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Variante 2 (Kathetensatz) Bisher kennen wir $a$, $c$ und $p$. Gesucht ist die Kathete $b$. Dazu greifen wir auf die 2. Katheten berechnen, Hypotenuse gegeben (rechtwinkliges Dreieck) (Mathematik, Pythagoras, Katheter). Formel des Kathetensatzes zurück: $b^2 = c \cdot q$. In dieser Formel sind uns $b$ und $q$ noch nicht bekannt. $q$ lässt sich aber sehr leicht mit der Hilfe von $p$ berechnen, da bekanntlich gilt: $c = p + q$ (die Hypotenuse setzt sich aus den Hypotenusenabschnitten zusammen) $$ q = c - p = 5 - 3{, }2 = 1{, }8 $$ Setzen wir jetzt $c = 5$ und $q = 1{, }8$ in den Kathetensatz ein, so erhalten wir: $$ \begin{align*} b^2 &= c \cdot q \\[5px] &= 5 \cdot 1{, }8 \\[5px] &= 9 \end{align*} $$ Auflösen nach $b$ führt zu $$ \begin{align*} b &= \sqrt{9} \\[5px] &= 3 \end{align*} $$ Damit haben wir die zweite Kathete gefunden. Handelt es sich um ein rechtwinkliges Dreieck? Mithilfe des Kathetensatz können wir überprüfen, ob ein Dreieck rechtwinklig ist, ohne dabei auch nur einen einzigen Winkel zu messen. Dazu setzen wir die gegebenen Werte in die Formel ein und schauen uns an, was dabei herauskommt.
Wenn du bis hierhin alles verstanden hast, dann denkst du dir wahrscheinlich gerade: Rechtecke, Quadrate, Dreiecke…alles schön und gut, aber was bringt mir der Kathetensatz?. Wie du im nächsten Abschnitt sehen wirst, gibt es zahlreiche Fragestellungen, bei denen sich der Kathetensatz als äußerst nützlich erweist. Anwendungen Katheten gesucht Beispiel 1 Gegeben ist die Hypotenuse $c$ sowie der Hypotenusenabschnitt $p$: $$ c = 5 $$ $$ p = 3{, }2 $$ Gesucht ist die Länge der Katheten $a$ und $b$. Laut dem Kathetensatz gilt: $a^2 = c \cdot p$. Setzen wir $c = 5$ und $p = 3{, }2$ in die Formel ein, so erhalten wir: $$ \begin{align*} a^2 &= 5 \cdot 3{, }2 \\[5px] &= 16 \end{align*} $$ Auflösen nach $a$ führt zu $$ \begin{align*} a &= \sqrt{16} \\[5px] &= 4 \end{align*} $$ Damit haben wir die erste Kathete berechnet. Nur hypotenuse bekannt auch an anderen. Jetzt haben wir zwei Möglichkeiten, die zweite Kathete zu berechnen. Entweder wir greifen auf den Satz des Pythagoras zurück oder wir machen mit dem Kathetensatz weiter. Variante 1 (Satz des Pythagoras) Laut Pythagoras gilt: $a^2 + b^2 = c^2$ Setzen wir $a = 4$ und $c = 5$ in die Formel ein, so erhalten wir: $$ 4^2 + b^2 = 5^2 $$ $$ 16 + b^2 = 25 $$ $$ b^2 = 25-16 $$ $$ b^2 = 9 $$ Auflösen nach $b$ führt zu $$ \begin{align*} b &= \sqrt{9} \\[5px] &= 3 \end{align*} $$ Damit haben wir die zweite Kathete gefunden.
AB: Pythagoras und Hypotenusen - Matheretter Der Satz des Pythagoras mit a² + b² = c² gilt für alle rechtwinkligen Dreiecke in der Ebene. Wenn wir nur c² kennen, so können a und b beliebige Werte annehmen. Die folgenden Aufgaben testen, ob ihr auch das verstanden habt. Rechtwinklige Dreiecke berechnen. 1. Löse die Aufgaben zu den Hypotenusen in den rechtwinkligen Dreiecken. a) Die Hypotenuse c ist mit 7 cm bekannt. Gib drei mögliche Varianten eines solchen Dreiecks mit Katheten a, b rechnerisch an. Lösungsformel: a² + b² = c² a² = c² - b² \( a = \sqrt{c^2 - b^2} \\ a = \sqrt{49\;cm^2 - b^2} \) Beispiel für Variante 1: \( b = 3\;cm \) \( a = \sqrt{49\;cm^2 - (3\;cm)^2} = \sqrt{40\;cm^2} \approx 6, 325\;cm \) Beispiel für Variante 2: \( b = 4\;cm \) \( a = \sqrt{49\;cm^2 - (4\;cm)^2} = \sqrt{36\;cm^2} = 6\;cm \) Beispiel für Variante 3: \( b = 2\;cm \) \( a = \sqrt{49\;cm^2 - (2\;cm)^2} = \sqrt{45\;cm^2} \approx 6, 708\;cm \) b) Die Hypotenuse d ist mit 10 cm bekannt. Gib drei mögliche Varianten eines solchen Dreiecks mit Katheten e, f rechnerisch an.
Tabellen fr die Seitenverhltnisse: Die Sinustabelle Die Mathematiker merken sich das "winkelabhngige" Seitenverhltnis "Gegenkathete von / Hypotenuse" in einer sogenannten Sinustabelle: 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 Gegenkathete Hypothenuse 0 0. 17 0. 34 0. 50 0. 64 0. 77 0. Kathetensatz | Mathebibel. 87 0. 94 0. 98 1 1. Anwendung der Sinustabelle: Seitenberechnung Mit der Sinus-Tabelle kann man alle Seiten eines rechtwinkligen Dreiecks berechenen, auch wenn nur eine Seite bekannt ist (und die Winkel): Variante Eine kleine Variante dieser Aufgabe: Die Hypotenuse ist gesucht. 2. Anwendung Umgekehrt kann man mit der Sinustabelle auch die Winkel berechnen, wenn zwei der drei Seiten bekannt sind. Ein Beispiel...
Veranschaulichung Wir wissen bereits, dass es sich bei $a$, $b$ und $c$ um die Seiten des Dreiecks handelt und $p$ und $q$ die Hypotenusenabschnitte sind. Doch wie kann man sich $a^2$, $b^2$, $c \cdot p$ oder $c \cdot q$ vorstellen? In der 5. oder 6. Klasse hast du dich wahrscheinlich zum ersten Mal mit Flächen auseinandergesetzt. Schauen wir uns dazu ein kleines Beispiel an. Von einer Länge zu einer Fläche Wenn du auf einem karierten Blatt Papier ein Quadrat mit der Seitenlänge $4\ \textrm{cm}$ zeichnest, dann ist die umrandete Fläche $16\ \textrm{cm}^2$ groß. Rechnerisch: $$ 4\ \textrm{cm} \cdot 4\ \textrm{cm} = 16\ \textrm{cm}^2 $$ Mit diesem Wissen aus der Unterstufe können wir uns $a^2$, $b^2$, $c \cdot p$ oder $c \cdot q$ schon besser vorstellen. $a^2$ und $b^2$ sind Quadrate mit den Seitenlängen $a$ bzw. $b$. Bei $c \cdot p$ und $c \cdot q$ handelt es sich dagegen um Rechtecke. In der folgenden Abbildung versuchen wir den Sachverhalt noch einmal bildlich darzustellen: Laut dem Kathetensatz gilt: $$ {\color{green}a^2} = {\color{green}c \cdot p} $$ $$ {\color{blue}b^2} = {\color{blue}c \cdot q} $$ Der Kathetensatz besagt, dass in einem rechtwinkligen Dreieck das Quadrat über einer Kathete ( $a^2$ bzw. Nur hypotenuse bekannt in math. $b^2$) genauso groß ist wie das Rechteck, welches sich aus der Hypotenuse $c$ und dem anliegenden Hypotenusenabschnitt ( $p$ bzw. $q$) ergibt.
Rechtwinklige Dreiecke berechnen Rechner fr rechtwinklige Dreiecke Dieses Programm berechnet die fehlenden Gren eines rechtwinkligen Dreiecks mit der Hypotenuse c aufgrund zweier gegebener Gren (jedoch nicht aufgrund α und β). Formeln und Gleichungen siehe →unten. Neu (Dez. 2018): Implementierung der Teilflchen A 1 links und A 2 rechts von h c. Das berechnete Dreieck wird nun wieder automatisch gezeichnet (ohne Java). Man beachte die hier verwendete Lage der Hypotenusenabschnitte (siehe Abbildung). Nur hypotenuse bekannt x. In manchen Lehrwerken wird p als Abschnitt unter a und q als Abschnitt unter b angegeben; ich halte es jedoch aus wohlberlegten Grnden so, da p der linke Abschnitt unter b und q der rechte Abschnitt unter a ist.
Beispiel 2 Von einem Dreieck kennen wir die Hypotenuse, eine Kathete sowie einen Hypotenusenabschnitt: $$ c = 6 $$ $$ a = 4 $$ $$ p = 2 $$ Überprüfe mithilfe des Kathetensatzes, ob es sich um ein rechtwinkliges Dreieck handelt. Wenn das Dreieck rechtwinklig ist, so gilt: $$ a^2 = c \cdot p $$ $$ 4^2 = 6 \cdot 2 $$ $$ 16 = 12 $$ Da der Kathetensatz zu einem falschen Ergebnis führt, ist das Dreieck nicht rechtwinklig. Beispiel 3 Von einem Dreieck kennen wir die Hypotenuse, eine Kathete sowie einen Hypotenusenabschnitt: $$ c = 5 $$ $$ a = 4 $$ $$ p = 3{, }2 $$ Überprüfe mithilfe des Kathetensatzes, ob es sich um ein rechtwinkliges Dreieck handelt. Wenn das Dreieck rechtwinklig ist, so gilt: $$ a^2 = c \cdot p $$ $$ 4^2 = 5 \cdot 3{, }2 $$ $$ 16 = 16 $$ Da der Kathetensatz zu einem wahren Ergebnis führt, ist das Dreieck rechtwinklig. Zurück Vorheriges Kapitel Weiter Nächstes Kapitel
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