Mathematik online lernen im Mathe-Forum. Nachhilfe online
Startseite » Forum » Knobelaufgabe Quadrat teilen

Knobelaufgabe Quadrat teilen

Universität / Fachhochschule

Sonstiges

Tags: flächengleich, Flächeninhalt, Knobelaufgabe, Quadrat

 
Antworten Neue Frage stellen Im Forum suchen
Neue Frage
cuzzler

cuzzler

11:46 Uhr, 30.04.2012

Antworten
Hallo Leute,

muss eine Knobelaufgabe lösen. Die Aufgaben sind unter folgendem Link zu erhältlich:

http//www.math.uni-goettingen.de/zirkel/aufgaben/blatt04/blatt04.pdf

Es handelt sich um Aufgabe 4- ein Quadrat soll in drei flächengleiche Teile geteilt werden. Die "Trennwände" der Flächen sollen möglichst so kurz wie möglich sein.

Die Lösungen sind auch dabei, aber die optimalen Lösungen erscheinen mir nicht wirklich sinnvoll.

http//www.math.uni-goettingen.de/zirkel/loesungen/blatt04/loes04.pdf

Für die ersten beiden angegeben Lösungen (4 un 5) erschliesst sich mir die Lösung nicht. Sind die Flächen da überhaupt noch gleich groß?

Danke für Antworten!

Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich möchte die Lösung in Zusammenarbeit mit anderen erstellen."
Hierzu passend bei OnlineMathe:

Online-Übungen (Übungsaufgaben) bei unterricht.de:
 
Online-Nachhilfe in Mathematik
Antwort
Paulus

Paulus

12:22 Uhr, 30.04.2012

Antworten
Hallo cuzzler

die Längenberechnung von Abbildung 5 scheint mir falsch zu sein.

Nimm mal Abbildung 6 als Ausgangslage und bezeichne die Mitten der rechten und linken Teilhälften der horizontalen Trennwand mit m.

Wenn du nun in Gedanken die vertikale etwas (sagen wir um d) verkürzt, dann müssen sich doch die beiden Teilhälften der horizontalen Wand um diese (fix am Ort bleibenden) m's drehen, damit die Flächen gleich bleiben.

Somit hat also die vertikale Wand die Länge 23-d, und jede der horizontalen Hälften nach Pythagoras 14+4d2

Die Gesamtlänge der Trennwände ist also 23-d+214+4d2=

23-d+1+16d2

Diese Funktion nimmt aber, wie du leicht nachrechnest, bei d=0 ihr Minimum an.

Somit ist Abbildung 6 immer besser als eine mit schrägen Trennwände, wie dies z.B. Abbildung 5 zeigt.

Gruss

Paul
Antwort
Paulus

Paulus

13:42 Uhr, 30.04.2012

Antworten
Hallo cuzzler

ich habe mich leider mit dem Minimum verrechnet! (Wie schnell schreibt man doch "leicht nachzurechnen ) ;-)

Die Funktion nimmt das Minimum bei 1415 an, womit man doch zum angegebenen Resultat kommt:

23-1415+1+161615=

23-1415+1+115=

23-1415+415=

23-1415+16415=

23+15415=

23+154

Gruss

Paul
cuzzler

cuzzler

21:39 Uhr, 09.05.2012

Antworten
Hat jemand einen Tipp, eine Idee oder die Lösung zur Fragstellung mit den Kreisbögen (Abbildung)? Die Berechnung der Kreisbögenlänge habe ich jetzt raus, aber die Länge des Geradenstückes in der Mitte stellt mich vor Rätsel. Wie soll man da die Länge berechnen?
Antwort
hagman

hagman aktiv_icon

19:13 Uhr, 10.05.2012

Antworten
Das linke untere Teilstück muss die Fläche 13 haben (dann hat das rechte aus Symmetrie ebenfalls 13 und der Rest oben auch).
Die länge der Mittelstrecke sei h.
Sei P der Schnittpunkt der Kreislinie mit der linken Wand, Q der Punkt, an dem sich die beiden Bögen und die Mittellinie treffen, R der Fußpunkt der Mittellinie, O der Kreismittelpunkt des linken Bogens, S der Fußpunkt des Lotes von O auf die Mittellinie. Sei noch A die linke untere Quadratecke.
Wenn wir akzeptieren, dass der Radius 1 beträgt und der Winkel bei P ein rechter ist und bei Q jeweils 120°, ergibt sich:
O liegt auf der Verlängerung der linken Seite.
QOP= 30°
Die durch POSQ gegebene Fläche (mit Bogen zwischen P und Q) errechnet sich aus einem 30°-"Tortenstück" POQ der Fläche π12 sowie dem Dreieck OSQ der Fläche 121232. Das ist um das Rechteck AOSR zu groß.
Die Fläche dieses Rechtecks ist aber (32-h)12
Aus π12+38-(32-h)12=13 ergibt sich h=23+34-π6.
Somit als Gesamtlänge h+22π12=23+34+π6.

Diese Frage wurde automatisch geschlossen, da der Fragesteller kein Interesse mehr an der Frage gezeigt hat.