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Bild

Der Schweizer Künstler Eugen Jost hat ein Bild gemalt, in dem lauter ineinander geschachtelte Quadrate dargestellt sind. Das Bild oben verdeutlicht dies.

  1. Erkläre, wie Eugen Jost die Quadrate aufgebaut hat.

  2. Eine chinesische Spruchweisheit lautet: "Das Unendliche ist ein Quadrat ohne Ecken." Erkläre den Zusammenhang zwischen dieser Aussage und dem Bild.

  3. In der obigen Darstellung sind einige Dreiecke nochmals farbig herausgehoben, die sich im Uhrzeigersinn spiralförmig in das Zentrum Z des Quadrates hineinwinden. Die Spirale beginnt mit dem Dreieck AM1M2\mathrm{AM}_1M_2 .

    Welche gemeinsame Besonderheiten weisen diese Dreiecke in der Spirale auf?

  4. Welchen Bruchteil des Flächeninhaltes des Quadrates ABCDABCD nimmt das Dreieck  AM1M2{\mathrm{AM}}_1M_2 ein? Wie viel Prozent sind das?

  5. Begründe: Der Flächeninhalt des Dreiecks  PQM2{\mathrm{PQM}}_2 ist halb so groß wie der des Dreiecks AM1M2{\mathrm{AM}}_1M_2 . Betrachte dazu die gestrichelte Hilfslinie [APAP].

  6. Zeichne das Quadrat  AM1ZM2{\mathrm{AM}}_1{\mathrm{ZM}}_2 mit einer Seitenlänge von 4 cm4\ cm. Übertrage das Dreieck PQM2{\mathrm{PQM}}_2 in der richtigen Position. Begründe: Alle Dreiecke in der Spirale des Bildes lassen sich lückenlos in dem Quadrat AM1ZM2{\mathrm{AM}}_1{\mathrm{ZM}}_2 unterbringen.

  7. Begründe: Der Flächeninhalt aller Dreiecke in der Spirale ergibt zusammen ein Viertel des Flächeninhaltes des Quadrates ABCD.

  8. Was ergibt 18+116+132+164\frac18+\frac1{16}+\frac1{32}+\frac1{64}… ?