Änderungen von Dokument Lösung Schwerpunkt im Dreieck
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Zusammenfassung
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... ... @@ -1,8 +1,4 @@ 1 -1. Für die Koordinaten des Schwerpunktes gilt: 2 -{{formula}}x_S=\frac{x_A+x_B+x_C}{3}=\frac{0+2+(-1)}{3}=\frac{1}{3}, y_S=\frac{y_A+y_B+y_C}{3}=\frac{0+3+5}{3}=\frac{8}{3}, z_S=\frac{z_A+z_B+z_C}{3}=\frac{0+4+(-2)}{3}=\frac{2}{3}{{/formula}} 3 -{{formula}}S\left(\frac{1}{3}|\frac{8}{3}|\frac{2}{3}\right){{/formula}} 4 - 5 -2. [[image:Schwerpunktlsg.png||width="250" style="float: right"]] 1 +[[image:Schwerpunktlsg.png||width="250" style="float: right"]] 6 6 Sei {{formula}}M_a{{/formula}} der Mittelpunkt der Strecke {{formula}} \overline{BC}{{/formula}}, {{formula}}M_b{{/formula}} der Mittelpunkt der Strecke {{formula}} \overline{AC}{{/formula}} und {{formula}}M_c{{/formula}} der Mittelpunkt der Strecke {{formula}} \overline{AB}{{/formula}}. 7 7 8 8 ... ... @@ -24,10 +24,7 @@ 24 24 \end{align*} 25 25 {{/formula}} 26 26 27 -mit {{formula}}k,t \in \mathbb{R^+}{{/formula}} 28 - 29 29 Die Strecke {{formula}}\overrightarrow{AS}{{/formula}} lässt sich als geschlossener Vektorzug wie folgt aufschreiben: 30 - 31 31 {{formula}} 32 32 \begin{align*} 33 33 \overrightarrow{AS}&=\overrightarrow{AB}+\overrightarrow{BC}+\overrightarrow{CS} \\ ... ... @@ -34,30 +34,3 @@ 34 34 \Leftrightarrow \overrightarrow{CS} &= \overrightarrow{AS}-\overrightarrow{AB}-\overrightarrow{BC} \quad \text{(III)} 35 35 \end{align*} 36 36 {{/formula}} 37 - 38 - 39 -Einsetzen von {{formula}}\text{(I)}{{/formula}} und {{formula}}\text{(II)}{{/formula}} in {{formula}}\text{(III)}{{/formula}}: 40 - 41 -{{formula}} 42 -\begin{align*} 43 -&t\cdot \left(\overrightarrow{CB}+\frac{1}{2} \overrightarrow{BA}\right) = k\cdot \left(\overrightarrow{AB}+\frac{1}{2} \overrightarrow{BC}\right)-\overrightarrow{AB}-\overrightarrow{BC}\\ 44 -\Leftrightarrow &\overrightarrow{AB}\cdot \left(-\frac{1}{2}t-k+1\right)+\overrightarrow{BC}\cdot \left(-t-\frac{1}{2}k+1 \right)=0 45 -\end{align*} 46 -{{/formula}} 47 - 48 -Da {{formula}}\overrightarrow{AB}{{/formula}} und {{formula}}\overrightarrow{BC}{{/formula}} linear unabhängig sind, ist die linke Seite genau dann 0, wenn die Terme innerhalb der Klammern beide 0 sind. Das heißt, man erhält folgendes Gleichungssystem: 49 - 50 -{{formula}} 51 -\begin{align*} 52 -\left(-\frac{1}{2}t-k+1\right)&=0 \quad (i) \\ 53 -\left(-t-\frac{1}{2}k+1 \right)&=0 \quad (ii) 54 -\end{align*} 55 -{{/formula}} 56 - 57 -{{formula}}2\cdot \text{(i)}{{/formula}}-{{formula}}\text{(ii)}{{/formula}}: {{formula}}-\frac{3}{2}k+1=0 \Leftrightarrow k=\frac{2}{3} {{/formula}} 58 - 59 -Einsetzen von {{formula}}k=\frac{2}{3}{{/formula}} in {{formula}}\text{(i)}{{/formula}} (oder {{formula}}\text{(ii)}{{/formula}}) liefert {{formula}}t=\frac{2}{3}{{/formula}} 60 - 61 -Somit ist gezeigt, dass der Schwerpunkt {{formula}}S{{/formula}} die Seitenhalbierenden im Verhältnis 2:1 teilt. 62 - 63 -//Die Koordinaten des Schwerpunktes erhält man, indem man {{formula}}k=\frac{2}{3}{{/formula}} in Gleichung {{formula}}\text{(I)}}{{/formula}} einsetzt. //