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/mathe/76645/aufgabe

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Aufgabe

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Lösung
Strategie

Schritte

Teilaufgabe 1.1

Zeichnung des Vierecks ABCD:

  • Strecke [AB] = 10 cm.
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  • Verbinde abschließend die Punkte D und C.
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Länge der Strecke über den Kosinussatz im Dreieck ABD:

Gleichungsumformung

Maß des Winkels über den Sinussatz im Dreieck ABD:

Gleichungsumformung

Teilaufgabe 1.2

Umfang des Vierecks ABCD:

im Dreieck ABC:

im Dreieck ABC mit dem Satz des Pythagoras:

im Dreieck ACD mit Hilfe des Kosinussatzes:

Gleichungsumformung

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Bemerkung: Alternativ könne wir die Länge der Strecke auch mit dem Kosinussatz im Dreieck berechnen. Der Winkel ist ja leicht zu berechnen:

Teilaufgabe 1.3

Zeichnung der Strecke [AF] und des Kreisbogens :

  • Der Kreis A berührt die Strecke [DB] im Punkt F, daher muss die Strecke [AF] in einem rechten Winkel zu [DB] stehen: Fälle der Lot von A auf die Strecke [DB].
  • Schnittpunk der Strecke [DB] und der Senkrechten ]AF[ ist der Punkt F.

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  • Zeichne nun den Kreis um A mit Radius
  • r = [AF].
  • Der Schnittpunkt der Kreislinie und der Strecke [AB] ist der Punkt E.
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Flächeninhalt A der entstandenen Figur GBF:

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  • Fläche des Dreiecks ABF:

im rechtwinkligen Dreieck ABF mit Hilfe der Trigonometrie

():

Gleichungsumformung

Umformung: \cdot10\ cm

Bemerkung: Alternativ können wir die Länge von auch mit dem Satz des Pythagoras berechnen, die Längen von und sind ja bekannt.

im rechtwinkligen Dreieck ABF mit Hilfe der Trigonometrie

Gleichungsumformung

  • Fläche des Kreissektors:

im Dreieck ABF über den Innenwinkelsumme im Dreieck:

Teilaufgabe 1.4

Zeichnung der Strecke [] für x = 6:

  • cm (pink) und
  • Verbinde die Punkte und C
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Länge der Strecke in Abhängigkeit von x mit Hilfe des Kosinussatzes im Dreieck :

Warum der Kosinussatz?
  1. Voraussetzung: Wir kennen in diesem Dreieck zwei Seiten mit dem eingeschlossenem Winkel, wenn diese Voraussetzung gegeben ist, kann ich den Kosuinussatz verwenden und die dritte Seite berechnen.
  2. Voraussetzung: Wir kennen alle drei Seiten, dann kann ich einen Winkel berechnen.

Winkel :

Gleichungsumformung

Teilaufgabe 1.5

Der zugehörige Wert x für :

Die Strecke [] ist minimal, wenn [] senkrecht auf [DB] steht (siehe Bild).

Das Dreieck ist rechtwinklig, somit kannst du die Länge mit Hilfe der Trigonometrie berechnen:

Wenn du die genaue Länge berechnen willst, kannst du x in die obige Gleichung einsetzen:

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Alternative Berechnung

Teilaufgabe 1.6

Das Dreieck BCF ist nicht gleichschenklig:

  • Die Länge mit Hilfe des Kosinussatzes:

cm

cm

und

Damit ist das Dreieck nicht gleichschenklig.

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