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4.2 Ähnlichkeit von Dreiecken 5. Das Quadrat ABCD hat die Seitenlänge a. Die Gerade BF schneidet die Gerade DC im Punkt E (Skizze). E D . . C (a) Begründe ∆ABF ∼ ∆EBC. (b) BerechnedieStreckenlängeCE inAbhängigkeit von a wenn a = 1,5AF Lösung: (a) Die Dreiecke stimmen in den Winkeln überein (rechte Winkel, Z-Winkel). (b) CE = 3 2 a F A a B 6. ImgleichseitigenDreieckABC mitderSeitenlänge b wird vom Höhenfußpunkt F aus das Lot auf die Seite [AC] gefällt (s. Skizze). (a) Gib alle ähnlichen Dreiecke an, die in nebenstehender Figur auftreten (mit kurzer Begründung)! (b) Berechne allgemein, jeweils ausgedrückt durch die Seitenlänge b, die Streckenlängen AP, CP und h = CF! . P . . . A C h F . b B Lösung: (a): △AFC ∼ △FBC ∼ △AFP ∼ △PFC; (Übereinstimmung in allen Winkeln) (b): AP = b 4 , CP = 3 4 b, h = b 2√ 3 7. In einem Rechteck ABCD werden von zwei gegenüberliegenden Ecken die Lote auf eine Diagonale gefällt. Berechne die Längen x = EF und y = BF, wenn für die Seitenlängen a = 24 und b = 7 gilt. D . E F . . C b A a B Lösung: x = 527 25 und y = 168 25 122

4.2 Ähnlichkeit von Dreiecken 8. In einem Dreieck ABC ist a = 78mm; b = 111mm; c = 143mm. Wie lang sind die Seiten eines ähnlichen Dreiecks A ′ B ′ C ′ , in dem die größte Seite um 138mm kleiner ist als die Summe der Längen der beiden anderen Seiten? Lösung: Der Ansatz c ′ = k·c; b ′ = k·b; a ′ = k·a liefert k = 3, also c ′ = 429mm; b ′ = 333mm; a ′ = 234mm. 9. In dem größerenvon zwei ähnlichen Dreiecken sind die Seiten 10cm, 14cm und 18cm länger als die entsprechenden Seiten des kleineren Dreiecks. Die beiden entsprechenden Höhen h a und h ′ a verhalten sich wie 5 : 3. Berechne die Seitenlängen der beiden Dreiecke. Lösung: a ′ = 21cm; b ′ = 27cm; c ′ = 15cm; a = 35cm; b = 45cm; c = 25cm 10. Die Flächeninhalte zweier ähnlicher Vierecke verhalten sich wie 64 : 25, ihre Umfänge unterscheiden sich um 12cm. Berechne die Umfänge der beiden Vierecke. Lösung: 20cm und 32cm 11. Im Dreieck ABC schneidet die Winkelhalbierende w γ die Seite [AB] im Punkt D. Es sei AC = b = 4cm, BC = a = 8cm. Der Flächeninhalt A 1 des Teildreiecks ADC beträgt A 1 = 5cm 2 . Berechne den Flächeninhalt A 2 des Teildreiecks BCD. Lösung: A 2 = 10cm 2 . 12. Das Rechteck ABCD hat die Seitenlängen AB = 6cm und BC = 7cm, ferner ist BE = 4cm. EFGH ist ein Rechteck. D F C (a) Begründe, daß die vier eingezeichneten Teildreiecke ähnlich sind. G E (b) Berechne dieLängenderAbschnitte, in welche die Seiten [CD] und [DA] durch die Punkte F und G zerlegt werden. . H A B Lösung: (a) Sie stimmen jeweils in den Winkeln überein. (b) CF = 2cm (c) DG = 8 3 cm 13. Im Dreieck ABC gilt γ = 2α. 123

4.2 Ähnlichkeit von Dreiecken<br />

8. In einem Dreieck ABC ist a = 78mm; b = 111mm; c = 143mm.<br />

Wie lang sind die Seiten eines ähnlichen Dreiecks A ′ B ′ C ′ , in dem die größte Seite um<br />

138mm kleiner ist <strong>als</strong> die Summe der Längen der beiden anderen Seiten?<br />

Lösung: Der Ansatz c ′ = k·c; b ′ = k·b; a ′ = k·a liefert k = 3,<br />

<strong>als</strong>o c ′ = 429mm; b ′ = 333mm; a ′ = 234mm.<br />

9. In dem größerenvon zwei ähnlichen Dreiecken sind die Seiten 10cm, 14cm und 18cm<br />

länger <strong>als</strong> die entsprechenden Seiten des kleineren Dreiecks. Die beiden entsprechenden<br />

Höhen h a und h ′ a verhalten sich wie 5 : 3.<br />

Berechne die Seitenlängen der beiden Dreiecke.<br />

Lösung: a ′ = 21cm; b ′ = 27cm; c ′ = 15cm; a = 35cm; b = 45cm; c = 25cm<br />

10. Die Flächeninhalte zweier ähnlicher Vierecke verhalten sich wie 64 : 25, ihre Umfänge<br />

unterscheiden sich um 12cm. Berechne die Umfänge der beiden Vierecke.<br />

Lösung: 20cm und 32cm<br />

11. Im Dreieck ABC schneidet die Winkelhalbierende w γ die Seite [AB] im Punkt D. Es<br />

sei AC = b = 4cm, BC = a = 8cm. Der Flächeninhalt A 1 des Teildreiecks ADC<br />

beträgt A 1 = 5cm 2 . Berechne den Flächeninhalt A 2 des Teildreiecks BCD.<br />

Lösung: A 2 = 10cm 2 .<br />

12. Das Rechteck ABCD hat die Seitenlängen<br />

AB = 6cm und BC = 7cm, ferner ist BE =<br />

4cm. EFGH ist ein Rechteck.<br />

D<br />

F<br />

C<br />

(a) Begründe, daß die vier eingezeichneten<br />

Teildreiecke ähnlich sind.<br />

G<br />

E<br />

(b) Berechne dieLängenderAbschnitte, in<br />

welche die Seiten [CD] und [DA] durch<br />

die Punkte F und G zerlegt werden.<br />

.<br />

H<br />

A<br />

B<br />

Lösung: (a) Sie stimmen jeweils in den Winkeln überein. (b) CF = 2cm (c) DG = 8 3 cm<br />

13. Im Dreieck ABC gilt γ = 2α.<br />

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