Vertiefen und Erweitern zum Flächeninhalt des Dreiecks: Unterschied zwischen den Versionen
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:'''''Dies ist aber natürlich nicht der einzige Weg.''''' <br> | :'''''Dies ist aber natürlich nicht der einzige Weg.''''' <br> | ||
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|<ggb_applet height="500" width="600" showResetIcon="true" filename="Ebert_DreieckVertiefungsaufgabe1neuggb.ggb"/>|| | |<ggb_applet height="500" width="600" showResetIcon="true" filename="Ebert_DreieckVertiefungsaufgabe1neuggb.ggb"/>|| | ||
− | + | ||
− | #'''''Welche Figur | + | #'''''Welche Figur entsteht?''''' <br> |
− | # | + | #'''''Um welche <span style="color: red">Punkte</span> werden die Teildreiecke gedreht? Um wieviel Grad werden sie gedreht?'''''<br> |
− | #'''Welche Höhe | + | #'''Welche <u>Höhe besitzt die neue Figur</u>, im <u>Vergleich</u> zum Ursprungsdreieck? '''<br> |
− | #'''Welche Länge hat Grundseite im Vergleich zur Ausgangsfigur? | + | #'''Welche Länge hat <span style="color: orange ">die Grundseite c </span> im Vergleich zur Ausgangsfigur? |
− | #'''Berechne den Flächeninhalt des Dreiecks.''' Hinweis {{versteckt|Die Längenangaben sind in Zentimetern}} | + | #'''Berechne den <span style="color: blue">Flächeninhalt des Dreiecks.</span>''' Hinweis {{versteckt|Die Längenangaben sind in Zentimetern}} |
<div class="lueckentext-quiz"> | <div class="lueckentext-quiz"> | ||
− | Das Dreieck hat einen Flächeninhalt von '''8 ( | + | Das Dreieck hat einen Flächeninhalt von '''8 (Zahl eintragen)'''cm² |
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'''Vergleiche Deine Lösungen mit der von Maja:''' | '''Vergleiche Deine Lösungen mit der von Maja:''' | ||
{{Lösung versteckt| | {{Lösung versteckt| | ||
#Es entsteht ein Rechteck | #Es entsteht ein Rechteck | ||
− | #Die Teildreiecke werden um die | + | #Die Teildreiecke werden um die Mittelpunkte der Seiten a und b gedreht. Sie werden um 180° gedreht. Es handelt sich also um eine Kongruenzabbildung. |
#Die Höhe des Rechtecks ist halb so groß wie die Höhe des Ausgangsdreiecks | #Die Höhe des Rechtecks ist halb so groß wie die Höhe des Ausgangsdreiecks | ||
#Die Grundseite ist genauso lang wie die des Ausgangsdreiecks.}} | #Die Grundseite ist genauso lang wie die des Ausgangsdreiecks.}} | ||
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− | + | [[Bild:Ebert_Motivatoren.jpg|right|100px]] | |
*'''''Maja und Nils berechnen den Flächeninhalt des <span style="color: green">grünen Dreiecks.</span>''''' | *'''''Maja und Nils berechnen den Flächeninhalt des <span style="color: green">grünen Dreiecks.</span>''''' | ||
[[Bild:Ebert_Rechenbeispiel.jpg|center]] | [[Bild:Ebert_Rechenbeispiel.jpg|center]] | ||
<div class="lueckentext-quiz"> | <div class="lueckentext-quiz"> | ||
− | *Sie schreiben ihre Lösungswege auf. Welcher Lösungsweg passt zu den | + | *Sie schreiben ihre Lösungswege auf. Welcher Lösungsweg passt zu den Skizzen? |
− | *Nils rechnet so: F<sub>Dreieck</sub> = ( 8 <math>\cdot</math> 3 ): 2= | + | *Nils rechnet so: F<sub>Dreieck</sub> = ( 8 cm<math>\cdot</math> 3 cm): 2= 12cm² . Das gehört zur '''Skizze I''' |
− | *Maja rechnet so: F<sub>Dreieck</sub> = 8 <math>\cdot</math> ( | + | *Maja rechnet so: F<sub>Dreieck</sub> = 8 cm<math>\cdot</math> ( 3cm : 2 ) = 8cm <math>\cdot</math> 1,5cm = 12cm² : Das gehört zur '''Skizze II''' |
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− | |<ggb_applet height="300" width="500" showResetIcon="true" filename=" | + | |<ggb_applet height="300" width="500" showResetIcon="true" filename="Ebert_3.Herleitung.ggb"/>|| |
'''Aufgabenstellung:''' '''''Kreuze die richtigen Antworten an:''''' | '''Aufgabenstellung:''' '''''Kreuze die richtigen Antworten an:''''' | ||
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{ '''Welche Figur ensteht'''? Es ensteht ein... } | { '''Welche Figur ensteht'''? Es ensteht ein... } | ||
− | + | + | +Parallelogramm |
-Rechteck | -Rechteck | ||
-Trapez | -Trapez | ||
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− | { '''Um ''welchen Punkt'' wird das | + | { '''Um ''welchen Punkt'' wird das Teildreieck gedreht?''' } |
− | + | + | +Mittelpunkt M<sub>a</sub> der Seite a |
− | - | + | -Mittelpunkt M<sub>b</sub> der Seite b |
-Eckpunkt C | -Eckpunkt C | ||
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-360° | -360° | ||
− | { '''Welche | + | { '''Welche <span style="color: blue">Höhe</span> besitzt die <u>neue Figur</u> im Vergleich zum Dreieck ABC? Sie ist...''' } |
− | -genauso groß, wie die des | + | -genauso groß, wie die des Dreiecks ABC |
− | +halb so groß, wie die des | + | +halb so groß, wie die des Dreiecks ABC |
− | -doppelt | + | -doppelt so groß, wie die des Dreiecks ABC |
</quiz> | </quiz> | ||
|- | |- | ||
− | | | + | | |
− | + | ||
− | ''' | + | '''5.''' '''''Wie entsteht diese Figur? ''''' <br> '''Du kannst das bestimmt ohne Hinweis lösen, oder?''' {{ versteckt | Das Parallelogramm ensteht durch Zerlegung des großen Dreiecks in ein kleines Teildreieck und ein Trapez. Durch Drehen des kleinen Teildreiecks ergänzt man das Trapez zum Parallelogramm. Die Drehung ist eine Kongruenzabbildung }} |
− | ''' | + | '''6.''' |
'''''Berechne den Flächeninhalt des <span style="color: green">Dreiecks ABC</span>, wenn <span style="color: blue">h<sub>2</sub>= 4cm</span> und <span style="color: red">c= 4cm</span> ist ''''' | '''''Berechne den Flächeninhalt des <span style="color: green">Dreiecks ABC</span>, wenn <span style="color: blue">h<sub>2</sub>= 4cm</span> und <span style="color: red">c= 4cm</span> ist ''''' | ||
<div class="lueckentext-quiz"> | <div class="lueckentext-quiz"> | ||
− | Der Flächeninhalt des Dreiecks ABC ist: ''' | + | Der Flächeninhalt des Dreiecks ABC ist: '''8 (Zahl eintragen)'''cm² |
</div> | </div> | ||
− | '''''Berechne den Flächeninhalt des <span style="color:green">Dreiecks M<sub> | + | '''''Berechne den Flächeninhalt des <span style="color:green">Dreiecks M<sub>b</sub>M<sub>a</sub>C</span>. Überlege, welche Länge die <span style="color: red">Strecke [ M<sub>a</sub>M<sub>b</sub>]</span> besitzt.'''''<br> |
<div class="lueckentext-quiz"> | <div class="lueckentext-quiz"> | ||
− | Der Flächeninhalt des Dreiecks M<sub> | + | Der Flächeninhalt des Dreiecks M<sub>b</sub>M<sub>a</sub>C ist '''2(Zahl eintragen)''' cm². |
</div> | </div> | ||
'''''Berechne den Flächeninhalt des Parallelogramms.''''' | '''''Berechne den Flächeninhalt des Parallelogramms.''''' | ||
<div class="lueckentext-quiz"> | <div class="lueckentext-quiz"> | ||
− | Der Flächeninhalt des Parallelogramms ist: ''' | + | Der Flächeninhalt des Parallelogramms ist: '''8(Zahl eintragen)''' cm². |
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'''''Wie kann man für diese Methode die Flächeninhaltsformel des Dreiecks herleiten??''''' | '''''Wie kann man für diese Methode die Flächeninhaltsformel des Dreiecks herleiten??''''' | ||
<div class="lueckentext-quiz"> | <div class="lueckentext-quiz"> | ||
− | F<sub>Parallelogramm</sub> = '''g <math>\cdot</math> h<sub> | + | *Es gilt: <br> |
− | Aufgrund der Zerlegungsgleichheit gilt: <br> | + | F<sub>Parallelogramm</sub> = '''g <math>\cdot</math> h<sub>1</sub> '''<br> |
− | F<sub> | + | * Aufgrund der Zerlegungsgleichheit gilt: <br> |
− | Für die Höhen gilt: | + | F<sub>Parallelogramm</sub> = '''F<sub>Dreieck</sub>''' <br> |
− | :'''h<sub> | + | *Für die Höhen gilt: |
− | + | :'''h<sub>1</sub>''' = '''<math>{1 \over 2}</math>''' <math>\cdot</math> h<sub>2</sub> <br> | |
− | :F<sub>Dreieck</sub> = '''<math>{1 \over 2}</math> g <math>\cdot</math> h''' | + | * Einsetzen in Formel für Parallelogramm: <br> |
+ | :F<sub>Dreieck</sub> = '''<math>{1 \over 2}</math> g <math>\cdot</math> h<sub>2</sub>''' | ||
</div> | </div> | ||
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− | [[Bild:Ebert_MotivatorRot.jpg| | + | [[Bild:Ebert_MotivatorRot.jpg|100px]] |
− | '''''Wie Du siehst, ähneln sich diese beiden Herleitungsideen 2 und 3: | + | '''''Wie Du siehst, ähneln sich diese beiden Herleitungsideen 2 und 3:'''''<br> |
− | + | *'''In der ersten Variante zerlegt man das Dreieck geeignet und ergänzt zum <span style="color: red">Rechteck</span> mit gleicher Grundseite und halber Höhe...<br> ''' | |
− | + | [[Bild:Ebert_Herleitung2.jpg|center]] | |
+ | *'''und in der zweiten Variante zerlegt man das Dreieck und ergänzt zu einem <span style="color: red">Parallelogramm</span> mit gleicher Länge der Grundseite und halber Höhe''' | ||
+ | [[Bild:Ebert_Herleitung3.jpg|650px|center]] | ||
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− | |<ggb_applet height="450" width="580" showResetIcon="true" filename=" | + | |<ggb_applet height="450" width="580" showResetIcon="true" filename="Ebert_4.Herleitung.ggb"/>|| |
+ | |||
+ | #'''Welche Figur ensteht'''? <br> | ||
+ | # '''Um welche <span style="color: red">Punkte</span> werden jeweils die Teildreiecke gedreht? Um wieviel Grad werden sie gedreht? ''' | ||
+ | #'''<span style="color: green">Welche Höhe</span> besitzt die erhaltene Figur?''' <br> | ||
+ | |||
+ | *'''''Vergleiche Deine Lösungen mit Maja´s Lösungen.'''''[[Bild:Ebert_MotivatorGrün.jpg|50px|right]] | ||
+ | {{Lösung versteckt | | ||
+ | 1. Es ensteht ein Rechteck<br> | ||
+ | 2. Die Teildreiecke werden jeweils um die Seitenmittelpunkte gedreht, dabei dreht man um 180°. Dies ist eine Kongruenzabbildung<br> | ||
+ | 3. Die Höhe des Rechtecks entspricht der Höhe des Ausgangsdreiecks. | ||
+ | }} | ||
− | + | '''4. Zeige, dass die Grundseite g der neuen Figur <u>halb so lang</u> ist, wie die Grundseite des Dreiecks!'''<br> | |
− | + | <u>Tipp:</u>''' Ergänze zum Rechteck und beobachte dabei die Teilstrecken <span style="color: orange">s</span> und <span style="color: purple">t</span> '''<br> | |
− | + | ||
− | 4. | + | |
− | Tipp: Ergänze zum Rechteck und beobachte dabei die Teilstrecken s und t <br> | + | |
<div class="lueckentext-quiz"> | <div class="lueckentext-quiz"> | ||
+ | * Die Grundseite des Dreiecks setzt sich zusammen aus: | ||
'''g<sub>Dreieck</sub>''' = s + s + t + t <br> | '''g<sub>Dreieck</sub>''' = s + s + t + t <br> | ||
+ | Vereinfachen liefert: | ||
g<sub>Dreieck</sub> = '''2 <math>\cdot</math> s''' + 2<math>\cdot</math> '''t''' = 2 <math>\cdot</math>(s + t)<br> | g<sub>Dreieck</sub> = '''2 <math>\cdot</math> s''' + 2<math>\cdot</math> '''t''' = 2 <math>\cdot</math>(s + t)<br> | ||
+ | * Für die Grundseite des Rechtecks gilt: | ||
g<sub>Rechteck</sub>= '''s + t''' <br> | g<sub>Rechteck</sub>= '''s + t''' <br> | ||
+ | *Setzt man g<sub>Rechteck</sub> in die Formel für g<sub>Dreieck</sub> und stellt um, so erhält man: | ||
=> g<sub>Rechteck</sub> = '''<math>{1 \over 2}</math> <math>\cdot</math> g<sub>Dreieck</sub>''' | => g<sub>Rechteck</sub> = '''<math>{1 \over 2}</math> <math>\cdot</math> g<sub>Dreieck</sub>''' | ||
</div> | </div> | ||
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<div class="lueckentext-quiz"> | <div class="lueckentext-quiz"> | ||
+ | *Für den Flächeninhalt des Rechtecks gilt: | ||
F<sub>Rechteck</sub> = '''g<sub>Rechteck</sub>''' <math>\cdot</math> h <br> | F<sub>Rechteck</sub> = '''g<sub>Rechteck</sub>''' <math>\cdot</math> h <br> | ||
− | + | *Aufgrund der Zerlegungsgleichheit gilt: <br> | |
:F<sub>Rechteck</sub> = '''F<sub>Dreieck</sub>''' <br> | :F<sub>Rechteck</sub> = '''F<sub>Dreieck</sub>''' <br> | ||
− | + | *Für die Grundseiten gilt: | |
:g<sub>Rechteck</sub> = <math>{1 \over 2}</math> <math>\cdot</math> '''g<sub>Dreieck</sub>'''<br> | :g<sub>Rechteck</sub> = <math>{1 \over 2}</math> <math>\cdot</math> '''g<sub>Dreieck</sub>'''<br> | ||
− | + | *Einsetzen in Flächeninhaltsformel für das Rechteck: <br> | |
:F<sub>Dreieck</sub> = '''<math>{1 \over 2}</math> g<sub>Dreieck</sub> <math>\cdot</math> h''' | :F<sub>Dreieck</sub> = '''<math>{1 \over 2}</math> g<sub>Dreieck</sub> <math>\cdot</math> h''' | ||
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− | [[Bild:Ebert_Maja.jpg|200px]] | + | [[Bild:Ebert_Maja.jpg|right|200px]] |
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− | ''' | + | |
− | + | '''Hier geht es zurück zur Seite:'''<br> | |
− | [[ | + | |
+ | [[Übungsaufgaben zur Flächenberechnung am Dreieck]] |
Aktuelle Version vom 18. August 2009, 17:33 Uhr
Für die ganz Schnellen:
Vertiefen und Erweitern
- Du hast nun eine Möglichkeit kennen gelernt, wie man die Flächeninhaltsformel für Dreiecke herleiten kann. '
- Dies ist aber natürlich nicht der einzige Weg.
- Versuche die nächsten nachzuvollziehen.
Herleitungsidee 2
Die Längenangaben sind in Zentimetern
Das Dreieck hat einen Flächeninhalt von 8 (Zahl eintragen)cm² Vergleiche Deine Lösungen mit der von Maja:
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- Maja und Nils berechnen den Flächeninhalt des grünen Dreiecks.
- Sie schreiben ihre Lösungswege auf. Welcher Lösungsweg passt zu den Skizzen?
- Nils rechnet so: FDreieck = ( 8 cm 3 cm): 2= 12cm² . Das gehört zur Skizze I
- Maja rechnet so: FDreieck = 8 cm ( 3cm : 2 ) = 8cm 1,5cm = 12cm² : Das gehört zur Skizze II
Suche Dir aus den nächsten beiden Herleitungen eine aus und bearbeite diese
Herleitungsidee 3
Aufgabenstellung: Kreuze die richtigen Antworten an:
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5. Wie entsteht diese Figur?
Das Parallelogramm ensteht durch Zerlegung des großen Dreiecks in ein kleines Teildreieck und ein Trapez. Durch Drehen des kleinen Teildreiecks ergänzt man das Trapez zum Parallelogramm. Die Drehung ist eine Kongruenzabbildung
6. Berechne den Flächeninhalt des Dreiecks ABC, wenn h2= 4cm und c= 4cm ist Der Flächeninhalt des Dreiecks ABC ist: 8 (Zahl eintragen)cm² Berechne den Flächeninhalt des Dreiecks MbMaC. Überlege, welche Länge die Strecke [ MaMb] besitzt. Der Flächeninhalt des Dreiecks MbMaC ist 2(Zahl eintragen) cm². Berechne den Flächeninhalt des Parallelogramms. Der Flächeninhalt des Parallelogramms ist: 8(Zahl eintragen) cm².
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Wie kann man für diese Methode die Flächeninhaltsformel des Dreiecks herleiten??
- Es gilt:
FParallelogramm = g h1
- Aufgrund der Zerlegungsgleichheit gilt:
FParallelogramm = FDreieck
- Für die Höhen gilt:
- h1 = h2
- Einsetzen in Formel für Parallelogramm:
- FDreieck = g h2
Wie Du siehst, ähneln sich diese beiden Herleitungsideen 2 und 3:
- In der ersten Variante zerlegt man das Dreieck geeignet und ergänzt zum Rechteck mit gleicher Grundseite und halber Höhe...
- und in der zweiten Variante zerlegt man das Dreieck und ergänzt zu einem Parallelogramm mit gleicher Länge der Grundseite und halber Höhe
Herleitungsidee 4
1. Es ensteht ein Rechteck
gDreieck = s + s + t + t
gRechteck= s + t
=> gRechteck = gDreieck |
- Wie kann man daraus die Flächeninhaltsformel für das Dreieck berechnen?
- Für den Flächeninhalt des Rechtecks gilt:
FRechteck = gRechteck h
- Aufgrund der Zerlegungsgleichheit gilt:
- FRechteck = FDreieck
- Für die Grundseiten gilt:
- gRechteck = gDreieck
- Einsetzen in Flächeninhaltsformel für das Rechteck:
- FDreieck = gDreieck h
Wow! Maja und Nils sind stolz auch Dich. Du hast nun auch den 3. Lernpfad erfolgreich bearbeitet!!'
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