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Kann jemand den folgenden Satz möglichst einfach und verständlich mit Vektoralgebra beweisen?

Der Schwerpunkt eines beliebigen Dreiecks teilt die Schwerelinien im Verhältnis 2:1.

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Mach dir mal eine Skizze und beachte, dass die Schwerelinien (vermutlich) die inneren Teilstrecken der Seitenhalbierenden sind. Die drei Seitenhalbierenden schneiden sich in einem gemeinsamen Punkt, dem Schwerpunkt. Stelle fest, wo das lange und wo das kurze Stück der durch diesen Schwerpunkt zerlegten Strecken liegt.

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Lege das Dreieck so in ein KOS, dass eine Ecke bei   C (0,0) liegt und

die anderen durch die Ortsvektoren a und b bestimmt sind.

Dann gilt für die Ortsvektoren der  Seitenmitten

m1 = 0,5*a   m2=0,5a + 0,5b    und m3= 0,5b .

Die Seitenhalbierende von M1 nach B schneidet die von C nach M2 in

einem Punkt X. Betrachte nun den Weg von C über M1 nach X und zurück nach C.

Das ergibt in Vektoren

CM1 + M1X + XC  = 0_vektor

CM1 ist bekannt, M1X ist ein Stück von M1B (also etwa u*M1B)

und XC entsprechend was von M2C

0,5*a +  u*M1B  +  v*M2C =   0-Vektor

0,5*a +  u*( - 0,5a +b)  +  v*(  - 0,5a - 0,5b   ) =   0-Vektor

Jetzt ordnen nach a und b gibt

(0,5   - 0,5u - 0,5v) * a    + ( u  - 0,5v ) *b  =   0-Vektor

Da a und b lin. unabhängig sind folgt

0,5   - 0,5u - 0,5v = 0       und  u  - 0,5v = 0

                                                    u = 0,5v

0,5 - o,25v - 0,5v = 0

                2/3 = v            und  u = 1/3 .

Also hast du schon mal:  CM2 teilt BM1 im

Verhältnis 2 : 1.

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