (vgl. https://www.bifie.at/node/2389) entnommen.

Rechtwinkeliges Dreieck*



S keine Hilfsmittel erforderlich £



Von einem rechtwinkeligen Dreieck ABC sind die Längen der Seiten a und c gegeben.

Aufgabenstellung:

Geben Sie eine Formel für die Berechnung des Winkels α an!

Rechtwinkeliges Dreieck 2


α = tan–1 a

c oder α = arctan

a

c oder tan α =

a

c

Lösungsschlüssel

Als nicht richtig zu werten sind Umformungsketten, die die Gleichheit verletzen, wie z. B.:

α = tan α = a

c = tan–1

a

c.

Formeln, bei denen b durch a und c ausgedrückt wird, sind ebenso als richtig zu werten,

wie z. B.: sin α = a

a2 + c

2.

* Diese Aufgabe wurde der im Mai 2013 publizierten Probeklausur (vgl. https://www.bifie.at/node/2231) entnommen.

Einheitskreis*






Der Punkt P = (– 45 |3

5 ) liegt auf dem Einheitskreis.

Aufgabenstellung:

Bestimmen Sie für den in der Abbildung markierten Winkel α den Wert von sin(α )!

sin(α ) = ______________________________________

x

1

1

y

αα

P =

Einheitskreis 2


sin(α ) = 35 oder sin(α ) = 0,6

Lösungsschlüssel

1 Punkt für die richtige Lösung

Dennis Tito






Dennis Tito, der 2001 als erster Weltraumtourist

unterwegs war, sah die Erdoberfläche unter

einem Sehwinkel von 142°.

Aufgabenstellung:

Berechnen Sie, wie hoch (h) über der Erdober-

fläche sich Dennis Tito befand, wenn vereinfacht

die Erde als Kugel mit einem Radius r = 6 370 km

angenommen wird!

Geben Sie das Ergebnis auf ganze Kilometer

gerundet an!

Dennis Tito 2


sin 71° = r

r + h

r + h = r

sin 71°

h = r

sin 71° – r

h = 6 737,044 – 6 370

h = 367,044

Dennis Tito befand sich (in diesem Augenblick) rund 367 km über der Erdoberfläche.

Lösungsschlüssel

Die Aufgabe ist dann als richtig gelöst zu werten, wenn das Ergebnis im Intervall [367; 368]

liegt.

Raumdiagonale beim Würfel






Gegeben ist ein Würfel mit der Seitenlänge a.

Aufgabenstellung:

Berechnen Sie die Größe des Winkels φ zwischen einer Raumdiagonalen und einer Seiten- flächendiagonalen eines Würfels!

Raumdiagonale beim Würfel 2


tan φ = ad1

= a

a 2 =

2

2 → φ ≈ 35°

Lösungsschlüssel

Ein Punkt wird vergeben, wenn φ aus dem Lösungsintervall [35°; 36°] ist.

Sonnenradius






Die Sonne erscheint von der Erde aus unter einem Sehwinkel von α ≈ 0,52°. Die Entfernung der Erde vom Mittelpunkt der Sonne beträgt ca. 150 ∙ 10

6 km.

Aufgabenstellung:

Geben Sie eine Formel zur Berechnung des Sonnenradius an und berechnen Sie den Radius!

r = _______________

r = _______________ km

Sonnenradius 2


r = 150 ∙ 106∙ sin 0,26°

r = 6,8 ∙ 105 km

Lösungsschlüssel

Alle zu der in der Lösungserwartung angegebenen Formel äquivalenten Terme sind als richtig

zu werten. Die Maßzahl für den Radius muss aus dem Intervall [6 · 105; 7 · 105] sein.

Winkelfunktionen im Einheitskreis






In der nachstehenden Abbildung ist ein Winkelfunktionswert eines Winkels β am Einheitskreis farbig dargestellt.

Aufgabenstellung:

Geben Sie an, um welche Winkelfunktion es sich dabei handelt, und zeichnen Sie alle Winkel

im Einheitskreis ein, die diesen Winkelfunktionswert besitzen! Kennzeichnen Sie diese durch

Winkelbögen!

Winkelfunktionen im Einheitskreis 2


sin(β )

Lösungsschlüssel

Die Aufgabe ist nur dann richtig gelöst, wenn die Winkelfunktion angegeben wurde und beide

Winkelbögen korrekt eingezeichnet sind. Es besteht kein Genauigkeitsanspruch, dennoch soll-

ten die Symmetrien erkennbar sein.

Winkelfunktionswert






In der nachstehenden Abbildung ist ein Winkelfunktionswert eines Winkels γ am Einheitskreis farbig dargestellt.

Aufgabenstellung:

Geben Sie an, um welche Winkelfunktion es sich dabei handelt, und zeichnen Sie alle Winkel

im Einheitskreis ein, die diesen Winkelfunktionswert besitzen! Kennzeichnen Sie diese durch

Winkelbögen!

Winkelfunktionswert 2


cos (γ )

Lösungsschlüssel

Die Aufgabe ist nur dann richtig gelöst, wenn die Winkelfunktion angegeben wurde und beide

Winkelbögen korrekt eingezeichnet sind. Es besteht kein Genauigkeitsanspruch, dennoch soll-

ten die Symmetrien erkennbar sein.

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