Auftrag der Woche 4 (WS 16 17): Unterschied zwischen den Versionen
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+ | ===Lösung von AlanTu=== | ||
Wenn man den Haken bei „Spur“ setzt, erscheint nach und nach die Mittelsenkrechte. | Wenn man den Haken bei „Spur“ setzt, erscheint nach und nach die Mittelsenkrechte. | ||
<ggb_applet width="1000" height="900" version="4.0" 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− | + | ====Konstruktionsbeschreibung==== | |
− | + | Gegeben seien zwei Punkte <math>A</math> und <math>B</math>. Gesucht ist <math>M:=\{Q|\overline{AQ}\cong\overline{QB}\}</math>. | |
− | + | ||
− | + | Sei <math>r\in\mathbb{R}</math> fest aber beliebig. | |
− | + | # Zeichne einen Kreis <math>c_r</math> mit Radius <math>r</math> um <math>A</math> (die Menge der Punkte mit Abstand <math>r</math> von <math>A</math>). | |
− | + | # Zeichne einen Kreis <math>d_r</math> mit Radius <math>r</math> um <math>B</math> (die Menge der Punkte mit Abstand <math>r</math> von <math>B</math>). | |
− | + | # Bestimme <math>M_r</math> (die Menge der Punkte mit Abstand <math>r</math> sowohl von <math>A</math> als auch von <math>B</math>) folgendermaßen: | |
+ | ## Falls kein Schnittpunkt von <math>c</math> und <math>d</math>: Es sei <math>M_r=\{\}</math>. | ||
+ | ## Falls ein Schnittpunkt von <math>c</math> und <math>d</math>: Nenne den Schnittpunkt <math>Q</math>, es sei <math>M_r=\{Q\}</math>. | ||
+ | ## Falls zwei Schnittpunkte von <math>c</math> und <math>d</math>: Nenne die beiden Schnittpunkte <math>Q_r^1</math> und <math>Q_r^2</math>, es sei <math>M_r=\{Q_r^1,Q_r^2\}</math>. | ||
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+ | <math>M</math> ergibt sich nun aus der Vereinigung aller <math>M_r</math> für <math>r\in\mathbb{R}</math>, also: <math>M = \bigcup\limits_{r\in\mathbb{R}}{M_r}</math> | ||
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+ | ====Begründung, warum die Menge genau die Mittelsenkrechte ist==== | ||
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+ | Betrachtet man nun <math>r=\frac{\overline{AB}}{2}</math>: <math>Q</math> ist der Mittelpunkt von <math>A</math> und <math>B</math>, da er den selben Abstand von beiden Punkten hat. | ||
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+ | Betrachtet man nun <math>r\in\mathbb{R} \wedge r > \overline{QA}</math>: | ||
+ | * Das Viereck <math>AQ_r^1BQ_r^2</math> bildet eine Raute mit Seitenlänge <math>r</math>. | ||
+ | * Da die Diagonalen der Raute sich sowohl halbieren, als auch senkrecht aufeinander stehen, liegen <math>Q_r^1</math> und <math>Q_r^2</math> auf der Mittelsenkrechten von <math>A</math> und <math>B</math>. | ||
+ | * Nach dem Satz des Pythagoras ergibt sich <math>\overline{QQ_r^1} = \overline{QQ_r^2} = \sqrt{r^2 - \overline{QA}^2}</math> und da <math>f(r)=\sqrt{r^2 - \overline{QA}^2}</math> für <math>r > \overline{QA}</math> genau einen Wertebereich von <math>(0,\infty)</math> besitzt, ergibt die Vereinigung aller <math>M_r</math> genau die Mittelsenkrechte von <math>A</math> und <math>B</math> ohne den Mittelpunkt von <math>A</math> und <math>B</math>. | ||
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+ | Nimmt man also beide Fälle zusammen ergibt sich genau die komplette Mittelsenkrechte von <math>A</math> und <math>B</math>. | ||
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+ | ===Lösung von Tutor Alex=== | ||
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+ | Nachtrag: Falls die GeoGebra Datei hier nicht angezeigt wird, [https://ggbm.at/uFGVcdT3 klicke hier]. | ||
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+ | ===2. Lösung von AlanTu=== | ||
+ | <ggb_applet width="900" height="900" version="4.0" ggbBase64="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" showResetIcon = "true" enableRightClick = "true" errorDialogsActive = "true" enableLabelDrags = "false" showMenuBar = "true" showToolBar = "true" showToolBarHelp = "false" showAlgebraInput = "true" useBrowserForJS = "false" allowRescaling = "true" /> | ||
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Version vom 17. November 2016, 14:56 Uhr
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Die Lösung ist korrekt, die Skizze aus didaktischer Sicht suboptimal. Generieren Sie mit Geogebra eine dynamische Applikation, die die korrekte Lösung besser als die obige Skizze unterstützt.
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Lösung von AlanTu
Wenn man den Haken bei „Spur“ setzt, erscheint nach und nach die Mittelsenkrechte.
Konstruktionsbeschreibung
Gegeben seien zwei Punkte und
. Gesucht ist
.
Sei fest aber beliebig.
- Zeichne einen Kreis
mit Radius
um
(die Menge der Punkte mit Abstand
von
).
- Zeichne einen Kreis
mit Radius
um
(die Menge der Punkte mit Abstand
von
).
- Bestimme
(die Menge der Punkte mit Abstand
sowohl von
als auch von
) folgendermaßen:
- Falls kein Schnittpunkt von
und
: Es sei
.
- Falls ein Schnittpunkt von
und
: Nenne den Schnittpunkt
, es sei
.
- Falls zwei Schnittpunkte von
und
: Nenne die beiden Schnittpunkte
und
, es sei
.
- Falls kein Schnittpunkt von
ergibt sich nun aus der Vereinigung aller
für
, also:
Begründung, warum die Menge genau die Mittelsenkrechte ist
Betrachtet man nun :
ist der Mittelpunkt von
und
, da er den selben Abstand von beiden Punkten hat.
Betrachtet man nun :
- Das Viereck
bildet eine Raute mit Seitenlänge
.
- Da die Diagonalen der Raute sich sowohl halbieren, als auch senkrecht aufeinander stehen, liegen
und
auf der Mittelsenkrechten von
und
.
- Nach dem Satz des Pythagoras ergibt sich
und da
für
genau einen Wertebereich von
besitzt, ergibt die Vereinigung aller
genau die Mittelsenkrechte von
und
ohne den Mittelpunkt von
und
.
Nimmt man also beide Fälle zusammen ergibt sich genau die komplette Mittelsenkrechte von und
.
Lösung von Tutor Alex
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2. Lösung von AlanTu