Formel übersetzen
AFB I–IIIm Dreieck PQR sind die Seiten q = 5 cm, r = 7 cm und der Winkel φ = 48° bei P gegeben (M1). Die Formelsammlung nennt den Kosinussatz nur in der Form a² = b² + c² − 2bc · cos α.
- Ordnen Sie den Fall einem Kongruenzsatz zu und begründen Sie die Wahl des Kosinussatzes.
- Stellen Sie den Kosinussatz mit den Bezeichnungen des Dreiecks PQR auf.
- Berechnen Sie die Seite p.
Hinweise
Hinweis zu Aufgabe a)
Hinweis zu Aufgabe b)
Hinweis zu Aufgabe c)
Erwartungshorizont
Erwartungshorizont zu Aufgabe a)
SWS: φ liegt zwischen q und r. Es gibt kein Paar Seite–Gegenwinkel, also Kosinussatz.
Erwartungshorizont zu Aufgabe b)
p² = q² + r² − 2qr · cos φ.
Erwartungshorizont zu Aufgabe c)
p² = 25 + 49 − 70 · cos 48° → p ≈ 5,21 cm.
Orientierungslauf
AFB II–IIIBeim Orientierungslauf läuft Jana vom Start S 1,2 km zu Posten 1 und von dort 0,9 km zu Posten 2. An Posten 1 schließen die beiden Wegstücke einen Winkel von 125° ein (M2). Von Posten 2 soll sie direkt zum Start zurücklaufen.
- Entwickeln Sie einen Lösungsplan, mit dem Jana Länge und Richtung (Winkel bei P2) ihres Rückwegs bestimmen kann.
- Ermitteln Sie die Länge des Rückwegs und den Winkel bei Posten 2.
- Überprüfen Sie die Aussage einer Mitläuferin: „Der Rückweg ist kürzer als 2,1 km, weil man sonst ja einfach die beiden Wegstücke laufen könnte.“
Hinweise
Hinweis zu Aufgabe a)
Hinweis zu Aufgabe b)
Hinweis zu Aufgabe c)
Erwartungshorizont
Erwartungshorizont zu Aufgabe a)
1. SWS → Kosinussatz für den Rückweg. 2. Dann gibt es das Paar Rückweg–125°; mit dem Sinussatz den Winkel bei P2 (sicher spitz, weil er nicht der längsten Seite gegenüberliegt). 3. Kontrolle über die Winkelsumme.
Erwartungshorizont zu Aufgabe b)
e² = 1,2² + 0,9² − 2 · 1,2 · 0,9 · cos 125° → e ≈ 1,868 km. sin δ = 1,2 · sin 125° : e → δ ≈ 31,8°.
Erwartungshorizont zu Aufgabe c)
Richtig: In jedem Dreieck ist eine Seite kürzer als die Summe der beiden anderen. 1,87 km < 1,2 km + 0,9 km = 2,1 km. Wegen des stumpfen Winkels ist der Rückweg aber länger als jedes einzelne Wegstück.
