0 Daumen
214 Aufrufe

Aufgabe:

Eigenmann 88-1


Nummer881a.jpg


Ohne Taschenrechner; die Figuren sind nicht maßgetreu.

Paul Eigenmann, Aufgabe 1.2.88, ISBN 3-12-722310-2, 1981, S. 14.

Die roten Striche gehören nicht zur Aufgabe.


Problem/Ansatz:

Bei Anwendung des Sinus-Satzes wird 2x dergleiche Winkelwert gefunden. Das neu gezeichnete Dreieck hat dann beim Kreiszentrum auch den Winkel α = 60°, und einfach weiter ....

Kennt jemand eine Lösung ohne Anwendung der Trigonometrie?

mfGn holdi

Avatar vor von

Spiegele einen Endpunkt der Strecke x am gezeichneten Durchmesser und erhalte ein gleichschenkliges Dreieck, dessen Basiswinkel Preipheriewinkel zu denem angegebenen Zentrumswinkel ist.

Danke,

hier meine Ausarbeitung.Nummer881b.jpg

Eigenmann hat auch Lösungen mitgeliefert. Zu dieser Aufgabe schrieb er:

[spoiler]

\(\displaystyle 6 \, \text{cm} \)

[/spoiler]

(eingangs zitiertes Werk, S. 57)

Bei Anwendung des Sinus-Satzes wird 2x dergleiche Winkelwert gefunden.

Ich sehe in Deiner ersten Zeichnung etwa acht Dreiecke und zahlreiche Winkel und Seitenlängen. Wo hast Du den Sinussatz wie angewandt? Wahrscheinlich solltest Du die Objekte zwecks Verständlichkeit anschreiben.


Funktionsterme der Linien aus der Aufgabe (Zeichnung jetzt maßgetreu):

blob.png

Wo hast Du den Sinussatz wie angewandt?

In den Dreiecken mit dem spitzen Winkel γ und der Gegenseite 2 cm.
1. sinγ = sin60°• 2 / r
2. sinδ = sin120°• 2 / r
sin60°= sin120°, also sind beide Winkel gleich .
Weil beide schwarzen Seiten um den gleichen Winkel verdreht werden, ist der untere Winkel zwischen den roten Geraden wieder = α = 60°.

1 Antwort

0 Daumen
Kennt jemand eine Lösung ohne Anwendung der Trigonometrie?

Ja. Wenn der Kreismittelpunkt der Ursprung eines Koordinatensystems ist, dann gilt:

a) für den Kreisbogen die Kreisgleichung \( y = \sqrt{36 - x^{2}} \)

b) für den rechten Schenkel des Alphawinkels im schwarzen Dreieck die Punktsteigungsform

\( y = \tan \left(60^{\circ}\right) \cdot (x-(-2))+0 \)

c) für den linken Schenkel des Alphawinkels im schwarzen Dreieck die Punktsteigungsform

\( y = \tan \left(2 \cdot 60^{\circ}\right) \cdot (x-(-2))+0 \)


Das rechte Ende der Strecke x hat die Schnittpunktkoordinaten

\( \displaystyle \left( \frac{\sqrt{33} - 3}{2} \; \Biggr| \; \frac{\sqrt{3} + 3 \sqrt{11}}{2} \right) \)


Das linke Ende der Strecke x hat die Schnittpunktkoordinaten

\( \displaystyle \left( \frac{-3 - \sqrt{33}}{2} \; \Biggr| \frac{3 \sqrt{\; 11} - \sqrt{3}}{2} \right) \)


Die euklidische Distanz beträgt 6 (cm).

Das geht tatsächlich auch "ohne Taschenrechner".

Avatar vor von 48 k

Durch die Anwendung des Tangens greifst du meiner Meinung nach auf die Trigonometrie zurück, wenn auch indirekt. Da ist die Ausarbeitung des FS um Längen eleganter.

Für den Tangens von 60 Grad (hier verwendet als Kurzschreibweise für die Steigung) reicht ja Pythagoras.

Vor allem macht die Rechnung im Gegensatz zu meiner Lösung überhaupt nicht deutlich, dass die Länge von x völlig unabhängig von der Wahl des Teilungspunktes auf dem Durchmesser ist.

Ein anderes Problem?

Stell deine Frage

Willkommen bei der Mathelounge! Stell deine Frage einfach und kostenlos

x
Made by a lovely community