Trigonometrie-Beispiel

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eevaa Auf diesen Beitrag antworten »
Trigonometrie-Beispiel
Guten Tag!

Ein Beispiel aus einem Mathematikbuch für die 10. Schulstufe:
Von gleich hohen Masten [A,B] und [C,D] werden vier Seile gespannt (siehe Abbildung). Man misst die Winkel alpha=62°, beta=34°, gamma=29° sowie die Länge c=24m. Wie hoch sind die Masten und wie weit sind sie voneinander entfernt?
http://www.bg-rams.ac.at/members/blee_eva/masten.gif

Da es an unserer Schule Lehrer gibt, die bei der Lösung dieser Aufgabe auf keinen grünen Zweig kommen, würde es mich interessieren, wie lange ihr in etwa zur Berechnung braucht und ob es eurer Meinung nach angemessen ist, so eine Aufgabenstellung in einer Klassenarbeit für, wie bereits erwähnt, die 10. Schulstufe zu geben.

Vielen Dank schon im Voraus

edit: c ist die Strecke EF.
Egal Auf diesen Beitrag antworten »

Was ist denn c für eine Strecke?
eevaa Auf diesen Beitrag antworten »

Achja, hab' ich vergessen einzuzeichnen. c ist die Strecke EF.
Egal Auf diesen Beitrag antworten »

benötigte Zeit: 50min (mit Ablenkungen) für ein hoffentlich richtiges Ergebnis.
Für eine Klassenarbeit möglicherweise zu schwierig.
eevaa Auf diesen Beitrag antworten »

Was wäre dein Ergebnis?

edit: Hab' das Lösungsbuch gesucht und gefunden. Höhe=17.3 m; Entfernung=29.3m

Herzlichen Dank noch einmal für die Bestätigung dafür dass nicht ich blöd bin, sondern die Aufgabe verdammt schwer.
AD Auf diesen Beitrag antworten »

Ich hab auch 20 Minuten gebraucht. Aber über 5 Minuten davon um zu realisieren, dass EF auf AC senkrecht stehen soll!
 
 
sqrt(2) Auf diesen Beitrag antworten »

Ich hab nicht gerechnet, sondern mir nur einen Lösungsweg überlegt, und finde von dem Standpunkt aus, dass die Aufgabe eine schöne Aufgabe für den Transferteil einer Arbeit ist. Wenn allerdings Arthur 15 Minuten braucht, um ein Ergebnis zu finden, müsste die Arbeit wohl leider einen Zeitrahmen aufweisen, den Klassenarbeiten in der 10. Klassenstufe nicht haben.
Egal Auf diesen Beitrag antworten »

Hm. Also meine Lösung stimmt schonmal nicht mit der angegebenen überein. Dafür hab ich die Rechtwinkligkeit nicht gebraucht. Hilf mir mal wer mit meiner Rechnung

Ich hab h als Höhe der Masten und dann



Dann noch


führt dann irgendwie zu:



Edit: Erste Fehler korrigiert h angehängt na jetzt stimmts ja hab mich wohl nur zu oft verrechnet.
AD Auf diesen Beitrag antworten »

Zitat:
Original von Egal
Dann noch

Vielleicht hast du's nicht gemerkt, aber: Hier nutzt du (indirekt) die von mir angesprochene Rechtwinkligkeit. Oder woher willst du sonst wissen, dass Dreieck BEF rechtwinklig ist?
Egal Auf diesen Beitrag antworten »

Nein da nutzt ich nur das die Ebene in der EAC liegen senkrecht dazu ist nicht das die Strecke EF senkrecht zur Strecke AC ist oder hast du das garnicht so gemeint?
AD Auf diesen Beitrag antworten »

AB steht senkrecht auf der Ebene durch EAC, aber doch nicht BF . unglücklich
Egal Auf diesen Beitrag antworten »

Ich glaub ich denk morgen drüber nach wenn ich wieder wacher bin.
Edit:
So jetzt arbeitet das Hirn wieder einigermassen und Arthur hat natürlich recht wie immer. Ich hab das wohl einfach mal so als muss so sein passt schon irgendwie abgetan.
Poff Auf diesen Beitrag antworten »

Die 'Rechte Winkel' Lösung ist falsch, dieweil das Problem so überbestimmt wäre.

Mit anderen Worten ein rechter Winkel dort ist nicht erforderlich,
wenngleich sich natürlich ergeben könnte, dass es einer ist.


Edit
Halt stopp, eben hab ich mich selbst gelinkt, das muss doch so sein.
Ist 'ok' mit dem rechten Winkel
riwe Auf diesen Beitrag antworten »

meine lösung
h = 17.34, AC = 29.29
rechtwinkeligkeit habe ich nicht vorausgesetzt zur berechnung von h, nach berechnung von AF und AE habe ich verifiziert, dass AFE rechtwinkelig ist, womit sofort AC folgt.
zeit zwischen 2 baubesprechungen ca. 20 min.
werner
Hinweisgeber Auf diesen Beitrag antworten »

für den Winkel AFE muss ein Winkel vorgegeben werden, sonst ist die Sache unterbestimmt

z.B. für 85° (Statt 90°), kommen 16.77 und 25.37 und
für 95° 17.93 und 33.41 raus

wernerrin, wie konntest du AF UND AE gleichzeitig berechnen ohne zu wissen, was für ein Winkel dort ist?
riwe Auf diesen Beitrag antworten »

das ist falsch, den brauchst du nicht

werner



einsetzen ergibt h
unter der voraussetzung, dass die masten gerade stehen
mit sieht man, dass AFE rechtwinkelig ist
Hinweisgeber Auf diesen Beitrag antworten »

Zitat:
Original von wernerrin
das ist falsch, den brauchst du nicht
werner



stimmt... Winkel CFE = 90° reicht auch aus Rock
riwe Auf diesen Beitrag antworten »

Zitat:
Original von Hinweisgeber
Zitat:
Original von wernerrin
das ist falsch, den brauchst du nicht
werner



stimmt... Winkel CFE = 90° reicht auch aus Rock


sehr lustig!
den brauchst du aber auch nicht!!! Lehrer
werner
Hinweisgeber Auf diesen Beitrag antworten »

es tut mir leid, aber keiner sagte Dir dass Du die Gleichung
BE^2 = h^2 + AE^2 einsetzen kannst/darfst. Voraussetzung der Rechtwinkligkeit beim Winkel BFE wäre ja nicht bekannt.
Poff Auf diesen Beitrag antworten »

Werner, ich weiß jetzt nicht was du meinst mit
rechtwinkeligkeit habe ich nicht vorausgesetzt

ohne die 'Rechtwinkligkeit' ist das Problem unterbestimmt,
genau das Gegenteil von dem was ich oben geschrieben hatte.
(hatte beim Resultat meines Gedankenspiels glatt vergessen
was ich für Voraussetzungen angenommen hatte *g*)


Es ist also so, dass es ohne Rechtwinkligkeit einer weiteren
Information bedürfte um nicht unterbestimmt zu sein.
Da diese fehlt muss man zwangsläufig schließen bzw annehmen
dass die aus einer möglichen 'Symmetrie' gewonnen werden muss.
Das führt dann zu dieser 'Rechwinkligkeit', rechter Winkel BFD wäre
wohl auch eine Variante.
Leopold Auf diesen Beitrag antworten »

EDIT

falsche Lösung gelöscht

Sorry, diese Lösung war falsch. Ich hatte für verschiedene Dinge denselben Bezeichner verwendet ...
Poff Auf diesen Beitrag antworten »

Leopold, das kann nicht stimmen, ohne diese Winkel-Fesselung sind
unendlich viele Lösungen möglich.


Das ist leicht einzusehen, brauchst 'dir' nur vorstellen du hättest
eine Lösung. Nun vergrößerst das h leicht. Unter Beibehaltung von
alpha und beta vergrößeren sich AF und AE. Wegen der fixen
Länge von EF ändert sich Winkel EAC. Nun kannst aber den zweiten
'Turm' bei C frei auf AC-Linie verschieben und wirst sicherlich eine
Stelle finden für die gamma den vorgeschriebenen Wert erreicht.
Hinweisgeber Auf diesen Beitrag antworten »

Zitat:
Original von Poff
...ohne diese Winkel-Fesselung sind unendlich viele Lösungen möglich.

Das ist leicht einzusehen, brauchst 'dir' nur vorstellen du hättest
eine Lösung. Nun vergrößerst das h leicht. Unter Beibehaltung von
alpha und beta vergrößeren sich AF und AE. Wegen der fixen
Länge von EF ändert sich Winkel EAC. Nun kannst aber den zweiten
'Turm' bei C frei auf AC-Linie verschieben und wirst sicherlich eine
Stelle finden für die gamma den vorgeschriebenen Wert erreicht.


voll korrekt !!! Prost
Poff Auf diesen Beitrag antworten »

Für die Variante Winkel BFD = 90°





h ~ 20.064 m
AC ~ 48.402 m


Edit:
Formel 'vereinfacht' (hoffentlich noch richtig)
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