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Aufgabe 3C

Bild

Die Abbildung zeigt den Körper ABCDEFA B C D E F mit A(1000),B(07,50),C(07,50),D(801),A(10|0| 0), B(0|7{,}5| 0), C(0|-7{,}5| 0), D(8|0| 1), E(033) E(0|3| 3) und F(033)F(0|-3| 3). Das Dreieck ABCA B C wird als Grundfläche und das Dreieck DEFD E F als Deckfläche des Körpers bezeichnet. Die Deckfläche liegt in der Ebene LL.

  1. Zeigen Sie, dass das Dreieck ABCA B C gleichschenklig ist. Berechnen Sie den Innenwinkel des Dreiecks ABCA B C im Eckpunkt AA.

    Begründen Sie, dass die Kante EF\overline{E F} parallel zur Grundfläche liegt. (7 BE)

  2. Der Körper ABCDEFA B C D E F kann zu einer Pyramide mit der Grundfläche ABCA B C und der Spitze SS ergänzt werden, wobei D,ED, E und FF auf den Kanten der Pyramide liegen.

    Begründen Sie, dass SS in der x2x3x_{2} x_{3}-Ebene liegt. (5 BE)

    Berechnen Sie die Koordinaten von SS. [Zur Kontrolle: S(005)S(0|0| 5) ]

  3. SS ist auch Spitze einer Pyramide mit der Grundfläche DEFD E F. Die nebenstehende Abbildung zeigt in der x1x3x_{1} x_{3}-Ebene die Punkte DD und SS sowie den Mittelpunkt MM der Kante EF\overline{E F}.

    Begründen Sie, dass der Abstand von SS zur Ebene LL kleiner als 22 ist, und veranschaulichen Sie Ihre Begründung durch geeignete Eintragungen in der untenstehenden Abbildung. (4 BE)

    Bild
  4. Für t[0;1]t \in[0 ; 1] besitzen die Punkte DtD_{t} der Strecke DS\overline{D S} die x1x_{1}-Koordinate 88t8-8 t.

    AEFSA_{E F S} ist der Flächeninhalt des Dreiecks EFS.

    Begründen Sie, dass das Volumen der Pyramide EFSDtE F S D_{t} mit dem Term 13AEFS(88t)\frac{1}{3} \cdot A_{E F S} \cdot(8-8 t) berechnet werden kann.

    Beschreiben Sie ein Vorgehen zur Berechnung des Volumens des Körpers ABCDtEFA B C D_{t} E F.

    (4 BE)