Elementargeometrie SS 16, Übungsblatt 6

Elementargeometrie
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Nadine Große, Yi-Sheng Wang
SS 16
Übungsblatt 6
Aufgabe 11. (2+(1+1+1))(Satz von Ceva) Seien pqr drei nicht kollineare Punkte in der euklidischen Ebene.
Seien p0 , q 0 bzw. r0 Punkte im Inneren der Strecken qr, pr bzw. pq.
(i) Zeigen Sie: Falls sich die Strecken pp0 , qq 0 und rr0 in einem Punkt schneiden, vgl. linke Abbildung, dann
gilt
|qp0 | |rq 0 | |pr0 |
= 1.
|p0 r| |q 0 p| |r0 q|
(1)
(ii) Es gelte nun (1). Sei s der Schnittpunkt von pp0 und rr0 . Wir setzen f (x) :=
0
sin x
sin(π−δ−x) .
Zeigen Sie:
0
(a) f () = f ( ), wobei δ, , wie in der rechten Abbildung sind.
(b) f ist monoton auf (0, π).
(c) Folgern Sie aus (a) und (b), dass auch qq 0 durch s geht und damit die Umkehrung von (i) gilt.
(Hinweis: Sinussatz für die kleinen Dreiecke.)
r
r
β
q0
p0
p0
0
q0
s
s
η
γ
δ
δ
α
p
r0
q
p
r0
q
Aufgabe 12. (3+2) Sei eine angeordnete Inzidenzgeometrie (P, G, I) mit Relationen für Strecken und Winkel
gegeben. Es gelten (K1)–(K6). Sei ` eine Gerade und p0 ein Punkt, der nicht auf ` liegt. Sei `0 eine zu `
parallele Gerade durch p0 . Wir nennen `0 echte Parallele zu ` durch p0 , falls es einen Punkt p auf ` gibt, so
dass die Gerade h durch p und p0 sowohl ` als auch `0 senkrecht schneidet (also jeweils der Schnittwinkel
gleich seinem Nebenwinkel ist.)
(i) Zeigen Sie, dass genau eine echte Parallele zu ` durch p0 existiert.
Auf I definieren wir eine Relation wie folgt: Wir setzen (p, `) ∼ (p0 , `0 ), falls (p, `) = (p0 , `0 ) oder falls sowohl
`0 eine echte Parallele zu ` durch p0 ist als auch ` eine echte Parallele zu `0 durch p ist.
(ii) Zeigen Sie, dass ∼ auf I eine Äquivalenzrelation definiert.
Abgabe am Donnerstag 09.06.16 bis 16 Uhr in die Briefkästen