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Analysis 1 | Geraden und Parabeln: Fläche eines Dreiecks mit umschriebenen Rechtecken berechnen, Beispiel 1 | A.03.03

Eine recht intuitive Möglichkeit eine Dreiecksfläche im Koordinatensystem zu berechnen, kann man anwenden, wenn die Koordinaten der Eckpunkte ganzzahlig sind, dann kann man dem Dreieck nämlich ein Rechteck umschreiben. 1.Man spannt ein Rechteck um das Dreieck, so dass alle Seiten des Rechtecks parallel zur x-Achse und zur y-Achse sind und alle drei Eckpunkte des Dreiecks irgendwo auf dem Rechteck liegen. Nun entstehen außerhalb des gesuchten Dreiecks drei rechtwinklige Dreiecke. 2.Die Flächen dieser rechtwinkligen Dreiecke sind recht einfach zu berechnen. Man zieht diese Flächen von der Rechteckfläche ab und hat den gesuchten Flächeninhalt. Hört sich schlimmer an als es ist.


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Analysis 1 | Geraden und Parabeln: Fläche und Flächeninhalt eines Vierecks berechnen | A.03.05

Um die Fläche eines Vierecks zu berechnen, zerlegt man das Viereck in zwei Dreiecke und berechnet dann den Flächeninhalt der beiden Dreiecke. (Falls es sich beim Viereck um eine Quadrat- oder Rechtecksfläche handelt, geht’s natürlich auch einfacher über Länge mal Breite.) Die meines Erachtens jedoch bessere Variante ist dem Viereck ein achsenparalleles Rechteck zu umschreiben und dann ein paar rechtwinklige Dreiecke (evtl. auch ein Rechteck) abzuziehen. Details: siehe Beispielfilme.


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Experiment

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Basteleien mit Achsensymmetrie

Bastelanleitung:Ein- oder mehrfach gefaltetes Papier wird mit der Schere an den Rändern zugeschnitten. Aus bunten Farb- oder Tintentropfen entstehen durch Falten und Pressen reizvolle, achsensymmetrische Klecksbilder.Die durch das Falten entstehenden Falze im Papier sind sichtbare Symmetrieachsen, an denen sich die Muster, ob geschnitten oder gekleckst, spiegeln. Mehrfaches Falten erzeugt mehrfach gespiegelte Muster.

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Bandornament als Wandschmuck

Foto:Eine Wandbordüre als Beispiel für Bandornamente und Parkettierungen sowie für angewandte Schubsymmetrie in Alltag und Kunst.Wandbordüren wie die im Foto abgebildete findet man in vielen Kinderzimmern. Damit lässt sich der Einstieg in das Thema Schubsymmetrie finden, etwa indem die Kinder berichten, was für Motive die Bordüre in ihrem Kinderzimmer zeigt.

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Siemens Stiftung

Halteverbotsschild (drehsymmetrisch)

Foto: Ein Halteverbotsschild ist ein drehsymmetrisches Motiv.Das bekannte Schild führt zwanglos auf zwei wichtige Merkmale für Drehsymmetrie: Es geht um Drehung (runde Form) und um einen Drehpunkt (angedeutet durch die kreuzenden Linien).

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Analysis 5 | Höhere Mathematik: Mehrdimensionale Funktion: Extrempunkte berechnen, Beispiel 4 | A.51.02

Extrempunkte einer mehrdimensionalen Funktion berechnet man (wie bei einfachen Funktionen auch), indem man die erste Ableitung Null setzt. Bei mehrdimensionalen Funktionen gibt es nicht EINE erste Ableitung mit einer Unbekannten, sondern mehrere (partielle) erste Ableitungen mit mehreren Unbekannten, so dass man immer mehrere Gleichungen mit mehreren Unbekannten lösen muss. Das Überprüfen in der zweiten Ableitung (“Hesse-Matrix”) geht nach einem vorgegebenen Schema (wird im Hauptfilm erläutert).


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Analysis 5 | Höhere Mathematik: Mehrdimensionale Funktion: Extrempunkte berechnen, Beispiel 2 | A.51.02

Extrempunkte einer mehrdimensionalen Funktion berechnet man (wie bei einfachen Funktionen auch), indem man die erste Ableitung Null setzt. Bei mehrdimensionalen Funktionen gibt es nicht EINE erste Ableitung mit einer Unbekannten, sondern mehrere (partielle) erste Ableitungen mit mehreren Unbekannten, so dass man immer mehrere Gleichungen mit mehreren Unbekannten lösen muss. Das Überprüfen in der zweiten Ableitung (“Hesse-Matrix”) geht nach einem vorgegebenen Schema (wird im Hauptfilm erläutert).


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Arbeitsblatt

Siemens Stiftung

Schubsymmetrie - Symmetrie durch Verschieben von Mustern

Arbeitsblatt: Durch Anwendung von Schubsymmetrie auf einfache Grundmuster entstehen Bandornamente und Parkettierungen. Mit diesem Arbeitsblatt werden die wichtigen Merkmale und Begriffe der Schubsymmetrie, z. B. der Elementarabstand, erarbeitet. In vier Aufgaben sollen z. B. Elemente herausgearbeitet oder Symmetrieachsen eingezeichnet werden.

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Siemens Stiftung

Symmetrie ist überall

Fotocollage: Symmetrische Gegenstände, wie man sie zuhause und draußen überall sehen kann.Symmetrie ist ein Alltagsphänomen, das, wenn die Schülerinnen und Schüler nur genauer hinsehen, in vielen Dingen ihrer Lebenswelt erkannt werden kann. Auch als Anregung für eigene Erkundungen und Suche nach Symmetrie. Hinweise und Ideen: Der abgebildete Hampelmann ist nicht rein achsensymmetrisch, könnte aber auf den ersten Blick von den Schülerinnen und Schülern so eingeschätzt werden. Das Bild kann als Impuls genutzt werden, um die Schülerinnen und Schüler zu eigenen, achsensymmetrischen Hampelmann-Konstruktionen anzuregen.

Anderer Ressourcentyp, Arbeitsblatt

Siemens Stiftung

Mit dem Spiegel rechnen

Rechenaufgabe, interaktiv:Fünf Münzen liegen auf dem Tisch - wie muss der Taschenspiegel platziert werden, damit die Münzenzahl verdoppelt wird? (Und vier andere Aufgaben.) Vorgegeben sind jeweils drei Möglichkeiten, den Taschenspiegel zu positionieren. Die richtige Spiegelposition wird nach Klick auf den Häkchen-Button angezeigt. Gleichzeitig wird ein Foto, das die richtige Lösung zeigt, eingeblendet.