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Kapitel 12Olympiade38 Min.

Geometrieinvarianten-Training

Abstände, Orientierung und Fläche · Abschnitt 48 von 64

Übungen

Aufgabe

Zwei Dreiecke vergleichen

Aufbau10 Min.

Kann ein Dreieck mit Seitenlängen 3, 4 und 5 durch starre Bewegungen in ein Dreieck mit Seitenlängen 3, 4 und 6 überführt werden?

Aufgabe

Welcher Eckpunkt ist welcher?

Aufbau11 Min.

Ein skalenes Dreieck hat Seitenlängen AB=4AB=4, BC=5BC=5, CA=6CA=6. Zeige, dass keine starre Bewegung des markierten Dreiecks die Punkte AA und BB vertauscht und CC fest lässt.

Aufgabe

Drehsinn eines Dreiecks

Aufbau12 Min.

Drei markierte, nicht kollineare Punkte A,B,CA,B,C sind gegen den Uhrzeigersinn angeordnet. Können nur durch Verschiebungen und Drehungen die Bilder in der Reihenfolge A,C,BA,C,B gegen den Uhrzeigersinn erscheinen?

Aufgabe

Rechteck aus denselben Stücken

Aufbau13 Min.

Ein 6×86\times8-Rechteck wird in endlich viele Stücke zerlegt. Können diese ohne Überlappung und Lücken zu einem 5×105\times10-Rechteck zusammengesetzt werden?

Aufgabe

Fläche reicht nicht für Existenz

Fortgeschritten14 Min.

Erkläre, warum gleiche Flächen zweier Figuren noch nicht beweisen, dass die eine durch endlich viele erlaubte Stücke einer vorgeschriebenen Form überdeckt werden kann.

Aufgabe

Ein Eckpunkt gleitet

Fortgeschritten15 Min.

Im Dreieck ABCABC bleibt die Grundseite ABAB fest. Der Punkt CC wird entlang einer Geraden parallel zu ABAB verschoben. Zeige, dass die Dreiecksfläche invariant bleibt.

Aufgabe

Abstand und Orientierung gemeinsam

Olympiade16 Min.8 P.

Zwei markierte Dreiecke haben dieselben drei Seitenlängen, aber entgegengesetzte Orientierung. Welche erlaubten Bewegungen reichen zur Überführung: nur Verschiebungen und Drehungen oder zusätzlich Spiegelungen?

Aufgabe

Geometrische Invarianten auswählen

Olympiade17 Min.8 P.

Formuliere eine Entscheidungsroutine für geometrische Veränderungsprobleme mit starren Bewegungen, Spiegelungen, Zerschneiden oder parallelem Gleiten.

Zusammenfassung

Das nimmst du mit

Geometrische Veränderungen anhand von Abstandssignaturen, orientierter Fläche und additiver Flächenbilanz untersuchen.