heureka

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 #2
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Let ABCD be a convex quadrilateral,

and let P, Q, R, S, T, U, V, and W be the trisection points of the sides of ABCD, as shown. 

If the area of quadrilateral ABCD is 180, then find the area of hexagon AQRCUV.

 

Let AB = a
Let BC = b
Let CD = c
Let DA = d

Let \(\angle{ABC}\) = B
Let \(\angle{UDV}\) = D

 

\(\begin{array}{|rcll|} \hline Area_{\text{ABC}} &=& \frac{ab\sin(B)}{2} \\ Area_{\text{CDA}} &=& \frac{cd\sin(D)}{2} \\ Area_{\text{ABCD}} &=& Area_{\text{ABC}} + Area_{\text{CDA}} \\ &=& \frac{ab\sin(B)}{2} + \frac{cd\sin(D)}{2} \\ \hline \end{array} \)

 

\(\begin{array}{|rcll|} \hline Area_{\text{QBR}} &=& \frac{\frac{a}{3}\frac{b}{3}\sin(B)}{2} \\ Area_{\text{UDV}} &=& \frac{\frac{c}{3}\frac{d}{3}\sin(D)}{2} \\ Area_{\text{hexagon}} &=& Area_{\text{ABCD}} - Area_{\text{QBR}} - Area_{\text{UDV}} \\ Area_{\text{hexagon}} &=& Area_{\text{ABCD}} -\frac{\frac{a}{3}\frac{b}{3}\sin(B)}{2} - \frac{\frac{c}{3}\frac{d}{3}\sin(D)}{2} \\ Area_{\text{hexagon}} &=& \frac{ab\sin(B)}{2} + \frac{cd\sin(D)}{2} -\frac{\frac{a}{3}\frac{b}{3}\sin(B)}{2} - \frac{\frac{c}{3}\frac{d}{3}\sin(D)}{2} \\ Area_{\text{hexagon}} &=& \frac{ab\sin(B)}{2}\left(1-\frac19 \right) + \frac{cd\sin(D)}{2}\left(1-\frac19 \right) \\ Area_{\text{hexagon}} &=& \frac{ab\sin(B)}{2}\cdot \frac89 + \frac{cd\sin(D)}{2}\cdot \frac89 \\ Area_{\text{hexagon}} &=& \frac89 \cdot \left( \frac{ab\sin(B)}{2} + \frac{cd\sin(D)}{2} \right) \\ Area_{\text{hexagon}} &=& \frac89 \cdot Area_{\text{ABCD}} \\ Area_{\text{hexagon}} &=& \frac89 \cdot 180 \\ \mathbf{ Area_{\text{hexagon}} } & \mathbf{=} & \mathbf{160} \\ \hline \end{array}\)

 

The area of hexagon AQRCUV is 160

 

laugh

13.02.2017
 #3
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0

Im Kanton Zürich fallen jährlich etwa 1100mm Niederschlag pro m2 in Form von Regen oder Schnee.

 

a) Wie viele Liter Wasser ergibt dies für eine Fläche von einem m2?

\(\begin{array}{|rcll|} \hline && \frac{1100\ mm\cdot 1\ m^2 }{1\ m^2} \\\\ &=& \frac{1100\ mm\cdot \frac{1\ dm}{100\ mm} \cdot 1\ m^2 \cdot \frac{10\ dm}{1\ m}\cdot \frac{10\ dm}{1\ m} }{1\ m^2} \\\\ &=& \frac{\frac{1100}{100}\cdot 100 \ dm^3}{1\ m^2} \\\\ &=& \frac{ 1100 \ dm^3 \cdot \frac{1\ l}{1\ dm^3} }{1\ m^2} \\\\ &=& \frac{ 1100\ l} {1\ m^2} \\\\ &=& \mathbf{ 1100\ \frac{l}{m^2} } \\ \hline \end{array}\)

 

Es ergibt sich 1100 Liter Wasser für eine Fläche von einem m2.

 


b) Die Fläche des Kantons Zürich beträgt 1729 km2.
Berechne die Niederschlagsmenge für den ganzen Kanton und gib das Resultat in km3 an.

\(\begin{array}{|rcll|} \hline && \frac{ 1100\ l} {m^2} \\\\ &=& \frac{ 1100\ l} {m^2} \cdot \frac{1000\ m}{km} \cdot \frac{1000\ m}{km} \\\\ &=& 1100\cdot 1000 \cdot 1000 \ \frac{l} {km^2} \\ \hline \end{array} \)

 

Für den Kanton Zürich ergibt sich:

\(\begin{array}{|rcll|} \hline && 1100\cdot 1000 \cdot 1000 \ \frac{l} {km^2} \cdot 1729\ km^2 \\ &=& 1100\cdot 1000 \cdot 1000 \cdot 1729 \ l\cdot \frac{1\ dm^3}{1\ l} \\ &=& 1100\cdot 1000 \cdot 1000 \cdot 1729 \ dm^3 \cdot (~\frac{1\ m}{10\ dm}\cdot \frac{1\ km}{1000\ m} ~)^3\\ &=& 1100\cdot 1000 \cdot 1000 \cdot 1729 \ dm^3 \cdot (~\frac{1\ km}{10\cdot 1000\ dm} ~)^3\\ &=& 1100\cdot 1000 \cdot 1000 \cdot 1729 \ dm^3 \cdot \frac{km^3}{10^3\cdot 1000^3\ dm^3} \\ &=& \frac{1100\cdot 1000 \cdot 1000 \cdot 1729}{10^3\cdot 1000^3}\ km^3 \\ &=& \frac{1100\cdot 1000 \cdot 1000 \cdot 1729}{1000\cdot 1000^3}\ km^3 \\ &=& \frac{1100\cdot 1729}{1000^2}\ km^3 \\ &=& \mathbf{1,9019\ km^3} \\ \hline \end{array}\)

 

Für den ganzen Kanton Zürich ergibt sich 1,9019 km3.

 

laugh

10.02.2017