Aufgabe 1
Bestimmen Sie den Winkel \( \alpha\), in dem die Gerade durch die Punkte \(P(-1\,\vert\, 0)\) und \(Q(2 \,\vert\, 2)\) die \(y\)-Achse schneidet. Erklärung Lösung: Der Schnittwinkel ist \(\alpha = 56.31^{\circ}\). Erläuterung: Die Gerade \(L\) hat die Steigung \(\frac {2}{3}\) und schneidet die \(x\)-Achse bei \(-1\), wird also beschreiben durch die lineare Funktion \(\qquad l(x) = \dfrac {2}{3} \cdot (x+1) = \dfrac{2}{3} \cdot x + \dfrac {2}{3}\) Damit schneidet sie die \(y\)-Achse im Punkt \(\left(0 \,\vert \, \frac {2}{3}\right)\). Ein rechtwinkliges Dreieck \(\Delta\), das den gesuchten Winkel \(\alpha\) enthält, ist daher das Dreieck mit den Ecken \(\left(0 \,\vert \, {\frac {2}{3}}\right)\), \(\left(0 \,\vert\, 2\right)\) und \(\left(2 \,\vert \,2\right)\): Die Ankathete an den Winkel \(\alpha\) hat dabei die Länge \(a = \large\frac {4}{3}\) und die Gegenkathete hat die Länge \(b = 2\). Daher gilt \(\qquad \tan(\alpha) = \dfrac {2}{\large\frac {4}{3}\normalsize} = \dfrac {3}{2} \) und damit (da auf jeden Fall \(\alpha < 90^{\circ}\)) \(\qquad \alpha = \arctan\left( \dfrac {3}{2} \right) \approx 0.9828 \) im Bogenmaß bzw. \(\qquad \alpha = 56.31^{\circ} \) im Gradmaß. |
\(\enspace\)