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Aufgabe:

Die Klasse 9a möchte vermessen wie hoch ihr Schulhaus ist. Dazu messen sie in einiger Entfernung zum Schulhaus den Winkel β = 14,7° zwischen der Horizontalen und der Sichtlinie zur Schulhausspitze. d=8m näher am Schulhaus beträgt dieser Winkel α = 17,9°. Wie hoch ist das Schulhaus?

Problem/Ansatz:

Gibt es einen Trick wie man die Höhe vom Schulhaus schnell ausrechnen kann ? :)

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Wie sieht deine Skizze aus?

blob.png

etwa so.... ;)

Ja.

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2 Antworten

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Beste Antwort

h sei die Höhe des Schulhauses, x sei der Abstand der zweiten Messung vom Schulhaus. Löse das System

tan(14,5°)=\( \frac{h}{8+x} \)

tan(17,9°)=\( \frac{h}{x} \).

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Ok - das ist der Standardweg. Und wo ist der Trick? Oder anders gefragt: wie hätte man es sonst rechnen sollen?

Und wo ist der Trick?

Tricks sind doch bei Profi-Mathematikern sehr beliebt, wenn sie mit ihrem

meist nervig-ödem Herleit-Latein am Ende sind, bei dem 95% der Zuhörer aussteigen.

Kann man nicht auch hier irgendwie von München über Köln nach Berlin fahren

und dabei tolle Gedankengebäude betrachten, die in der Praxis keine Rolle spielen?


... und dabei tolle Gedankengebäude betrachten, die in der Praxis keine Rolle spielen?

Ich biete dazu ein Gedankengebäude, welches in der Praxis durchaus eine Rolle spielen kann. Z.B. die Abwesenheit der Möglichkeit den Tangens zu berechnen.

Ok - heutzutage kann man auch keine Zahlen dividieren (ohne TR) wenn man keinen TR hat. Und wenn man einen TR hat, ... dann hat man auch Tangens.

Aber seis drum: aufgelöst nach \(h\) ergibt sich aus dem Ansatz von Roland$$h = \frac{d \tan\left(14,7°\right)}{ 1-\frac{\tan\left(14,7°\right)}{\tan\left(17,9°\right)} }= \frac{d \tan\left(14,7°\right)\tan\left(17,9°\right)}{\tan\left(17,9°\right) -\tan\left(14,7°\right) }$$Für 'kleine' Winkel ist der Tangens etwa identisch zum Bogenmass des Winkels. Und da der Tangens sowohl in Zähler und Nenner vorkommt, kürzt sich der Faktor \(\pi/180\) zumindest einmal weg.

Meine Idee wäre daher (\(d=8\,\text m\)):$$h \approx d \cdot \frac{14,7 \cdot 17,9\cdot \frac{\pi}{180}}{17,9-14,7} \approx 11,5\,\text m$$gegenüber \(h \approx 11,2\,\text m\) bei der exakten Rechnung ist das keine schlechte Schätzung.

Bleibt noch die Frage, ob das Wort 'Trick' aus der Originalaufgabenstellung stammt oder aus einer Laune des Fragestellers.

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Hier der Trick mit dem Sinussatz.

blob.png

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