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=== | ||
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Version vom 17. November 2016, 13:56 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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Inhaltsverzeichnis |
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 .
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
Nachtrag: Falls die GeoGebra Datei hier nicht angezeigt wird, klicke hier.
2. Lösung von AlanTu