:: wikimiki.org ::
| Innenwinkel |
Innenwinkel
Als Innenwinkel einer (geschlossenen) geometrischen Figur bezeichnet man einen durch zwei Seiten eingeschlossenen Winkel, der innerhalb der Figur liegt.
So ein Winkel liegt immer an einer Ecke.
Als Innenwinkelsumme einer Figur bezeichnet man die Summe ihrer Innenwinkel. Entsprechend ist die Außenwinkelsumme definiert als Summe der Außenwinkel.
Ein n-Eck (z.B. Dreieck, Viereck) hat n Ecken und damit n Innenwinkel.
Deren Summe ist .
- Innenwinkelsumme des Dreiecks: 180°
- Innenwinkelsumme des Vierecks: 360°
Siehe auch: Winkelsumme, Mathematik für die Schule, Portal:Mathematik
Kategorie:Ebene Geometrie
Geometrie
Die Geometrie (griech. „Landmessung“) ist ein Teilgebiet der Mathematik.
Einerseits versteht man unter "Geometrie" die zwei- und dreimensionale euklidische Elementargeometrie, die auch im Schulunterricht gelehrt wird und die sich mit Punkten, Geraden, Ebenen, Abständen, Winkeln etc. beschäftigt; sowie diejenigen Begriffsbildungen und Methoden, die im Zuge einer systematischen und mathematischen Behandlung dieses Themas entwickelt wurden.
Andererseits umfasst der Begriff „Geometrie" eine Reihe von großen Teilgebieten der Mathematik, deren Bezug zur Elementargeometrie für Nichtfachtleute nur mehr schwer erkennbar ist.
Themenbereiche
1
Geometrien
Die Verwendung des Plurals weist darauf hin, dass der Begriff Geometrie in einem ganz bestimmten Sinn gebraucht wird, nämlich Geometrie als mathematische Struktur, deren Elemente traditionellerweise Punkte heißen, und deren Beziehungen untereinander durch Axiome geregelt sind. Dieser Standpunkt geht zurück auf Euklid, der versucht hat, die Sätze der ebenen euklidischen Elementargeometrie auf einige wenige Postulate (d. h. Axiome) zurückzuführen. Die folgende Liste soll einen Überblick über verschiedene Typen von Geometrien, die in dieses Schema passen, geben:
- Geordnete Geometrie
- Projektive Geometrie und Affine Geometrie: Solche Geometrien bestehen meist aus Punkten und Geraden, und die Axiome betreffen Verbindungsgeraden von Punkten und die Schnittpunkte von Geraden. Affine und projektive Geometrien kommen meist in Paaren - Das Hinzufügen von sogennanten Fernpunkten macht eine affine Geoemetrie zu einer projektiven.
- Euklidische Geometrie:
- Absolute Geometrie: Das sind die euklidischen zusammen mit den nichteuklidischen Geometrien.
- Nichteuklidische Geometrie: Geometrien, deren Eigenschaften in vielem analog zur euklidischen Geometrie sind, in denen jedoch das Parallelenpostulat nicht gilt. Man unterscheidet elliptische und hyperbolische Geometrien.
In jeder Geometrie interessiert man sich für diejenigen Transformationen, die bestimmte Eigenschaften nicht zerstören: Zum Beispiel ändern weder eine Parallelverschiebung noch eine Drehung oder Spiegelung in einer zweidimensionalen euklidischen Geometrie die Abstände von Punkten. Umgekehrt ist jede Transformation, die die Abstände von Punkten nicht ändert, eine Zusammensetzung von Parallelverschiebungen, Drehungen, und Spiegelungen. Man sagt, dass diese Abbildungen die Transformationsgruppe bilden, die zu einer ebenen euklidischen Geometrie gehört, und dass der Abstand von 2 Punkten ein euklidische Invariante darstellt. Felix Klein hat in seinem Erlanger Programm Geometrie allgemein als die Theorie der Transformationsgruppen und ihrer Invarianten definiert (vgl. Abbildungsgeometrie). Im folgenden sind Geometrien und prominente Invarianten aufgezählt:
- Projektive Geometrie Invariante sind das Doppelverhältnis (Verhältnis von Teilverhältnissen) von vier Punkten und die Kollinearität von Punkten
- Affine Geometrie: Die Parallelität von Geraden, das Teilverhältnis von drei Punkten auf einer Geraden, Flächeninhaltsverhältnisse.
- Ähnlichkeitsgeometrie, zusätzlich zur affinen Geometrie sind invariant: Streckenverhältnisse, Winkel.
- Euklidische Geometrie, zusätzliche Invarianten sind Abstände von Punkten.
- Nichteuklidische Geometrie: Invariant sind die Abstände von Punkten, und die Kollinearität von Punkten. Die nichteuklidischen Geometrien passen jedoch nicht in die obige Hierarchie.
Gebiete der Mathematik, die zur Geometrie zählen
Die folgende Liste umfasst sehr unterschiedliche Dinge. Während etwa Differentialgeometrie und Algebraische Geometrie sehr große und weitreichende Gebiete aktueller mathematischer Forschung darstellen, ist die Fraktale Geometrie zwar in der Öffentlichkeit ungleich populärer, jedoch um einige Größenordnungen insignifikanter.
- Differentialgeometrie
- Vektor- und Tensorrechnung
- Analytische Geometrie
- Quantengeometrie
- Stochastische Geometrie und Integralgeometrie
- Fraktale Geometrie
- Algebraische Geometrie
- Geometrische Topologie
- Algorithmische Geometrie (computational geometry)
- Kombinatorische Geometrie
- Planimetrie, Trigonometrie, ...
- Mathematische Kartografie
Geometrie in Schule und Unterricht
Traditionellerweise werden im Geometrieunterricht Geräte wie Zirkel, Lineal und Geodreieck, aber auch der Computer verwendet. Die Anfangsgründe des Geometrieunterrichts befassen sich etwa mit geometrischen Transformationen oder dem Messen von geometrischen Größen wie Länge, Winkel, Fläche, Volumen, Verhältnisse usw. Auch komplexere Objekte wie Spezielle Kurven oder Kegelschnitte kommen vor. Darstellende Geometrie ist die Beschäftigung mit der dreidimensionalen euklidischen Geometrie.
Interaktive Geometrie-Software ist z. B.:
- [http://www.geogebra.at GeoGebra] (kostenlos)
- GEONExT (kostenlos)
- [http://www.dynageo.de EUKLID DynaGeo] (shareware)
- Cabri-Geometre
- Geometer's Sketchpad
- [http://cinderella.de/de/download Cinderella] (kostenlos)
- [http://www.z-u-l.de Z.u.L.] (kostenlos) uvm.
Siehe hierzu auch Dynamische Geometrie.
Geschichte der Geometrie
Zitat: "Die Geometrie ist vor der Erschaffung der Dinge, gleich ewig wie der Geist Gottes selbst und hat in ihm die Urbilder für die Erschaffung der Welt geliefert." (Johannes Kepler, Harmonices Mundi, 1619)
Dynamische Geometrie In den frühen Hochkulturen gaben die Landvermessung, astronomische Beobachtungen und der Bau von Tempeln, Pyramiden und Brücken erste Anstöße zu geometrischen Überlegungen, da diese es erforderten Winkel zu messen, Flächen- und Rauminhalte zu berechnen und Pläne anzufertigen.
Die Griechen schufen mit Axiomen und davon abgeleiten Lehrsätzen und der Logik des Aristoteles die Grundlage für den Beweis der in Mesopotamien und Ägypten empirisch gewonnenen Ergebnisse. Sie machten die Geometrie zu einer Wissenschaft und benutzten sie auch z.B. zum Beweis zahlentheoretischer Aussagen. Euklid fasste neben anderen Dingen auch die damals bekannten Kenntnisse in der Geometrie in seinem Buch "Die Elemente" zusammen. Die "Elemente" waren bis in die Neuzeit das grundlegende Werk zur Geometrie, und wurde vor allem im angelsächsichen Raum noch lange als Schulbuch verwendet (wozu es denkbar ungeeignet ist).
Im Mittelalter erhielt die Geometrie im Bereich der Trigonometrie (Dreieckslehre) neuen Aufschwung in Indien und in den Ländern des Islam.
In der Neuzeit verlagert sich die Entwicklung der Geometrie wieder nach Europa.
- Im 17. Jh. entsteht die analytische Geometrie (Descartes Anhang "La Géométrie" zu "Méthode pour bien conduire sa raison, ..." 1637, Leiden) und
- im 18. Jh. die Differentialgeometrie als Bindeglied zur Analysis.
- Ab dem 19. Jahrhundert wird die Geschichte der Geometrie zu komplex, als dass sie hier auch nur annähernd beschrieben werden könnte. Wichtig im Zuge der Exaktifizierung mathematischer Begriffe wie Axiom und Beweis war die Entdeckung der nichteuklidischen Geometrie.
Literatur
- Euklid: Die Elemente.
- H. M. S. Coxeter: Introduction to Geometry.
- Georg Glaeser, Geometrie und ihre Anwendungen in Kunst, Natur und Technik, Elsevier, Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg, 2005, ISBN 3-8274-1588-8.
Siehe auch
- Geometrie/Geometrische Figuren
- Mathematik für die Schule
Weblinks
- http://www.rittershofer.de/mathe/geo/index.htm
- http://education.ti.com/deutschland/produkte/prosupport/faqs/cabri_000.html
- http://www.geogebra.at/
- http://cinderella.de
- http://mathsrv.ku-eichstaett.de/MGF/homes/grothmann/java/zirkel/
ja:幾何学
ko:기하학
simple:Geometry
zh-min-nan:Kí-hô-ha̍k
Winkel (Geometrie)Der Winkel ist ein Objekt der Geometrie. Mit einem Winkel kann man messen, wie sich zwei Geraden oder zwei Ebenen schneiden.
Definition
Ein Winkel wird durch 3 Punkte definiert, die in einer Ebene liegen. (In den beiden Ausnahmen gestreckter Winkel und Vollwinkel sind es unendlich viele Ebenen)
Einer dieser Punkte ist Ausgangspunkt von zwei Strahlen, die durch die anderen beiden Punkte laufen.
Der erste Punkt heißt Scheitel des Winkels oder Winkelscheitel.
Die beiden Strahlen heißen Schenkel des Winkels.
Man kann auch sagen, ein Winkel entsteht durch eine Drehung zweier Geraden, die sich in einem Punkt schneiden. Mit Hilfe des Einheitskreises wird dieses deutlich und die Definition der Winkelfunktionen (Trigonometrische Funktion) folgt daraus sofort. Bei drei Dimensionen gilt das analoge: die Drehung zweier Ebenen, die sich in einer Schnittlinie schneiden.
Da es zwei Möglichkeiten gibt die Geraden oder Ebenen zu drehen und deshalb auch zwei Winkel entstehen, sollte zusätzlich die Drehrichtung angeben werden.
- Linksdrehung, gegen den Uhrzeigersinn, auch math. Positiver Drehsinn genannt.
- Rechtsdrehung, mit dem Uhrzeigersinn, auch math. Negativer Drehsinn genannt.
In der Mathematik ist es üblich, die Drehung gegen den Uhrzeiger, also im math. positiven Drehsinn zu wählen. Wenn die Drehung anders herum erfolgen soll, sollte dies ausdrücklich angegeben werden.
Winkel werden meist mit kleinen griechischen Buchstaben z.B. α oder β bezeichnet.
Alternativ gibt man die drei Punkte an, die den Winkel definieren:
z.B. Winkel ABC oder
Arten von Winkeln
; spitzer Winkel : kleiner ¼ Vollwinkel: (0°, 90°) = (0g, 100g) = (0, ½·π);
; rechter Winkel : gleich ¼ Vollwinkel: 90° = 100g = ½·π;
; stumpfer Winkel : größer ¼ und kleiner ½ Vollwinkel: (90°, 180°) = (100g, 200g) = (½·π, π);
; gestreckter Winkel : gleich ½ Vollwinkel: 180° = 200g = π;
; überstumpfer Winkel : größer ½ und kleiner 1 Vollwinkel: (180°, 360°) = (200g, 400g) = (π, 2·π);
; Vollwinkel : 360° = 400g = 2·π.
Rechter Winkel
Einen 90°-Winkel bezeichnet man auch als rechten Winkel.
Zwischen zwei sich schneidenden Geraden gibt es vier Winkel. Jeweils zwei nebeneinander liegende summieren sich dabei zu 180°. Der rechte Winkel hat die Besonderheit, dass diese beiden Winkel genau gleich sind.
Zwei Geraden oder Strecken, die sich im rechten Winkel schneiden, nennt man zueinander orthogonal.
In einer Zeichnung wird der rechte Winkel durch einen Viertelkreis mit Punkt oder durch ein Quadrat dargestellt.
Vollwinkel
Der Vollwinkel ist in Deutschland eine gesetzliche Einheit im Messwesen für die physikalische Größe ebener Winkel. Die Einheit Vollwinkel besitzt kein Einheitenzeichen. Dezimale Vielfache oder Teile dürfen nicht mit SI-Vorsätzen gebildet werden.
: Beziehungen: 1 Vollwinkel = 360° = 2 rad
Historisches
Es ist versucht worden, durch Normung für den Vollwinkel das Einheitenzeichen "pla" (von lateinisch: plenus angulus) einzuführen, doch ist dieser Versuch im Entwurfsstadium stecken geblieben.
Früher war auch der "rechte Winkel" bzw. "Rechter" eine gesetzliche Einheit.
Gebräuchliche Winkelmaße
- Grad (Einheit, dargestellt als °, entweder dezimal unterteilt oder in Minuten und Sekunden)
- Rechter Winkel = 90°
- Vollwinkel = 360°
- Radiant (Einheitenzeichen: rad), siehe auch unter : Arcus und Bogenmaß
- Rechter Winkel = rad
- Vollwinkel = 2π rad
- Gon (veraltete Bezeichnung Neugrad) (Einheit dargestellt als gon)
- Rechter Winkel = 100 gon
- Vollwinkel = 400 gon
- Vollwinkel (besitzt kein Einheitenzeichen)
- 90° = 0,25 Vollwinkel
Winkelgrad = 180:π·Bogenmaß
z. B. Bogenmaß = 1 daraus folgt Winkelgrad = 180:3,14 ≈ 57,3 Grad
Spezielle Winkelpaare
Die Geometrie kennt besondere Bezeichnungen für Paare von Winkeln, die zueinander in einer besonderen Beziehung stehen. Die für solche Winkel geltenden Gesetze helfen bei der Untersuchung komplexerer geometrischer Objekte.
Komplementwinkel oder Komplementärwinkel
Zwei Winkel heißen Komplementwinkel, wenn sie sich zu einem rechen Winkel (90°) ergänzen.
Supplementwinkel oder Ergänzungswinkel
Zwei Winkel heißen Supplementwinkel, wenn sie sich zu 180° ergänzen.
Scheitelwinkel
Schneiden sich zwei Geraden, so bezeichnet man das Paar gegenüberliegender Winkel als Scheitelwinkel.
: Scheitelwinkel sind immer gleich groß.
Die Bezeichnung Scheitelwinkel kommt daher, dass die beiden Winkel
durch Punktspiegelung am Scheitelpunkt aufeinander abgebildet werden.
Nebenwinkel
Schneiden sich zwei Geraden, so bezeichnet man ein Paar benachbarter Winkel als Nebenwinkel.
: Nebenwinkel ergänzen sich zu 180°. Sie sind also Supplementwinkel.
Nachbarwinkel oder E-Winkel
Schneidet eine Gerade zwei weitere parallele Geraden und , so bezeichnet man die Winkel und , die auf der selben Seite von aber auf unterschiedlichen Seiten von und liegen, als Nachbar- oder E-Winkel.
: Nachbarwinkel ergänzen sich zu 180°.
Aus der Ergänzung der Winkel zu 180° kann umgekehrt auf die Parallelität von Geraden geschlossen werden: Wird ein Geradenpaar , von einer weiteren Geraden so geschnitten, dass sich die Schnittwinkel und , die auf der selben Seite von aber jeweils auf unterschiedlichen Seiten von und liegen, zu 180° ergänzen, so sind die Geraden und parallel.
Die Eigenschaft, dass sich Nachbarwinkel zu 180° ergänzen, folgt direkt aus dem Parallelenaxiom der euklidischen Geometrie. Die folgenden Eigenschaften von Stufen- und Wechselwinkeln lassen sich aus der Betrachtung von Neben- und Scheitelwinkeln von Nachbarwinkeln herleiten.
Stufenwinkel oder F-Winkel
Schneidet eine Gerade zwei parallele Geraden und , so heißen die Winkel und , die auf der selben Seite von und beide entweder ober- oder unterhalb von bzw. liegenheißen
, Stufen- oder F-Winkel.
: Stufenwinkel sind gleich groß.
Aus der Winkelgleichheit kann umgekehrt auf die Parallelität von Geraden geschlossen werden: Wird ein Geradenpaar , von einer weiteren Geraden so geschnitten, dass die Schnittwinkel auf der selben Seite von und jeweils ober- oder unterhalb von und gleich groß sind, so sind die Geraden und parallel.
Wechselwinkel oder Z-Winkel
Schneidet eine Gerade zwei parallele Geraden und , so heißen die Winkel und , die auf unterschiedlichen Seiten von und unterschiedlichen Seiten von bzw. liegen, Wechsel- oder Z-Winkel.
: Wechselwinkel sind gleich groß.
Aus der Winkelgleichheit kann umgekehrt auf die Parallelität von Geraden geschlossen werden: Wird ein Geradenpaar , von einer weiteren Geraden so geschnitten, dass die Schnittwinkel auf unterschiedlichen Seiten von und unterschiedlichen Seiten von bzw. gleich groß sind, so sind die Geraden und parallel.
Winkel mit paarweise rechtwinklingen Schenkeln
Winkel, deren Schenkel paarweise senkrecht aufeinander stehen, sind entweder gleich groß a), oder ergänzen sich zu 180° b). Vergleiche nebenstehende Abbildungen.
Winkelkonstruktion
Einige Winkel kann man allein mit Zirkel und Lineal konstruieren. Dazu gehören der 90 Grad-, 60 Grad-, 72 Grad- und 54 Grad-Winkel, sowie sämtliche Winkel, die durch Verdoppelung, Halbierung, Addition oder Subtraktion (siehe unten) dieser Winkel entstehen.
Die Aussage, jeder Winkel kann allein mit Hilfe von Zirkel und Lineal gedrittelt werden, gilt im Allgemeinen nicht!
Konstruktion des 90 Grad Winkels (oder rechten Winkels)
Man konstruiert genauer gesagt die Senkrechte zu einer bereits gegebenen Strecke.
Man nimmt zwei auf der Strecke im gleichen Abstand um den Scheitelpunkt liegende Punkte. Falls der Scheitelpunkt der Randpunkt einer Strecke ist, so muss diese ein Stück verlängert werden.
Konstruktion: Man nehme einen Abstand in den Zirkel, steche am Scheitelpunkt ein und zeichne die beiden, gegenüberliegenden Schnittpunkte mit der (gegebenenfalls verlängerten) Strecke.
Nun bestimme man die Schnittpunkte zweier gleich großer, sich schneidender Kreise um die eben konstruierten Punkte und verbinde diese Schnittpunkte durch eine Gerade.
Konstruktion: Man nehme einen beliebig größeren Abstand in den Zirkel als eben, steche jeweils an den Schnittpunkten auf der gegebenen Strecke ein und ziehe jeweils einen Kreis. Nun verbinde man die beiden so entstanden, neuen Schnittpunkte der Kreise mit dem Lineal.
Diese Verbindungslinie schneidet die gegebene Strecke im rechten Winkel und zwar genau im Scheitelpunkt.
Ratschlag: Man braucht die Kreise nicht ganz zu schlagen; Es reicht jeweils einen Bogenabschnitt zu ziehen, auf dem der Schnittpunkt liegt. Die Schnittpunkte liegen genau über (bzw. unter) dem Scheitelpunkt in senkrechter Verbindung zur gegebenen Strecke.
Daumenregel fürs Zeichnen: Je größer die Abstände und je größer der Unterschied zwischen den Abständen, desto genauer wird es.
Folgerung (Streckenhalbierung, Mittelsenkrechte)
Man halbiert eine gegebene Strecke, in dem man Kreise, deren Radius größer ist als die Hälfte der Strecke, um die Endpunkte dieser Strecke zieht. Verbindet man nun die Schnittpunkte, die beide Kreise miteinander haben, so schneidet diese Verbindungslinie die Gerade genau in der Mitte und im rechten Winkel.
Infolgedessen wurde eine Mittelsenkrechte konstruiert.
Konstruktion eines 60 Grad Winkels
Man konstruiert um den Scheitelpunkt auf einer gegebenen Strecke einen Kreis und tragen ausgehend vom Schnittpunkt zwischen Kreis und Strecke einmal den Radius des Kreises auf dem Kreis selbst ab. Die Verbindung zwischen Scheitelpunkt und dem so konstruierten Schnittpunkt schließt mit der gegebenen Gerade einen 60 Grad Winkel ein.
Konstruktion: Man nehme einen beliebigen Abstand in den Zirkel, steche im Scheitelpunkt ein und schlage einen Kreis. Den Abstand behalte man im Zirkel und steche dann im Schnittpunkt zwischen Kreis und gegebener Gerade ein und zeichne einen weiteren Schnittpunkt mit dem Kreis.
Man verbinde diesen Schnittpunkt und den Scheitelpunkt durch eine Linie mittels Lineal.
Folgerung (Konstruktion gleichseitige Dreiecke):
Verbindet man zusätzlich den im ersten Schritt konstruierten Schnittpunkt auf der gegebenen Strecke mit dem zuletzt konstruierten Schnittpunkt, so erhält man ein gleichseitiges Dreieck. Dieses hat folglich drei gleichgroße Winkel von je 60 Grad.
Muss man also ein gleichseitiges Dreieck aus gegebener Seitengröße konstruieren, so zeichne man eine Linie, nehme die Seitengröße in den Zirkel, und schlage um einen beliebigen Punkt auf der Linie einen Kreis. Man sticht auf dem Schnittpunkt zwischen Kreis und Linie ein und trägt so die Seitenlänge auf dem Kreis selbst ab. Nun verbinde man den zuletzt konstruierten Punkt mit beiden Einstichpunkten.
Folgerung (Konstruktion von Sechsecken (Hexagon))
Trägt man auf einem beliebigen Kreis den Radius, den der Kreis selbst hat, mit dem Zirkel ab, so erhält man, wenn man alle auf dem Kreis nebeneinanderliegenden Schnittpunkte durch eine Gerade verbindet, ein regelmäßiges Sechseck.
Dies liegt daran, dass wenn man den Kreismittelpunkt mit den Ecken des Sechsecks verbindet jeweils 6 gleichseitige Dreiecke erhält, deren Winkel am Kreismittelpunkt jeweils 60 Grad betragen. 6x60 Grad = 360 Grad, also ein Kreis gleichschenkliger Dreiecke, deren Besonderheit ist, auch noch gleichseitig zu sein.
Konstruktion eines 72 oder 54 Grad Winkels
Für die etwas exotischere Konstruktion des 72°- oder des 54°-Winkels konstruiert man ein regelmäßiges Fünfeck.
Addition und Subtraktion von Winkeln
Jeder Winkel lässt sich zu einem anderen Winkel konstruktiv addieren. Hierfür sticht man in den Punkt beim zu addierenden Winkel ein und schlägt einen Bogen, so dass er die Schenkel des Winkels schneidet. Der Radius des Bogens muss im Zirkel behalten werden; man schlägt nun einen Kreis (oder je nach Winkelgröße auch nur einen abzuschätzenden Bogen) um den Punkt bei dem Winkel, zu dem man addieren möchte, so dass dieser einen Schenkel ebendieses Winkels schneidet. Daraufhin sticht man in den Schnittpunkt des Bogens mit einem der Schenkel des zu addierenden Winkels ein und spannt diesen bis zum anderen Schenkel. Dieser Abstand wird wieder beibehalten, man schlägt nun einen Kreis um den Schnittpunkt des Bogens mit dem Schenkel des Winkels, zu dem man addieren möchte. Der Schnittpunkt der beiden Bögen wird mit dem Punkt beim Winkel, zu dem man addieren möchte, verbunden, und erhält so die Summe der beiden Ausgangswinkel.
Ebenso verhält es sich mit der Subtraktion eines Winkels, nur dass hierbei der Winkel eben nicht an den Winkel zusätzlich angetragen wird, sondern so, dass der neue Schenkel zwischen die Ausgangsschenkel des Winkels, von dem man subtrahieren möchte, liegt.
Winkelhalbierung
Ein Winkel besteht stets aus zwei Schenkeln, die sich im Scheitelpunkt treffen.
Zieht man nun zwei gleichgroße Kreise auf je einem Schenkel durch den Scheitelpunkt, so bildet die Strecke zwischen den Kreisschnittpunkten die Winkelhalbierende.
Konstruktion: Man nehme einen Abstand in den Zirkel und steche am Scheitelpunkt ein. Man zeichne so die Schnittpunkte mit den beiden Schenkeln ein. Nun behält man den Abstand im Zirkel, sticht an je einem der Schnittpunkte ein und schlägt um sie je einen Kreis. Man verbinde beide Schnittpunkte durch eine Linie mit dem Lineal und erhält so die Winkelhalbierende.
Folgerung
Konstruiert man die obigen Winkel (90°, 60°, 72° oder 54° oder deren Summen bzw. Differenzen), so lassen sich aus diesen per Winkelhalbierung weitere Winkel (45°, 30°, 36° und 27° oder den zugehörigen Summen bzw. Differenzen) konstruieren, die und deren Abkömmlinge sich wieder halbieren lassen.
Winkelmessung
- mit dem Geodreieck
- mit dem Theodolit
- mit dem Goniometer
- mit dem Sextanten
- historisch
- mit dem Jakobsstab
Weblinks
- [http://www.vermessungsseiten.de/kiel/vetheode.htm Erklärung der Winkelmessung mit dem Theodolit]
Kategorie: Geometrie
ja:角度
ko:각도
simple:Angle
SummeIn der Mathematik ist eine Summe das Ergebnis einer Addition.
Wortgeschichte und -bedeutungen
Das Wort Summe wurde im Mittelhochdeutschen vom lateinischen summa entlehnt. Summa war bis in das 19te Jahrhundert neben Summe gebräuchlich. Das lateinische summa geht auf den Superlativ summus (zu superus, superior), der das oberste, höchste, größte bezeichnet, zurück.
Im weiteren Sinne bezeichnet Summe eine Gesamtheit oder einen Inbegriff.
In der Alltagssprache bezeichnet Summe einen Geldbetrag unhängig davon, ob er durch Addition zustande gekommen ist.
Summe als Ergebnis einer Addition
In dem mathematischen Term
:2+3
heißen die Zahlen 2 und 3 Summanden. Der gesamte Term wird als die "Summe von 2 und 3" bezeichnet.
Man kann eine Summe von mehr als zwei Summanden bilden, so zum Beispiel
:4+7+1.
Aufgrund der Assoziativität der Addition muss dabei nicht angegeben werden, in welcher Reihenfolge die Additionen auszuführen sind. So gilt, dass (4+7)+1 = 4+(7+1) ist und die Summe kann auch ohne Klammern geschrieben werden.
Aufgrund des Kommutativgesetzes der Addition ist auch die Reihenfolge der Summanden egal, d.h. es ist zum Beispiel
:4+7+1 = 7+4+1.
Wird -mal die gleiche Zahl addiert, dann kann die Summe auch als Produkt geschrieben werden.
Summe einer Folge, Reihe
Wenn eine Summe sehr viele Summanden hat, ist es zweckmäßig, eine abgekürzte Schreibweise zu vereinbaren. Die Summe der ersten 100 natürlichen Zahlen kann zum Beispiel als
:1+2+...+100
angegeben werden, denn es ist leicht zu erraten, welche Summanden durch die Auslassungspunkte ersetzt wurden.
So wie man in der elementaren Arithmetik von Zahlenrechnungen wie 2+3=5 zu Buchstabenrechnungen wie übergeht, so kann man z.B. die Summe von hundert ganz bestimmten Zahlen zur Summe einer beliebigen Anzahl beliebiger Zahlen verallgemeinern. Dazu wird zunächst eine Variable gewählt, zum Beispiel , die die Anzahl der Summanden bezeichnet. Im obigen Fall, der Summe der ersten einhundert natürlichen Zahlen, wäre . Da beliebig große zugelassen sein sollen, ist es nicht möglich, alle Summanden durch verschiedene Buchstaben zu bezeichnen. Stattdessen wird ein einzelner Buchstaben z.B. gewählt und um einen Index ergänzt. Dieser Index nimmt nacheinander die Werte 1, 2, ... an. Die Summanden heißen dementsprechend . Die Summanden bilden somit eine Zahlenfolge (siehe Folge (Mathematik)).
Wir können nun für beliebige natürliche Zahlen die Summe der ersten Glieder der Zahlenfolge als
:
schreiben. Wenn man für verschiedene Werte 1, 2, ... einsetzt, bilden die ihrerseits ebenfalls eine Folge. Eine solche Folge von Partialsummen über die Anfangsglieder einer Folge wird als Reihe bezeichnet.
Beispiel: Für die Folge der Quadratzahlen ist , , . Ganz allgemein gilt
:.
Die Reihe der Partialsummen dieser Folge beginnt mit , , . Eine Summationsformel besagt nun für beliebige :
:
Weitere Summationsformeln wie zum Beispiel Der kleine Gauß
:
finden sich in der Formelsammlung Algebra. Der Beweis solcher Formeln erfolgt über vollständige Induktion.
Notation mit dem Summenzeichen
Summen über endliche oder unendliche Reihen können statt mit Auslassungspunkten auch mit dem Summenzeichen notiert werden:
:
Das Summenzeichen besteht aus dem großen griechischen Buchstaben Sigma, gefolgt von einem Folgenglied, das durch einen zuvor nicht benutzten Index (hier ) bezeichnet wird. Dieser Index heißt Lauf- oder Zählvariable. Welche Werte die Laufvariable annehmen kann, wird an der Unterseite, gegebenenfalls auch der Oberseite des angezeigt. Es gibt dafür zwei Möglichkeiten: Entweder wird unten ein Start- und oben ein Endwert angegeben (hier: und ), oder es werden unten eine oder mehrere Bedingungen für die Zählvariable gestellt (hier: |
|
|
| :: RELATED NEWS :: |
Enzyme database
Enzyme Nomenclature
Recommendations of the Nomenclature Committee of the International Union of Biochemistry and Molecular Biology on the Nomenclature and Classification of Enzyme-Catalysed Reactions
|
Scotty Bowman
William Scott "Scotty" Bowman (born September 18, 1933 in Montreal, Quebec, Canada) is a former National Hockey League head coach, considered among the greatest coaches in NHL history. Due to his demanding coaching style, it has been said that many of his players hated him for 364 days a year, only
|
Mestwin II
Mściwój II (also called Mestwin II or Mszczuj II) was a duke of Eastern Pomerania in years 1266-1294 (died 25 December 1294).
Mściwój II was a son of duke Świętopełk II. Initially he was a duke of Świecie
|
Msciwoj II
Mściwój II (also called Mestwin II or Mszczuj II) was a duke of Eastern Pomerania in years 1266-1294 (died 25 December 1294).
Mściwój II was a son of duke Świętopełk II. Initially he was a duke of Świecie
|
Mszczuj II
Mściwój II (also called Mestwin II or Mszczuj II) was a duke of Eastern Pomerania in years 1266-1294 (died 25 December 1294).
Mściwój II was a son of duke Świętopełk II. Initially he was a duke of Świecie
|
Clandestine
Clandestine is an adjective meaning that its reference is something secret or guerrilla in nature, such as certain activities executed by spies.
- Clandestine is a novel by James Ellroy.
-
|
Abulafia
Abraham ben Samuel Abulafia (1240-probably 1292, Comino, Maltese archipelago) is one of the earliest kabbalists. Born in Spain, a student of the writings of Moses Maimonides and of Hillel, Abulafia wrote Sefer haYashar (The Book o
|
Aeolian
Aeolian means related to, caused by, or carried by the wind; see eolian.
Aeolian can also refer to:
- an Aeolian harp, a harp that is played by the wind
- the Aeolian Islands in the Mediterranean Sea
- the Aeolian mode, the musical
|
|