Hans Walser, [20250508]

Halbwinkelformel für den Tangens

1     Problemstellung

Aus tan(α) soll

 

 

berechnet werden.

2     Winkelhalbierende

Der erste Lösungsweg läuft über die Winkelhalbierende.

Wir arbeiten mit den Daten der Abbildung 1.

Abb. 1: Situation im Einheitskreis

Die blaue Linie ist die Winkelhalbierende des gelben Dreiecks. Diese teilt die Gegenseite im Verhältnis der anliegenden Seiten. Somit ist:

 

           

 

Daraus ergibt sich:

 

           

 

Die Formel findet sich wohl in jeder Formelsammlung.

3     Additionstheorem

Ein zweiter Lösungsweg basiert auf dem Additionstheorem (Doppelwinkelformel) für den Tangens:

 

           

 

Substitution von 2β durch α ergibt:

 

           

 

Auflösen nach tan(½ α) gibt als positive Lösung:

 

           

 

Die beiden Lösungen sind identisch.