MINT lernen

Strecken konstruieren

Mit Geodreieck und Zirkel zu einer Strecke, die genau √2 cm lang ist — obwohl √2 nie aufhört.

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Die Wurzelschnecke

\(\sqrt2\) hat unendlich viele Nachkommastellen — messen kann man es nicht. Konstruieren schon: als Hypotenuse eines Dreiecks.

  • Start:Katheten \(1\,\mathrm{cm}\) und \(1\,\mathrm{cm}\) → Hypotenuse \(\sqrt{1+1}\,\mathrm{cm}=\sqrt2\,\mathrm{cm}\).
  • Weiter:senkrecht an das Ende der Hypotenuse wieder \(1\,\mathrm{cm}\) anlegen.
  • Neue Hypotenuse:verbindet den Mittelpunkt mit dem neuen Ende.

Herleitung:

\(x^2=\left(\sqrt n\right)^2+1^2\)
vereinfachen
Katheten: die alte Hypotenuse \(\sqrt n\) und die neue Strecke \(1\).
\(x^2=n+1\)
\(\sqrt{\phantom{x}}\)
Wurzel und Quadrat heben sich auf.
\(x=\sqrt{n+1}\)
Ergebnis
Jede neue Hypotenuse ist um eins „unter der Wurzel“ länger.

Starte die Schnecke oder baue sie Schritt für Schritt. Der Zirkelbogen überträgt jede neue Hypotenuse auf den Zahlenstrahl.

Wurzelschnecke

Halte fest: Aus \(\sqrt n\) und \(1\) wird \(\sqrt{n+1}\). Bei \(\sqrt4\), \(\sqrt9\) und \(\sqrt{16}\) landet der Zirkel genau auf \(2\), \(3\) und \(4\).

Merke

Wurzelschnecke: Katheten \(\sqrt n\) und \(1\) \(\;\Rightarrow\;\) Hypotenuse \(\sqrt{n+1}\)

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Wurzeln direkt konstruieren

Für eine einzelne Wurzel braucht man nicht die ganze Schnecke — ein passendes Dreieck genügt.

  • Als Summe:\(13=4+9\) → Katheten \(2\,\mathrm{cm}\) und \(3\,\mathrm{cm}\), Hypotenuse \(\sqrt{13}\,\mathrm{cm}\).
  • Als Differenz:\(7=16-9\) → Kathete \(3\,\mathrm{cm}\), Senkrechte im Endpunkt, Kreis mit \(4\,\mathrm{cm}\) um den anderen Endpunkt: die zweite Kathete ist \(\sqrt7\,\mathrm{cm}\).
  • Mit dem Höhensatz:\(p=n\), \(q=1\) → \(h=\sqrt{n\cdot1}=\sqrt n\) (2.2.1).
  • Übertragen:Zirkel in \(0\) einstechen, auf die Länge der Strecke öffnen, Bogen bis zum Zahlenstrahl.
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Allgemeine Hinweise

Senkrecht zur Hypotenuse

Die neue Strecke \(1\,\mathrm{cm}\) steht senkrecht auf der letzten Hypotenuse — nicht auf der letzten Kathete.

Fehler wachsen mit

Jedes Dreieck baut auf dem vorigen auf. Spitzer Bleistift und sauberes Geodreieck lohnen sich.

Quadratzahlen suchen

Erst prüfen, ob \(n\) Summe oder Differenz zweier Quadratzahlen ist: \(10=1+9\), \(5=9-4\).

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