MathProf - Streckenteilung - Teilung - Strecke - Teilungspunkt

      

Modul Teilungsverhältnis

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Mit Hilfe des kleinen Unterprogramms [Geometrie] - [Sonstiges (2D)] - Teilungsverhältnis können interaktiv Untersuchungen zum Thema Teilungsverhältnis einer Strecke durchgeführt werden.

 

Streckenteilung -Teilungsverhältnis:

Es seien zwei Punkte A und B in der euklidischen Ebene gegeben. Die Strecke zwischen diesen beiden Punkten heißt AB. Auf dieser Strecke liege der Punkt T. Dieser wird als Teilpunkt oder Teilungspunkt der Strecke bezeichnet. Das Teilverhältnis (Teilungsverhältnis) des Punktes T in Bezug auf die Strecke AB heißt TA:TB. Es ist das durch T bewirkte Verhältnis der beiden Teilstrecken AT und BT. Es trägt die Bezeichnung Streckenverhältnis. Für dieses gilt:

λ = AT/BT

Dieser Quotient zweier Streckenlängen wird auch Längenverhältnis genannt. Wird das Streckenverhältnis auf den Wert 0,5 festgelegt, so bewirkt dies eine Halbierung (ein Halbieren) der Strecke AB und der Teilungspunkt T befindet sich im Streckenmittelpunkt (Mittelpunkt der Strecke) von AB.
 
Bei der Teilung einer Strecke AB im Verhältnis  λ = 1:k gilt:

 

 

Dieses Modul ermöglicht die Berechnung der Koordinaten des Teilungspunktes einer Strecke in Abhängigkeit eines festlegbaren Teilungsverhältnisses. Der wählbare Bereich für die Teilung k liegt bei 0,01 ≤ k ≤ 20.

 
festlegbaren Teilungsverhältnisses. Der wählbare Bereich für die Teilung k liegt bei 0,01 ≤ k ≤ 20.
 

Nachfolgend wird die Vorgehensweise zur Durchführung einer geometrischen Streckenteilung beschrieben.
 
Die Strecke AB ist im Verhältnis a:b = 5:2 zu teilen.

1. Zeichne eine Gerade h durch Punkt A

2. Zeichne einen Kreis um Punkt A mit beliebigem Radius r

3. Zeichne einen weiteren Kreis mit dem gleichen Radius. Sein Mittelpunkt ist der Schnittpunkt des zuvor gezeichneten Kreises mit der Gerade h

4. Wiederhole diesen Vorgang genau a+b mal

5. Verbinde den zuletzt ermittelten Schnittpunkt mit Punkt B

6. Zeichne zu der zuletzt gezeichneten Geraden eine Parallele durch den a-ten Schnittpunkt

7. Der Schnittpunkt T dieser Parallelen mit der Strecke AB teilt diese im Verhältnis a:b
  

 

Zur Analyse der oben beschriebenen Sachverhalte sollten Sie Folgendes durchführen:
 

1. Legen Sie das Teilungsverhältnis der Strecke AB durch die Bedienung des Rollbalkens Teilung k fest.
    

2. Möchten Sie die Koordinatenwerte der Punkte A oder B exakt festlegen, so können Sie die Schaltfläche Punkte auf dem Bedienformular nutzen und die entsprechenden Werte im daraufhin erscheinenden Formular eingeben. Übernommen werden diese, wenn Sie die sich dort befindende Schaltfläche Ok bedienen.
    
3. Soll die Lage des Punktes A oder des Punktes B mit der Maus verändert werden, so klicken Sie mit der linken Maustaste in den rechteckig umrahmten Mausfangbereich des Punktes und bewegen den Mauscursor bei gedrückter Maustaste.
    

4. Um Zusammenhänge mit Hilfe von Simulationen zu analysieren, bedienen Sie die Schaltfläche Simulation. Vor dem Start einer Simulation wird Ihnen ein Formular zur Verfügung gestellt, auf welchem Sie die zu simulierende Größe durch eine Aktivierung des entsprechenden Kontrollschalters festlegen. Hierauf können Sie ggf. den Wert für die Schrittweite bzw. die Anzahl zu verwendender Winkelschritte einstellen. Bestätigen Sie mit Ok. Beendet werden kann die Ausführung einer derartigen Simulation wieder durch eine erneute Betätigung dieser Schaltfläche. Sie trägt nun die Bezeichnung Sim. Stop.

 

 
Mit Hilfe dieses Programms lassen sich unter anderem Grafiken für Arbeitsblätter zur nichtkommerziellen Nutzung für Unterrichtszwecke erstellen. Beachten Sie hierbei jedoch, dass jede Art gewerblicher Nutzung dieser Grafiken und Texte untersagt ist und dass Sie zur Verfielfältigung hiermit erstellter Arbeitsblätter und Unterrichtsmaterialien eine schriftliche Genehmigung des Autors (unseres Unternehmens) benötigen.

Diese kann von einem registrierten Kunden, der im Besitz einer gültigen Softwarelizenz für das entsprechende Programm ist, bei Bedarf unter der ausdrücklichen Schilderung des beabsichtigten Verfielfältigungszwecks sowie der Angabe der Anzahl zu verfielfältigender Exemplare für das entsprechende Arbeitsblatt unter der auf der Impressum-Seite dieses Angebots angegebenen Email-Adresse eingeholt werden. Es gelten unsere AGB.
 

  
Dieses Programm eignet sich neben seinem Einsatz als Berechnungs- bzw. Animationsprogramm zudem zum Lernen, zur Aneignung entsprechenden Fachwissens, zum Verstehen sowie zum Lösen verschiedener Aufgaben zum behandelten Fachthema der Mathematik. Durch seine einfache interaktive Handhabbarkeit bietet es die auch Möglichkeit der Durchführung unterschiedlicher Untersuchungen hierzu. Des Weiteren eignet es sich beim Üben dazu, um das Erlernte hinsichtlich praktizierter Übungen bzw. bearbeiteter Übungsaufgaben zu überprüfen und hierzu erworbenes Wissen festigen zu können.

Es kann sowohl zur Einführung in das entsprechende Fachthemengebiet, wie auch zur Erweiterung des bereits hierzu erlangten Fachwissens sowie als Unterstützung bei der Bearbeitung von Mathe-Anwendungsaufgaben genutzt werden. Dieses Programm kann auch dabei behilflich sein, einen Begriff zum entsprechenden Fachthema zu erklären.

Mittels der anschaulichen Gestaltung und einfachen Bedienbarbarkeit einzelner Module dieser Software können Fragen zum entsprechenden Themengebiet, die mit den Worten Was ist?, Was sind?, Wie?, Wieviel?, Was bedeutet?, Weshalb?, Warum? beginnen beantwortet werden.

Bei Fragen deren Wörter Welche?, Welcher?, Welches?, Wodurch? bzw. Wie rechnet man? oder Wie berechnet man? sind, können zugrunde liegende Sachverhalte oftmals einfach erklärt und nachvollzogen werden. Auch liefert diese Applikation zu vielen fachthemenbezogenen Problemen eine Antwort und stellt eine diesbezüglich verständliche Beschreibung bzw. Erklärung bereit.

  

 

Nachfolgend finden Sie ein Video zu diesem Fachthema, welches Sie durch die Ausführung eines Klicks
auf die nachfolgend gezeigte Grafik abspielen lassen können.

 

 

Auf dem Bedienformular, welches durch Anklicken im obersten schmalen Bereich und bei Gedrückthalten der linken Maustaste verschiebbar ist, können Sie u.a. durch die Aktivierung bzw. Deaktivierung der entsprechenden Kontrollkästchen folgende zusätzliche Einstellungen vornehmen:

• Punkte: Beschriftung der Punkte ein-/ausschalten
• Koordinaten: Anzeige der Koordinaten der Punkte ein-/ausschalten
• Hilfslinien: Anzeige der Hilfslinien ein-/ausschalten

 

 

Allgemeines zum Handling des Programms bzgl. der Darstellung zweidimensionaler Grafiken wird unter Zweidimensionale Grafiken - Handling beschrieben. Wie Sie das Layout einer 2D-Darstellung konfigurieren können, erfahren Sie unter Layoutkonfiguration. Methoden zur Implementierung und zum Umgang mit grafischen Objekten werden unter Implementierung und Verwendung grafischer Objekte behandelt.

 

 

Konstruktion einer Mittelsenkrechten

 

 

Gegeben sei eine Strecke AB mit A (-2 / -4) und B (9 / 7). Gesucht ist ein Teilungspunkt T (x_T / y_T) so, dass der Punkt T die Strecke AB im Verhältnis  λ = 1:2,5 teilt.

Werden die Mausfangpunkte A und B nach einer Bedienung der Schaltfläche Punkte auf die Koordinatenwerte A (-2 / -4) und B (9 / 7) positioniert, sowie ein Streckenteilungsverhältnis von 1:2,5 durch eine Bedienung des Rollbalkens Teilung k festgelegt, so gibt das Programm für die Koordinaten des Punktes T aus:
 

T (5,857 / 3,857)

Für Streckenlängen errechnet das Programm:

 

Strecke AB = 15,556

Strecke AT = 11,112

Strecke BT = 4,445
 

 

Grafische Darstellung - Beispiel 1


Grafische Darstellung - Beispiel 2


Grafische Darstellung - Beispiel 3
   

Eine kleine Übersicht in Form von Bildern und kurzen Beschreibungen über einige zu den einzelnen Fachthemengebieten dieses Programms implementierte Unterprogramme finden Sie unter Screenshots zum Themengebiet Analysis - Screenshots zum Themengebiet Geometrie - Screenshots zum Themengebiet Trigonometrie - Screenshots zum Themengebiet Algebra - Screenshots zum Themengebiet 3D-Mathematik - Screenshots zum Themengebiet Stochastik - Screenshots zum Themengebiet Vektoralgebra sowie unter Screenshots zu sonstigen Themengebieten.
   

 

Hilfreiche Informationen zu diesem Fachthema sind unter der Adresse Wikipedia - Teilungsverhältnis zu finden.
 

 

 

Achsenabschnittsform einer Geraden - Punkt-Richtungs-Form einer Geraden - Zwei-Punkte-Form einer Geraden - Hessesche Normalenform einer Geraden - Allgemeine Form einer Gerade - Gerade - Gerade - Gerade - Gerade - Interaktiv - Gerade - Punkt - Gerade - Punkt - Interaktiv - Geradensteigung - Kreis - Punkt - Kreis - Punkt - Interaktiv - Kreis - Gerade - Kreis - Gerade - Interaktiv - Kreis - Kreis - Kreis - Kreis - Interaktiv - Kreisausschnitt - Kreissegment - Kreisring - Ellipse - Regelmäßiges Vieleck - Viereck - Allgemeines Viereck – Interaktiv - Satz des Ptolemäus - Satz des Arbelos - Pappus-Kreise - Archimedische Kreise - Hippokrates Möndchen - Varignon-Parallelogramm - Rechteck-Scherung - Soddy-Kreise - Polygone - Bewegungen in der Ebene - Affine Abbildung - Analyse affiner Abbildungen - Inversion einer Geraden am Kreis - Inversion eines Kreises am Kreis - Spirolateralkurven - Spiralen im Vieleck - Granvillesche Kurven - Bérard-Kurven - Eikurven - Kegelschnitt - Prinzip - Pyramidenschnitt - Prinzip - Kegelschnitte in Mittelpunktlage - Kegelschnitte in Mittelpunktlage - Interaktiv - Kegelschnitte in achsparalleler Lage - Kegelschnitte in achsparalleler Lage - Interaktiv - Kegelschnitte in Mittelpunktlage - Punkt - Kegelschnitte in Mittelpunktlage - Gerade - Allgemeine Kegelschnitte - Kegelschnitte durch 5 Punkte - Interaktive Geometrie mit Objekten - Winkelmaße - Strahlensatz - Konstruktion einer Mittelsenkrechten - Konvexe Hülle - Dreieck - Pyramide - Quader im Raum (3D) - Krummflächig begrenzte Körper (3D) - Ebenflächig und krummflächig begrenzte Körper (3D) - Platonische Körper (3D) - Archimedische Körper (3D) - Spezielle Polyeder (3D) - Selfbuild - Punkte (3D) - Selfbuild - Strecken (3D)

 

MathProf 5.0 - Unterprogramm Konstruktion einer Mittelsenkrechten

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MathProf 5.0 - Unterprogramm Kurven von Funktionen in Parameterform
 

 

PhysProf 1.1 - Unterprogramm Adiabatische Zustandsänderung
 

SimPlot 1.0 - Grafik-  und Animationsprogramm für unterschiedlichste Anwendungszwecke

  

Nachfolgend finden Sie ein Video zu einer mit SimPlot 1.0 erstellten Animationsgrafik, welches Sie durch die Ausführung eines Klicks auf die nachfolgend gezeigte Grafik abspielen lassen können.

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