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Was sind Kreisteile?
Kreisteile sind Figuren, die aus Kreisbögen gebildet werden.
Diese Seite enthält eine Sammlung von Kreisteilen, geordnet nach
der Anzahl der Ecken.
Eine Ecke ist auf dieser Seite der Punkt, an dem zwei Kreisbögen
zusammenstoßen.
Die Farben der Figuren kennzeichnen die Symmetrie.
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1 Keine Symmetrie
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2 nur Punktsymmetrie
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3 Achensymmetrie mit 1 Achse
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4 mit 2
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5 mit 3
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6 mit 4
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7 mit 5+
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Unter den folgenden Figuren steht die Größe A als Flächeninhalt
und die Größe U als Umfang.
Ein Schüler schrieb mir, er habe alle Angaben nachgerechnet.
Ich könne beruhigt sein. Sie stimmen.
Figuren aus zwei Kreisen
top
Dreiviertelmond
A = [1/2*Pi + 1]*r²
U = 2*Pi*r
Figuren aus drei Kreisen
top
Dreispitz
A = [Pi - 1/2*sqrt(3)]*r²
U=2*Pi*r
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Käferaugen
A = [1/4*sqrt(3) + 3/8*Pi]*a²
U = 3/2*Pi*a
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Drei Kreise
A = [1/4*sqrt(3) + 5/8*Pi]*a²
U = 5/2*Pi*a
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Arbelos (Schusterkneif des Archimedes)
A = 1/4*Pi*ab = 1/4*Pi*c²
U = (a+b)*Pi
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Möndchen des Hippokrates
A = 1/2*a*b
U = Pi/2*[a+b+sqrt(a²+b²)]
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Ying und Yang
A = 1/2*Pi*r²
U = 2*Pi*r
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Kreisel
A = 2*r²
U = 2*Pi*r
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Golf Tee
A = [1/4*sqrt(3) - 1/8*Pi]*a²
U = 1/2*Pi*a
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Bogendreieck
A = [1/2*Pi - 1/2*sqrt(3)]*r²
U = Pi*r
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Figuren aus vier Kreisen
top
Kreuzblüte
A = (1/2*Pi - 1]*a²
U = 2*Pi*a
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Orbital
A = [sqrt(3) + 2/3*Pi - 3]*a²
U = 4/3*Pi*a
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Vierstrahlig
A = [1 + 1/2*Pi]*a²
U = 2*Pi*a
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Karo
A = (1 - Pi/4)*a²
U = Pi*a
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Doppelaxt
A = 1/2*a²
U = Pi*a
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Bogenquadrat
A = [1 + 1/3*Pi - sqrt(3)]*a²
U = 2/3*Pi*a
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Vierblättriges Kleeblatt
A = [1 + 3/4*Pi]*a²
U = 3*Pi*a
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Hantel
A = [1 + 1/4*Pi]*a²
U = 2*Pi*a
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Herz
A = [1 + 1/4*Pi]*a²
U = 2*Pi*a
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Haken
A = 3/4*Pi*r²
U = 3*Pi*r
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Salinon (Salzfass des Archimedes)
A = 1/4*PI*(a+b)² = 1/4*Pi*c²
U = Pi*(2*a+b)
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Wurm
A = 5/4*Pi*a²
U = 3*Pi*a
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Ring
A = [1/24*Pi + 1/4*sqrt(3)]*a²
U = [2/3*sqrt(3)+3/2]*Pi*a
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Sanduhr
A = [1 - 1/4*Pi]*a²
U = Pi*a
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Hühnerei
A = [3*Pi - sqrt(2)*Pi - 1)]*r²
U = [3-1/2*sqrt(2)]*Pi*r
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Figuren aus fünf Kreisen top
Möndchen des Hippokrates
A = a²
U = [sqrt(2)*+2]*a
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Tulpe
A=Pi*r²
U = (2*Pi+2)*r
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Figuren aus sechs Kreisen
top
Rosette
A = [2*Pi - 3*sqrt(3)]*r²
U = 4*Pi*r
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Rosette
A = 2*Pi *r²
U = 4*Pi*r
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Bärenkopf
A = [1/4*sqrt(3) + 1/16*Pi]*a²
U = Pi*a
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Gleichdick
A = 1/2*Pi*a² + Pi*ab + Pi*b² - 1/2*sqr(3)*a²
U = Pi*(a+2b)
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Brummkreisel
A = 2*a²
U = 2*Pi*a
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Figuren aus acht Kreisen
top
Kreuz
A = [1 + 1/16*Pi]*a²
U = 3/2*Pi*a
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Kreuz
A = [1 + 1/16*Pi]*a²
U = 5/2*Pi*a
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Kreisringe top
Inkreis und Umkreis eines gleichseitigen Dreiecks
A = 1/4*Pi*a²
U = sqrt(3)*Pi*a (genauer: Begrenzungslinie)
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Inkreis und Umkreis eines Quadrates
A = 1/4*Pi*a²
U = [1+sqrt(2)]*Pi*a (genauer: Begrenzungslinie)
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Das ist merkwürdig: Das Resultat A
= 1/4*Pi*a² gilt für alle regelmäßigen Vielecke.
Wie berechnet man Kreisteile? top
Man berechnet Kreisteile, indem man in der Figur
Grundfiguren mit bekanntem Flächeninhalt ausmacht und sie vervielfacht,
subtrahiert, addiert.
Diese Methode wird an drei
Figuren erklärt.
Beispiel 1
Die einzige Grundfigur ist der Halbkreis, der
allerdings 4x auftritt. Der Flächeninhalt ist allgemein gleich
1/2*Pi*r². Für den Radius r setzt man passend a/2 bzw. 3a/2 ein.
Am besten schreibt man den Term ganz rechts sofort hin und vereinfacht
ihn. Es ergibt sich A=5/4*Pi*a².
Beispiel 2
Die zweite Kreisfigur besteht aus einem gleichseitigen Dreieck und
drei kongruenten Kreisabschnitten.
Auch hier kann man den rechten Term sofort hinschreiben und vereinfachen.
Es ergibt sich A = [1/2*Pi - 1/2*sqr(3)]*a².
Beispiel 3
Die dritte Figur besteht aus zwei kongruenten Kreisabschnitten. Die
Grundfiguren sind ein Viertelkreis und ein halbes Quadrat.
Es ergibt sich A = [1/2*Pi - 1]*r².
.. . |
Eine Zusammenstellung wichtiger Grundfiguren. |
Zur Quadratur des Kreises
top
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In der Geschichte der Mathematik spielen die Möndchen des Hippokrates
eine gewisse Rolle, da sie mit Zirkel und Lineal in flächengleiche
Dreiecke (bzw. Vierecke in anderen Fällen) verwandelt werden können.
Man meinte, auch zum Kreis auf ähnliche Weise ein flächengleiches
Quadrat durch eine Konstruktion finden zu können. Man weiß seit
dem 19. Jahrhundert, dass das nicht möglich ist, da Pi eine transzendente
Zahl ist (Ferdinand Lindemann 1882). |
Die Möndchen sind auch heute noch
von Interesse, da fünf "konstruierbare" Kreisbogenzweiecke bekannt
sind und man nicht weiß, ob es noch weitere gibt.
Mehr über Kreise findet man auf meinen
Seiten Kreis,
Kreise
im Kreis, Arbelos,
Halbkreis,
Ringe und Gleichdick.
Kreisteile im Internet
top
Deutsch
Barbara Flütsch (Mathe-Aufgaben)
Kreis und Kreisteile:
Berechnungen
klassenarbeiten.net
Kreisteile
- auch Segmente
S M ART
Aufgabenbereich
"Kreisteile - auch Segmente"
Wikipedia
Kreis
(Geometrie), Reuleaux-Dreieck,
Arbelos,
Kreisring
Englisch
Alexander Bogomolny (cut-the-knot)
Salinon,
The
Shoemaker's Knife
David Eppstein (The Geometry Junkyard)
Circles
and Spheres
Eric W. Weisstein (MathWorld)
Piecewise
Circular Curve, Circle,
Arc,
Triangle
Arcs, Semicircle,
Arbelos,
Lens,
Yin-Yang,
Salinon,
Reuleaux
Triangle
University of Cambridge (nrich mathematics)
Arclets
(Shapes made from arcs)
Wikipedia
Circle, Reuleaux
triangle, Arbelos,
Salinon,
Semicircle,
Ring
(geometric)
Referenzen top
Walter Lietzmann: Altes und Neues vom Kreis, Leipzig und Berlin 1935
Eugen Beutel: Die Quadratur des Kreises, Leipzig und Berlin 1942
Maximilian Miller, Gelöste und ungelöste mathematische Probleme,
Leipzig 1973
Dank an 10a in 1986/87
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Diese
Seite ist auch in Englisch vorhanden.
URL meiner
Homepage:
http://www.mathematische-basteleien.de/
©
2001 Jürgen Köller
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