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Aufgabe:

Konstruieren Sie ein Dreieck mithilfe der folgenden Angaben c = 7cm,  γ = 56° und dem Inkreisradius p = 2cm (S sei der Mittelpunkt des Inkreises).
Hinweis: Weisen Sie zuerst nach, dass ∢(ASB) = 90° + 1/2  beträgt.


Problem/Ansatz:

Zuerst sollen wir ja nachweisen, dass ∢(ASB) = 90° + 1/2 . Hier scheitere ich allerdings schon.. Wie kann ich das denn zeigen?

Ich habe es geschafft zu zeigen, dass in diesem Fall ∢(ASB) = 118° gilt. Allerdings bekomme ich es nicht hin, dies allgemein zu zeigen.

Leider weiß ich auch nicht, wie ich dann am besten mit der Konstruktion weitermachen soll.

(Ich weiß, dass S der Schnittpunkt der Winkelhalbierenden sein muss und dass die Winkelhalbierenden durch S im Verhältnis 1:2 geteilt werden)

Ich freue mich über jede Hilfe!

IMG_0616.PNG

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"(Ich weiß, dass S der Schnittpunkt der Winkelhalbierenden sein muss und dass die Winkelhalbierenden durch S im Verhältnis 1:2 geteilt werden)"

S ist der Schwerpunkt eines Dreiecks. Ihn findest du nicht mit den Winkelhalbierenden.

Hierzu müssen die Seiten halbiert werden und dann mit der gegenüberliegenden Ecke verbunden werden.

Oh ja! Das habe ich durcheinander geworfen.

"(Ich weiß, dass S der Schnittpunkt der Winkelhalbierenden sein muss und dass die Winkelhalbierenden durch S im Verhältnis 1:2 geteilt werden)"

S ist der Schwerpunkt eines Dreiecks. Ihn findest du nicht mit den Winkelhalbierenden.

Hierzu müssen die Seiten halbiert werden und dann mit der gegenüberliegenden Ecke verbunden werden.

Das sind ja dann mal zwei Fehlschläge auf engstem Raum.

@mariexbee

Die Winkelhalbierenden teilen sich im Allgemeinen nicht im Verhältnis 2:1.

@Moliets

mariexbee kann immerhin lesen. Sie hat im Gegensatz zu dir die Passage

(S sei der Mittelpunkt des Inkreises).

im Aufgabentext entziffern können. Wie kommst du zu der hirnrissigen Annahme, das ein Punkt nur deshalb Schwerpunkt eines Dreiecks sein sollte, weil der Aufgabensteller ihm den lustigen Namen "S" gegeben hat?

Solches Schablonendenken kann ich meinen Schülern durch wiederholte gegenteilige Aufgabenstellungen sukzessive austreiben.

Dass aber eifrige Antwortgeber solchen Bockmist verzapfen ist verwerflich.

Ich finde S mit den Winkelhalbierenden, da S der Mittelpunkt des Inkreises ist und dieser wiederum der Schnittpunkt der Winkelhalbierenden.

Dass diese sich im Verhältnis 1:2 schneiden, ist definitiv falsch, weil das für die Seitenhalbierenden gilt; das war ein dummer Fehler meinerseits.

Ich habe jetzt einfach mal alle drei Möglichkeiten ausprobiert und zwei der Schnittpunkte fallen raus, da an den Stellen der Kreis mit p=2cm A bzw. B berühren würde und er dann ja kein Inkreis des Dreiecks mehr sein kann.

3 Antworten

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Beste Antwort
Hinweis: Weisen Sie zuerst nach, dass ∢(ASB) = 90° + 1/2  beträgt.

Das soll vermutlich  ∢(ASB) = 90° + 1/2 γ  heißen.


Ich habe es geschafft zu zeigen, dass in diesem Fall ∢(ASB) = 118° gilt.


Also besitzt das Teil-Dreieck ASB einen Umkreis, auf dem der Peripheriewinkel ∢(ASB) eine Größe von 118° hat. (Der zugehörige Zentriwinkel ist dann 236°.)

Konstruiere die Strecke AB=c=7cm und einen Punkt X, für den ∢(AXB) = 118° gilt.

Konstruieren den Umkreis von AXB, auf dem muss auch S liegen.

Konstruieren Sie ein Dreieck mit ... und dem Inkreisradius p = 2cm

Dann hat S von AB den Abstand 2 cm.

Eine Parallele zu AB (auf der richtigen Seite von AB schneidet den Umkreis von AXB. Einer der beiden entstehenden Schnittpunkte ist S.

Damit solltest du weiterkommen.

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Vielen lieben Dank für die Antwort!
Eine Rückfrage habe ich: Woher weiß ich, was "die richtige Seite von AB! ist?
Ich bin so vorgegangen, wie du beschrieben hast, und habe jetzt das Dreieck ABX mit Umkreis.

Wenn ich auf der einen Seite eine Parallele zu AB zeichne, habe ich einen Schnittpunkt mit dem Umkreis, also das ist eine Tangente, und die ist 2cm von AB entfernt (was ich aber nur durch Abmessung weiß. Auf der anderen Seite von AB hätte ich zwei Schnittpunkte mit dem Kreis, wüsste aber dann nicht, wie ich weiter vorgehen soll bzw. woher ich weiß, welcher der "richtige Schnittpunkt" ist.

blob.png

Nachdem mit S_1 eine der beiden möglichen Lagen für den Schnittpunkt der Winkelhalbierenden gefunden wurde, kann die Winkelhalbierende von β und durch erneutes antragen des entstandenen Winkels β/2 der Winkel β selbst konstruiert werden. Der rote Strahl ist ein Schenkel von β.

Fortsetzen kann man jetzt, indem man mit AS_1 die Winkelhalbierende von α und daraus auch den freien Schenkel von α konstruiert.

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Die Winkelhalbierenden werden nicht im

Verhältnis 1:2 geteilt. Das hast du mit den Seitenhalbierenden

verwechselt.

Im Dreieck ASB hast du bei A den Innenwinkel α/2 und Bei B dann ß/2

also ist Winkel ASB = 180° - (  α/2 + ß/2 ) =  180° - ( α+ß)/2

              = 180° - ( 180°-γ)/2 = 90° + γ/2

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Hallo,

Weisen Sie zuerst nach, dass ∢(ASB) = 90° + 1/2  beträgt.

zeige ich später, ist aber für die Aufgabe nicht notwendig! IMHO eleganter ist es mit der Kenntnis des Südpolsatzes vorzugehen.

blob.png

Zeichen die Strecke \(AB\) und ihre Mittelsenkrechte (rot Strich-Punkt). Dann trage den Winkel \(\gamma = 56°\) (blau) unterhalb der Strecke \(AB\) in \(A\) ab. Das Lot (schwarz) durch \(A\) auf dem Schenkel (blau) von \(\gamma\) schneidet die Mittelsenkrechte in \(U\). \(U\) ist der Mittelpunkt des Umkreises (grün), der die Mittelsenkrechte unterhalb von \(AB\) in \(P\) schneidet. Schlage einen Kreis (blau) um \(P\) mit Radius \(PA\).

Konstruiere die Parallele zu \(AB\) oberhalb von \(AB\) im Abstand von \(p=2\,\text{cm}\). Diese Parallele schneidet den Kreis um \(P\) in den Punkten \(S_1\) und \(S_2\). Die Gerade durch \(P\) und \(S_1\) schneidet den Umkreis in \(C\). Das Dreieck \(\triangle ABC\) ist das gesuchte Dreieck. Die Gerade durch \(P\) und \(S_2\) liefert ein zur Mittelsenkrechte symmetrisches Dreieck.


Beweis, dass \(\angle ASB = 90° + \frac 12 \gamma\):

blob.png

Die Winkelsumme im Dreieck \(\triangle ABC\) ist \(\alpha + \beta +  \gamma =  180°\). Daraus folgt$$\begin{aligned} \alpha + \beta &= 180° -  \gamma \\ \frac 12 \alpha + \frac 12 \beta &= 90° - \frac 12 \gamma\end{aligned}$$Im Dreieck \(\triangle ABS\) ist$$\frac 12 \alpha + \frac 12 \beta + \angle ASB = 180° \\ \begin{aligned}\implies \triangle ASB &= 180° - \left( \frac 12 \alpha + \frac 12 \beta\right) \\&= 180° - \left(90° - \frac 12 \gamma\right) \\&= 90° + \frac 12 \gamma\end{aligned}$$Gruß Werner

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