schülerzirkel
mathematikWer hat Spaß an kniffligen Problemen?
Problem des Monats November 2004 mit Lösung
| Flächen im Trapez |
In einem Trapez ist
der Flächeninhalt von Dreieck ABE A1 = 13,5 cm2
und von Dreieck CDE A2 = 1,5 cm2. Welchen
Flächeninhalt haben die Dreiecke AED und BCE? Wie
groß ist der Flächeninhalt A des
Trapezes? |
|
Dreieck ABE ist
neunmal so groß wie Dreieck CDE. Dreieck ABE ist ferner
eine maßstäbliche Vergrößerung von Dreieck CDE;
das wird deutlich, wenn wir
Dr 2 A =
(3x + x)·4y
2 A = 16xy.Da xy
= 2 A2
= 3 cm2
ist,
folgt 2 A = 16·2 A2, also
A =
24 cm2.
Die
beiden Dreiecke AED und BCE sind flächengleich,
da sie sich durch das Dreieck CDE zu zwei Dreiecken mit derselben
Grundseite CD
und der gleichen Höhe, nämlich der Trapezhöhe,
ergänzen lassen. Ihre Fläche hat
demnach die Größe A3 = (A– A1
– A2):2 = (24 – 15):2
cm2 = 4,5 cm2.
Für
den allgemeinen Fall brauchen wir nur den
Vergrößerungsfaktor l einzuführen;
für ihn gilt:
l2 = A1: A2.
Dann ist wieder nach der Inhaltsformel für das Trapez: 2 A =
(x + lx)(y
+ l y) = (1 + l)2xy = (1 + l)2 ·2A2 und
Und
für den Flächenteil A3 finden wir: 2 A3 = A – (A1
+ A2) = (1 + l)2A2
– (l2 A2 + A2) = ((1 + l)2
– (1 + l2))A2
= 2l A2. Also
A3 = A4 = lA2 |