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Ich würde gern wissen, wie die Konstruktion auf dem Foto zustande kommt. Ich weiß, dass es etwas mit den Strahlensätzen zu tun hat. Mir ist aber unklar, wie die einzelnen Stammbrüche entstehen können, wenn man die einzelnen Teilpunkte mit der linken oberen Ecke des Rechtecks verbindet und dann das Lot auf die Strecke fällt. Vielen Dank!

20191119_220014.jpg

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Ich würde gern wissen, wie die Konstruktion auf dem Foto zustande kommt.

Skizze12.png

Zeichen ein Rechteck \(ABCD\) und die Diagonalen \(DB\) und \(AC\). Die Diagonalen schneiden sich in \(S_2\). Fälle das Lot von \(S_2\) auf \(AB\); der Fußpunkt ist \(F_2\). Die Gerade durch \(D\) und \(F_2\) schneidet \(AC\) in \(S_3\). Fälle von dort wieder das Lot auf \(AB\) und der Fußpunkt ist \(F_3\) usw.


Mir ist aber unklar, wie die einzelnen Stammbrüche entstehen können ...

Beginne bei einem beliebigen Fußpunkt \(F_i\). Das Verhältnis der Strecken \(|AF_i| \div |AB|\) sei \(\tau\). Ersetze noch \(AB=a\) und \(BC=b\) und stelle die Vektorgleichung für das Dreieck \(\triangle AS_{i+1}D\) auf. Wobei \(x = |AF_{i+1}| \div |AB| = |AS_{i+1}|\div |AC|\) und \(y = |DS_{i+1}| \div |DF_i|\) ist. Und \(x\) ist auch das neue Verhältnis! Die Vektorgleichung lautet: $$\begin{aligned} \vec{DS_{i+1}} - \vec{AS_{i+1}} + \vec{AD} &= 0 \\ \tau y (-b + \tau a) - x (a+b) + b &= 0 \\ -\tau y b + \tau^2 ya - x a - x b + b &= 0 \\ a(\tau^2 y - x) + b(1-\tau y - x) &= 0\end{aligned}$$Die Gleichung geht nur auf, wenn die Koeffizienten vor  \(a\) und \(b\) gleich 0 sind. Damit erhält man das Gleichungssystem $$\begin{pmatrix}-1& \tau^2 \\ 1& \tau \end{pmatrix} \cdot \begin{pmatrix} x\\ y\end{pmatrix} = \begin{pmatrix} 0\\ 1\end{pmatrix}$$ Die Lösung für \(x\) ist dann$$x = \frac {\tau^2}{\tau + \tau^2}$$Sei \(\tau = 1/i\) dann wird daraus$$x = \frac{1}{i+1}$$ alles klar?

Gruß Werner

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