+1 Daumen
23,9k Aufrufe
Der Stz des Pythagoras ist ja a² + b² = c². also für ein rechtwinkliges Dreieck gedacht.

Wie kann ich den Satz jetzt so erweitern, dass ich mit ihm Strecken im Dreidimensionalen (also bei Körpern) berechne. habe gehört, dass das geht!
Avatar von

3 Antworten

0 Daumen
 
Beste Antwort

Was Akelei und Lu in ihren Antworten geschildert haben sind aber nur Spezialfälle des allgemeinen Falles einer beliebigen Strecke im freien Raum. Für diese kann man die Länge ebenfalls mit dem Satz des Pythagoras berechnen!

Sind die Begrenzungspunkte der Strecke P1(x1, y1, z1) und P2(x2,y2,z2), dann gilt für die Länge s der Strecke:
s2 = (x2-x1)2+(y2-y1)2+(z2-z1)2

Für die Herleitung denkt man sich einen Würfel, der die Strecke als Diagonale besitzt:

Als Beispiel hier eine Skizze für die Punkte

P1(0, 4, 2) und P2(6, 0, 0)

Der Quader hat die Seitenlängen a=6, b=4 und c=3.

Um die Länge s der roten Strecke zu berechnen, berechnet man zuerst die Länge r der blauen Strecke nach dem Satz des Pythagoras:

r2=a2+c2

Jetzt musst du beachten, dass die blaue Strecke gemeinsam mit der roten Strecke und der Strecke zwischen D und P2 ebenfalls ein rechtwinkliges Dreieck bildet!

Daraus folgt:
r2+b2=s2

r2 ist aber bereits von oben bekannt, somit folgt:

s2=a2+b2+c2,

was man auch als euklidischen Abstandsbegriff im Raum bezeichnet.


Hilfreiches Video hierzu:

https://www.youtube.com/watch?v=V2ln5UAbvUw

Avatar von 10 k
0 Daumen
Der Satz des Pythagoras ist in den Körpern gut anwendbar in denen der Querschnitt ein rechtwinkliges Dreiechk erkennen läßt , zBsp.: Kegel,Diagonale bei Würfel, Tetraeder , Pyramide, Oktaeder usw.

Eigentlich erweitert man den Satz nicht  sondern formt ihn dann nur um.

zum Beispiel beim Kegel

h²+r²=Mantelinie²
Avatar von 40 k
0 Daumen
Bei dreidimensionalen Körpern findest du, wenn nötig mit Hilfslinien, Dreiecke mit rechten Winkeln, in denen du dann Katheten und Hypotenusen mit a,b resp. c bezeichnen kannst.

Typischerweise verwendet man als Hilfslinie die Höhe eines Körpers. Da kann es sich ergeben, dass der Durchstosspunkt im Innern der Grundfläche liegt und dort weitere Hilfslinien nötig sind. Somit in der Grudfläche ev. wieder ein rechtwinkliges Dreieck…

Es kommt aber auf die Form des betrachteten Körpers an.
Avatar von 162 k 🚀

Ein anderes Problem?

Stell deine Frage

Willkommen bei der Mathelounge! Stell deine Frage einfach und kostenlos

x
Made by a lovely community