Lösung von Aufgabe 2.9 SoSe 2018

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Aufgabe 2.9 SoSe 2018

Wir setzen ebene Geometrie voraus.
Satz: Tangentenkriterium

Es seien g eine Gerade und k ein Kreis mit dem Mittelpunkt M. Ferner sei B ein Punkt, den die Gerade g mit dem Kreis k gemeinsam hat.
(*) kg={B}gMB

a) Aussage (*) beinhaltet zwei Aussagen ( und ). Formulieren Sie beide Aussagen so, dass sie auch Schüler einer neunten Klasse Werkrealschule verstehen können.
b) Beweisen Sie die Aussage mittels eines Widerspruchsbeweises.

Lösung

Teilaufgabe a)

  1. Wenn eine Gerade Tangente t im Punkt B an den Kreis k mit dem Mittelpunkt M ist, dann steht t senkrecht auf dem Berührungsradius MB.
  2. Wenn eine Gerade t den Kreis k mit dem Mittelpunkt M im Punkt B schneidet und senkrecht auf der Strecke MB steht, dann ist die gerade t Tangente an den Kreis k.

Teilaufgabe b)

Voraussetzung

IBtBkIItMB

Behauptung

¬Akt:A≢B

Annahme

Akt:A≢B

Beweis

Das Dreieck ABM ist gleichschenklig, weil MA und MB Radien von k sind. Die Winkel MBA und MAB sind die Basiwinkel dieses Dreiecks. Weil nach II der Winkel MBA ein Rechter ist muss nach dem Basiswinkelsatz auch der Winkel MAB ein Rechter sein. Das wäre jedoch ein Widerspruch zum Innenwinkelsatz für Dreiecke.