Doc Alvers Mathe-Labor

BLF-Training: Trigonometrie

Gymnasium · Klasse 10 · Besondere Leistungsfeststellung Mathematik · Teil B, mit MMS und Formelsammlung · drei Aufgaben, Anforderungsbereiche I bis III
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Ein Dreieck, drei Sätze

AFB I · Reproduzieren

Im Dreieck $ABC$ sind $a = 8$ cm, $b = 5$ cm und $\gamma = 60°$ gegeben (siehe Abbildung, nicht maßstäblich).

ABCa = 8 cmb = 5 cmc60°
Das Dreieck ABC (nicht maßstäblich).
  1. Berechnen Sie die Länge der Seite $c$.
  2. Berechnen Sie die Größen der Winkel $\alpha$ und $\beta$.
  3. Berechnen Sie den Flächeninhalt des Dreiecks.
  4. Berechnen Sie die Länge der Höhe $h_c$ auf die Seite $c$.

Die Boje vor dem Ufer

AFB II · Zusammenhänge herstellen

Von zwei Punkten $A$ und $B$ an einem geraden Seeufer, die $800$ m voneinander entfernt sind, wird eine Boje $L$ angepeilt. Es gilt $\angle BAL = 52°$ und $\angle ABL = 71°$ (siehe Abbildung). Der Punkt $F$ ist der Punkt des Ufers, der der Boje am nächsten liegt.

52°71°ABCLFd800 m300 m
Das Ufer mit A, B und C, die Boje L und der Abstand d (nicht maßstäblich).
  1. Berechnen Sie die Entfernung der Boje vom Punkt $A$.
  2. Berechnen Sie den kürzesten Abstand $d$ der Boje vom Ufer.
  3. Berechnen Sie die Entfernung des Punktes $F$ vom Punkt $A$.
  4. Der Punkt $C$ liegt auf dem Ufer $300$ m hinter $B$. Ein Boot fährt geradlinig von der Boje nach $C$. Berechnen Sie die Länge dieser Strecke.

Passt der Turm aufs Foto?

AFB III · Reflektieren und Beurteilen

Eine Kamera $K$ steht auf einem Stativ in $1{,}5$ m Höhe, $30$ m vom Fuß $F$ eines $45$ m hohen Turms entfernt. Das Objektiv hat einen senkrechten Öffnungswinkel von $60°$: Auf dem Foto erscheint alles, was innerhalb dieses Winkels liegt. Die Kamera darf geneigt werden, wenn nichts anderes gesagt ist.

?1,5 m45 m30 mSFK
Die Kamera K und der Turm FS (nicht maßstäblich). Gesucht ist der Winkel zwischen den beiden roten Strahlen.
  1. Berechnen Sie den Winkel, unter dem die Turmspitze $S$ von $K$ aus über der Waagerechten erscheint.
  2. Untersuchen Sie, ob der Turm von $K$ aus in voller Höhe auf ein Foto passt.
  3. Ermitteln Sie den kleinsten Abstand vom Turm, aus dem der ganze Turm gerade noch auf ein Foto passt.
  4. Die Kamera wird nun waagerecht gehalten, die Bildmitte zeigt also waagerecht nach vorn. Begründen Sie, dass der Turm aus $30$ m Entfernung dann nicht vollständig auf das Foto passt, und berechnen Sie, ab welchem Abstand es gelingt.