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Beweis 2

1

Idee: Betrachtung der Abstände als Höhen geeigneter gleichseitiger Dreiecke

Datei: 03_geo_viviani_Beweis_II.ggb

Vor.: ABC ist ein gleichseitiges Dreieck, P ist ein Punkt im Innern oder auf dem Rand des Dreiecks ABC. Die Abstände von P zu den drei Seiten werden mit r, s, t bezeichnet, h ist die Höhe des Dreiecks.

Viviani 03

z.z.: r + s + t = h

Die Parallelen zu den Dreiecksseiten durch P bilden zusammen mit den Seiten des Dreiecks ABC drei Teildreiecke und drei Parallelogramme, die hier grün bzw. weiß gefärbt sind.

Alle Innenwinkel der grünen Teildreiecke sind 60° weit, da sie als Stufen- bzw. Wechselwinkel an parallelen Geraden mit den Winkeln des Dreiecks ABC übereinstimmen. Die Teildreiecke sind gleichseitig.

Nun ordnet man die Dreiecke geschickt um, so dass die Summe ihrer Höhen der Höhe h des Dreiecks ABC entspricht. Man verschiebt dazu z.B. das Dreieck PQR parallel zur Seite BC, bis für das verschobene Dreieck P*Q*R* gilt: R*=C, bis also die Ecke R* im Punkt C liegt. Dann gilt auch P*=T, da PRCT ein Parallelogramm ist mit PT=RC:

Viviani 04

Da in einem gleichseitigen Dreieck die drei Höhen gleich lang sind, kann man in den beiden oberen Dreiecken andere Höhen mit gleicher Länge einzeichnen. Alternativ könnte man die Dreiecke auch um 60° drehen. Da T=P* und AB || SP || P*Q* , ergibt die Summe der Höhen der drei Dreiecke die Gesamthöhe des Dreiecks ABS, es gilt also r + s + t = h

Mit der genannten Datei lässt sich der Beweisgang dynamisch visualisieren, die Parallelverschiebungen können dabei animiert werden.

 


1 Vgl. Seite Viviani (PWW), URL: https://www.cut-the-knot.org/Curriculum/Geometry/VivianiPWW.shtml#explanation (abgerufen: 22.5.2018). Dort ist auch eine Variante ohne Drehung der Höhen (Dreiecke) beschrieben.

 

Satz von Viviani – Lösungen: Herunterladen [odt][414 KB]

Satz von Viviani – Lösungen: Herunterladen [pdf][280 KB]

 

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