Änderungen von Dokument Lösung Schwerpunkt im Dreieck

Zuletzt geändert von akukin am 2024/05/19 20:32

Von Version 6.1
bearbeitet von akukin
am 2024/05/19 20:18
Änderungskommentar: Es gibt keinen Kommentar für diese Version
Auf Version 4.1
bearbeitet von akukin
am 2024/05/19 19:41
Änderungskommentar: Es gibt keinen Kommentar für diese Version

Zusammenfassung

Details

Seiteneigenschaften
Inhalt
... ... @@ -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. //