Untersuche, wie viele verschiedene Dreiecke \(ABC\) sich aus den folgenden Angaben jeweils konstruieren lassen. Begründe deine Entscheidung durch eine Rechnung.
a) \(b=8{,}0\,\text{cm}\); \(c=5{,}0\,\text{cm}\); \(\beta=100^\circ\)
b) \(a=4{,}5\,\text{cm}\); \(b=6{,}0\,\text{cm}\); \(\alpha=35^\circ\)
Denkanstöße
- Verwende den Sinussatz, um den fehlenden Winkel zu bestimmen.
- Zu demselben positiven Sinuswert können zwischen \(0^\circ\) und \(180^\circ\) zwei Winkel gehören.
- Prüfe jede rechnerische Winkelmöglichkeit mit der Innenwinkelsumme des Dreiecks.
Lösung
1. Für a) gilt mit dem Sinussatz \(\sin(\gamma)=\frac{5{,}0\sin(100^\circ)}{8{,}0}\approx0{,}6155\). Daraus folgen rechnerisch \(\gamma_1\approx38{,}0^\circ\) und \(\gamma_2\approx142{,}0^\circ\).
2. Nur \(\gamma_1\) ist zulässig, denn \(100^\circ+38{,}0^\circ<180^\circ\), während \(100^\circ+142{,}0^\circ>180^\circ\). Damit existiert in a) genau ein Dreieck.
3. Für b) gilt \(\sin(\beta)=\frac{6{,}0\sin(35^\circ)}{4{,}5}\approx0{,}7648\). Daraus folgen \(\beta_1\approx49{,}9^\circ\) und \(\beta_2\approx130{,}1^\circ\).
4. Beide Werte sind zulässig, weil sowohl \(35^\circ+49{,}9^\circ<180^\circ\) als auch \(35^\circ+130{,}1^\circ<180^\circ\) gilt. Damit existieren in b) zwei verschiedene Dreiecke.
Antwort
a) Genau ein Dreieck, da die zweite rechnerische Lösung die Winkelsumme von \(180^\circ\) überschreitet.
b) Zwei verschiedene Dreiecke, da beide rechnerischen Lösungen für \(\beta\) zusammen mit \(\alpha\) weniger als \(180^\circ\) ergeben.