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Aufgabe A3

Das Drachenviereck ABCD ABCD mit dem Diagonalenschnittpunkt MM ist die Grundfläche der Pyramide ABCDS ABCDS mit der Höhe [MS][MS]. Die Zeichnung zeigt ein Schrägbild der Pyramide ABCDSABCDS, wobei [AC][AC] auf der Schrägbildachse liegt.

Es gilt: AC=6\overline{AC}=6 cm; AM=4\overline{AM}=4 cm; BD=6\overline{BD}=6 cm; MS=5\overline{MS}=5 cm.

Pyramide
  1. Der Punkt EE liegt auf der Halbgeraden [AC[AC mit AE=7,5\overline{AE}=7{,}5 cm. Punkte PnP_n liegen auf der Strecke [MS][MS]. Die Winkel MAPnMAP_n haben das Maß φ\varphi. Die Punkte PnP_n sind für φ]0;51,34]\varphi\in]0^\circ;51{,}34^\circ] die Spitzen von Pyramiden ABEDPnABEDP_n mit dem Drachenviereck ABEDABED als Grundfläche sowie den Höhen [MPn][MP_n].

    Zeichnen Sie die Pyramide ABEDP1ABEDP_1 für φ=30°\varphi=30° in das Schrägbild zu 3) ein. (2 P)

  2. Berechnen Sie das Volumen VV der Pyramiden ABEDPnABEDP_n in Abhängigkeit von φ\varphi. (2 P)

    [Ergebnis: V(φ)=30tanφV(\varphi)=30\cdot\tan\varphi cm3cm^3].

  3. Das Volumen der Pyramide ABEDP2ABEDP_2 ist genau so groß wie das Volumen der Pyramide ABCDSABCDS. Bestimmen Sie den zugehörigen Wert für φ\varphi. (2 P)