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4 Strahlensatz und Ähnlichkeit 4.1 Strahlensätze 4.1.1 Konstruktionsaufgaben Teilungskonstruktionen Lösung: 1. Gegeben ist ein Dreieck ABC durch a = 9cm, b = 8cm, c = 11cm. Konstruiere Transversalen des Dreiecks, welche von der Ecke C ausgehen und das Dreieck ABC in sieben inhaltsgleiche Teile zerlegen. 2. Der Punkt C teilt die Strecke [AB] von außen (vgl. Abbildung). Für die Streckenlängen gilt: CA = 2,5cm AB = 4,0cm (a) Gib das zugehörige Teilverhältnis an! C A B (b) Konstruiere den inneren Teilpunkt D, so daß C und D die Strecke [AB] harmonisch teilen! (c) Berechne AD! Lösung: (a) − 5 13 ; (b) AD ≈ 1,1cm . . . 3. Konstruiere zu einer Strecke [AB] der Länge AB = 4cm Teilpunkte C und D, die die Strecke innen und außen im Verhältnis 3 : 5 teilen. In welchem Verhältnis teilen dann die Punkte A und B die Strecke [CD]? Genaue Rechnung! Lösung: Teilverhältnis 1 : 4 bzw. −1 : 4 86

4.1 Strahlensätze Sonstige Konstruktionsaufgaben 1. Lage der Bünde bei Saiteninstrumenten: Die Länge einer Gitarrensaite ist s 0 (Entfernung von Untersattel (U) bis zum Obersattel (O)). Die Längen vom Untersattel zu den Bünden bezeichnen wir mit s 1 , s 2 usw. Für die Lage der Bünde gilt . .. U ✛ ✛ ✛ ✛ . . . S 3 S 2 S 1 S 0 1. Bund . . . . ✲ . ✲ . ✲ . ✲ O . .... s 1 s 0 = s 2 s 1 = s 3 s 2 = .... = k = konst. (1) (a) Die folgende Abbildung zeigt die Lage von Untersattel, Obersattel und dem ersten Bund einer Gitarre im Maßstab 1 : 5. U . B 1 . O . . Übertrage die Zeichnung auf dein Blatt und konstruiere auf eine möglichst einfache Weise die Lage des zweiten, dritten und vierten Bundes! Entnimm deiner Konstruktion mit Hilfe einer kleinen Rechnung die tatsächliche Länge von s 4 ! (b) Jeder Bund entspricht einem Halbton, d. h. der zwölfte Bund entspricht einer Oktave und damit ist s 12 = s 0 2 . Drücke s 12 mit Hilfe von Gleichung (1) durch k und s 0 aus! Berechne mit der so entstandenen Gleichung k auf eine Genauigkeit von vier geltenden Ziffern durch Probieren mit dem Taschenrechner! Verwende k zur Berechnung von s 4 aus s 0 = 65,0cm! Wie groß ist der prozentuale Fehler deines in Teilaufgabe (a) ermittelten Wertes von s 4 ? 87

4 Strahlensatz und Ähnlichkeit<br />

4.1 Strahlensätze<br />

4.1.1 Konstruktionsaufgaben<br />

Teilungskonstruktionen<br />

Lösung:<br />

1. Gegeben ist ein Dreieck ABC durch a = 9cm, b = 8cm, c = 11cm. Konstruiere<br />

Transversalen des Dreiecks, welche von der Ecke C ausgehen und das Dreieck ABC<br />

in sieben inhaltsgleiche Teile zerlegen.<br />

2. Der Punkt C teilt die Strecke [AB] von außen (vgl. Abbildung).<br />

Für die Streckenlängen gilt:<br />

CA = 2,5cm<br />

AB = 4,0cm<br />

(a) Gib das zugehörige Teilverhältnis an!<br />

C A B<br />

(b) Konstruiere den inneren Teilpunkt D, so daß C und D die Strecke [AB] harmonisch<br />

teilen!<br />

(c) Berechne AD!<br />

Lösung: (a) − 5<br />

13<br />

; (b) AD ≈ 1,1cm<br />

.<br />

.<br />

.<br />

3. Konstruiere zu einer Strecke [AB] der Länge AB = 4cm Teilpunkte C und D, die<br />

die Strecke innen und außen im Verhältnis 3 : 5 teilen.<br />

In welchem Verhältnis teilen dann die Punkte A und B die Strecke [CD]?<br />

Genaue Rechnung!<br />

Lösung: Teilverhältnis 1 : 4 bzw. −1 : 4<br />

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