4.1 Sinussatz
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Bis jetzt haben wir uns nur mit dem Sonderfall des rechtwinkligen Dreiecks beschäftigt.
Nun wollen wir unsere Winkelfunktionen auch beim allgemeinen Dreieck anwenden.
Sinussatz (mit Übungsbeispiel):
Sei folgendes Dreieck gegeben:
γ=180°-(α+β)
durch hc wird aus dem allgemeinen Dreieck zwei rechtwinklige Dreiecke.
hc
sin(α)= ⇒ hc = b*sin(α)
b
⇒ a*sin(β) = b*sin(α)
hc
sin(β)= ⇒ hc = a*sin(β)
a
oder man zeichnet die Höhe bei einer anderen Seite ein:
ha
sin(β)= ⇒ ha = c*sin(β)
c
⇒ b*sin(γ) = c*sin(β)
ha
sin(γ)= ⇒ ha = b*sin(γ)
b
Wir erhalten nun:
b a
a*sin(β) = b*sin(α) ⇒ =
sin(β) sin(α)
und:
b c
c*sin(β) = b*sin(γ) ⇒ =
sin(β) sin(γ)
Daraus erhalten wir den Sinussatz:
a b c
= =
sin(α) sin(β) sin(γ)
wobei α gegenüber a liegt, β gegenüber b liegt und γ gegenüber c liegt
Aufgabe: Übertrage zumindest die Formel des Sinussatzes in dein Schulübungsheft.
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4.2 Kosinussatz
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Sei folgendes Dreieck gegeben:
Wieder teilen wie das allgemeine Dreieck in 2 rechtwinklige Dreiecke:
u
cos(α)= ⇒ u = b*cos(α)
b
⇒ a*sin(β) = b*sin(α)
hc
sin(α)= ⇒ hc = b*sin(α)
b
v=c-u, Im Dreieck DBC kann der Satz des Pythagoras angewendet werden:
a²=hc²+v²=(b*sin(α))²+(c-u)²=b²*sin²(α)+(c-b*cos(α))²=
=b²*sin²(α)+c²-2*c*b*cos(α)+b²*cos²(α)=b²*(sin²(α)+cos²(α))+c²-2*b*c*cos(α)=
=b²+c²-2*b*c*cos(α)
Wenn man statt der Höhe hc die Höhe ha oder hb einzeichnet,
erhält man die beiden anderen Gleichungen und wir können zusammenfassen:
a²=b²+c²-2*b*c*cos(α)
b²=a²+c²-2*a*c*cos(β)
c²=b²+a²-2*b*a*cos(γ)
Aufgabe: Übertrage zumindest die Formel des Sinussatzes in dein Schulübungsheft.
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4.3 Die Vier Grundaufgaben der Dreiecksberechnung:
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Aufgabe: Übertrage die Tabelle in dein Schulübungsheft.
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4.4 Trigonometrische Flächenformel
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Wenn man von einem Dreieck zwei Seiten und den eingeschlossenen Winkel kennt, kann man auch ganz einfach die Fläche berechnen:
c * hc
A = Wir wissen bereits: hc= b* sin(α)
2
⇒ A = ½*b*c*sin(α)
Durch andere Höhen (ha,hb) erhalten wir auch:
A = ½*a*c*sin(β) und A = ½*a*b*sin(γ)
⇒ A = ½*b*c*sin(α) = ½*a*c*sin(β) = ½*a*b*sin(γ)
Aufgabe: Übertrage zumindest die Formel der Fläche in dein Schulübungsheft.
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