Aufgabe 3C
Die Abbildung zeigt modellhaft das Dach eines Kirchturms.
Die Eckpunkte der dreieckigen Giebelflächen (grau markiert) und der viereckigen Dachflächen werden durch die Punkte und sowie und dargestellt.
Die vier Dachflächen haben die gleiche Form und die gleiche Größe. Im verwendeten Koordinatensystem entspricht eine Längeneinheit einem Meter in der Realität.
Die Materialstärken der Bauteile des Dachs sollen im Folgenden vernachlässigt werden.
Die Ebene enthält die Punkte und .
Geben Sie eine Gleichung von in Parameterform an und zeigen Sie, dass auch in liegt. (4BE)
Weisen Sie nach, dass das Viereck CGSF eine Raute ist. (3BE)
Berechnen Sie die Größe des Innenwinkels des Vierecks im Punkt sowie den gesamten Flächeninhalt der Dachflächen. (5BE)
Die Gerade verläuft durch und , die Gerade durch und . Die beiden Geraden schneiden die -Ebene in den Punkten bzw. .
Geben Sie das Verhältnis des Abstands von und zum Abstand von und an.
Begründen Sie Ihre Angabe, ohne die Koordinaten von und zu berechnen. (3BE)
Zur Stabilisierung wird zwischen den durch und dargestellten Giebelspitzen ein gerader Stahlträger montiert. Vom Mittelpunkt dieses Stahlträgers aus soll eine möglichst kurze Stütze zum durch dargestellten Balken verlaufen. Der Punkt, in dem die Stütze auf den Balken trifft, wird im Modell mit bezeichnet.
Berechnen Sie die Koordinaten von . (5BE)