Die Abbildung zeigt die Pyramide ABCDS mit quadratischer Grundfläche ABCD. Der Pyramide ist eine Stufenpyramide einbeschrieben, die aus Würfeln mit der Kantenlänge 1 besteht.
Geben Sie das Volumen der Stufenpyramide und die Höhe der Pyramide ABCDS an. (2 BE)
Hier solltest du Seiten in rechtwinkligen Dreiecken ausrechnen können, am einfachsten mit Hilfe des Satzes von Pythagoras.
Volumen der Stufenpyramide
Jede der Würfelflächen ist quadratisch, das heißt die unterste Fläche besteht aus 5⋅5=25, die mittlere aus 3⋅3=9 und die oberste aus 1⋅1=1 Würfel. Insgesamt sind es also 25+9+1=35 Würfel.
Jeder Würfel hat den Flächeninhalt 1⋅1⋅1=1 VE.
Also hat die Pyramide 35⋅1=35 VE.
Höhe der Pyramide ABCDS
Die Höhe der Pyramide besteht aus drei Klötzen, also 3 LE und dem kleinen Stück vom obersten Klotz bis zu S. Dieses kleine Stück hat genau die Höhe eines halben Klotzes, weil die Kante der Pyramide gleichmäßig ansteigt und S genau in der Mitte der Pyramide ist. Insgesamt beträgt die Höhe damit 3+0,5=3,5 LE.
Bestimmen Sie unter Verwendung eines geeignet gewählten kartesischen Koordinatensystems eine Gleichung für die Gerade, die durch die Punkte B und S verläuft. Zeichnen Sie das gewählte Koordinatensystem in die Abbildung ein. (3 BE)
Es gibt mehrere Positionen, die sich für ein Koordinatensystem eignen. Am besten ist es, wenn einer oder sogar beide Punkte dadurch einfache Koordinaten haben. Achte darauf, die drei Achsen zu beschriften. Ein Beispiel siehst du hier:
Aufstellen der Gerade
Mit diesem Koordinatensystem hat S die Koordinaten (0∣0∣3,5) (die 3. Koordinate entspricht der in Teil a) bestimmten Höhe) und B die Koordinaten (3,5∣3,5∣0), was man durch abzählen der Kästchen rausfinden kann.
Beachte, dass diese Lösung nicht eindeutig ist. Jeder andere Geradenpunkt (insbesondere B) eignet sich genauso als Aufpunkt und alle Vielfachen des Richtungsvektors sind genauso richtig.