Mathematik zur Wochenmitte – Lösung
bearbeitet von
@@Gunnar Bittersmann
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Wir legen das Ganze so in ein Koordinatensystem, dass die 3 Punkte auf dem Kreis *A*(0, 0), *B*(0, −4) und *C*(6, −8) sind.
Da *A*, *B* und *C* auf dem Kreis mit Radius *r* um den Mittelpunkt *M*(*x*₀, *y*₀) liegen, erfüllen ihre Koordinaten (*x*, *y*) die Kreisgleichung (*x* − *x*₀)² + (*y* − *y*₀)² = *r*². (Manche sagen auch „Pythagoras“ dazu. 😉)
Koordinaten von *A* und *B* eingesetzt und gleichgesetzt:
(−*x*₀)² + (−*y*₀)² = *x*² + *y*₀² = (−*x*₀)² + (−4 − *y*₀)² = *x*₀² + 16 + 8*y*₀ + *y*₀², also *y*₀ = −2.
Das in die 3. Gleichung für *C* eingesetzt und wieder mit der von *A* gleichgesetzt:
(−*x*₀)² + (−2)² = *x*₀² + 4 = (6 − *x*₀)² + (−8 + 2)² = 72 − 12*x*₀ + *x*₀², woraus sich *x*₀ = ¹⁷⁄₃ ergibt.
Aus *r*² = (¹⁷⁄₃)² + (−2)² erhalten wir *r* = ⁵⁄₃√13, was ein ganz klein wenig über 6 ist. Und da die Aufgabe in Zentimetern gestellt ist, ist die Antwort ⁵⁄₃√13 cm.
[](/images/9a892a9a-78c8-11ed-9eb6-b42e9947ef30.png)
Anderer Lösungsweg: Der Kreis ist der Umkreis des Dreiecks *ABC*; sein Mittelpunkt also der Schnittpunkt der Mittelsenkrechten.
Wie man leicht sieht (wirklich!), ist die Mittelsenkrechte zu *AB* die Gerade *y* = −2.
*AC* liegt auf *y* = −⁴⁄₃*x*; der Mittelpunkt ist *P*(3, −4). Die Mittelsenkrechte dazu hat den Anstieg ³⁄₄; und damit sie durch *P* geht, ist es *y* = ³⁄₄*x* − ²⁵⁄₄.
Gleichsetzen: ³⁄₄*x*₀ − ²⁵⁄₄ = −2 ergibt wieder *x*₀ = ¹⁷⁄₃. Von da ab weiter wie oben.
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