Übungen zu GeoGebra F. Hofbauer Auf den folgenden Seiten sind Konstruktionsübungen zu finden, die mit einer dynamischen Geometriesoftware (Geogebra) durchgeführt werden können. Man kann auf diese Weise Sätze aus der Geometrie verifizieren, ohne einen mathematischen Beweis zu geben. 1. Winkel- und Seitensymmetralen (Südpolsatz) Zeichnung 1: Wir zeichnen ein beliebiges Dreieck △ ABC und die Winkelsymmetralen der Innen- und Außenwinkel. Die Schnittpunkte sind der Inkreismittelpunkt I und die Ankreismittelpunkte Ia , Ib und Ic . Wir zeichnen die Mittelpunkte der sechs Strecken Ia I, Ib I, Ic I, Ia Ib , Ia Ic und Ib Ic , am besten in roter Farbe. Zeichnung 2: In Zeichnung 1 zeichnen wir die Seitensymmetralen und den Umkreis des Dreiecks △ ABC. Zeichnung 3: In Zeichnung 1 zeichnen wir Kreise, die die rot gezeichneten Punkte als Mittelpunkte haben und durch möglichst viele Punkte hindurchlaufen. 2. An– und Inkegelschnitte Zeichnung 1: Wir zeichnen ein beliebiges Dreieck △ ABC und die Verlängerungen der Dreieckseiten. Wir wählen einen Punkt F . Wir spiegeln F an der Dreieckseite BC und erhalten Fa , an der Dreieckseite AC und erhalten Fb , und schließlich an der Dreieckseite AB und erhalten Fc . Sei G der Mittelpunkt und r der Radius des Kreises durch Fa , Fb und Fc . Zeichnung 2: In Zeichnung 1 zeichnen wir die Ellipse mit Brennpunkten F und G und mit Halbachse r/2. Zeichnung 3: In Zeichnung 1 zeichnen wir die Fußpunkte der Lote von F und G auf die Verlängerungen der drei Dreieckseiten. Was kann man über die sechs Fußpunkte aussagen? Zeichnung 4: In Zeichnung 1 zeichnen wir die Winkelsymmetralen wα , wβ und wγ der Innenwinkel des Dreiecks △ ABC. Wir spiegeln ℓ(F, A) an wα , ℓ(F, B) an wβ und ℓ(F, C) an wγ . Zeichnung 5: In Zeichnung 2 zeichnen wir den Schnittpunkt Pa der Gerade ℓ(Fa , G) mit der Verlängerung der Dreieckseite BC, den Schnittpunkt Pb der Gerade ℓ(Fb , G) mit der Verlängerung der Dreieckseite AC, und den Schnittpunkt Pc der Gerade ℓ(Fc , G) mit der Verlängerung der Dreieckseite AC. Weiters zeichnen wir ℓ(Pa , A), ℓ(Pb , B) und ℓ(Pc , C). Zeichnung 6: In Zeichnung 1 zeichnen wir die Seitensymmetralen des Dreiecks △ Fa Fb Fc . 3. Zweite und erste Steinergerade Zeichnung 1: Wir zeichnen ein beliebiges Dreieck △ ABC und den Umkreis. Wir wählen einen Punkt F auf dem Umkreis. Wir spiegeln F an der Dreieckseite BC und erhalten Fa , an der Dreieckseite AC und erhalten Fb , und an der Dreieckseite AB und erhalten Fc . Wir konstruieren den Höhenschnittpunkt H und zeichnen die Gerade g durch H und Fa . Zeichnung 2: In Zeichnung 1 zeichnen wir die Verlängerungen der Seiten des Dreiecks △ ABC und die Parabel mit Brennpunkt F und Leitlinie g. Zeichnung 3: In Zeichnung 1 zeichnen wir den Schnittpunkt Pa ̸= F der Geraden ℓ(Fa , F ) mit dem Umkreis, den Schnittpunkt Pb ̸= F der Geraden ℓ(Fb , F ) mit dem Umkreis, und den Schnittpunkt Pc ̸= F der Geraden ℓ(Fc , F ) mit dem Umkreis. Schließlich zeichnen wir die Geraden ℓ(Pa , A), ℓ(Pb , B) und ℓ(Pc , C). 4. Vierecke Zeichnung 1: Wir zeichnen vier beliebige Punkte A, B, C und D. Sei E der Schnittpunkt der Geraden ℓ(A, B) und ℓ(C, D). Sei F der Schnittpunkt der Geraden ℓ(B, C) und ℓ(D, A). Es entstehen vier Dreiecke △ ABF , △ CDF , △ ADE und △ BCE. Zeichnung 2: In Zeichnung 1 zeichnen wir die Umkreise der vier Dreiecke. Zeichnung 3: In Zeichnung 2 zeichnen wir die Mittelpunkte der vier Umkreise ein. Was kann man über die Mittelpunkte sagen? Zeichnung 4: In Zeichnung 1 zeichnen wir die Höhenschnittpunkte der vier Dreiecke. Was kann man über die Höhenschnittpunkte sagen? Zeichnung 5: In Zeichnung 4 zeichnen wir zwei Umkreise und deren Schnittpunkt P , der kein Eckpunkt ist. Wir zeichnen die Fußpunkte der Lote von P auf die vier Geraden, die die Dreieckseiten bilden. Was kann man über diese Fußpunkte sagen? Zeichnung 6: In Zeichnung 1 zeichnen wir die Strecken AC, BD und EF und deren Mittelpunkte. Was kann man über diese Mittelpunkte sagen? Zeichnung 7: In Zeichnung 6 zeichnen wir die drei Kreise, die die Strecken AC, BD und EF als Durchmesser haben. 5. Kiepert Zeichnung 1: Wir zeichnen ein beliebiges Dreieck △ ABC. Wir wählen einen Winkel w = 300 (Das Zeichen für Grad findet man, wenn man auf das Symbol α klickt). Auf jede der Seiten des Dreiecks △ ABC als Basis setzen wir ein gleichschenkeliges Dreieck mit Basiswinkel w. Die Spitzen dieser aufgesetzten Dreiecke seien Sa , Sb und Sc . (Das kann man so machen: Wir zeichnen ℓ(A, B) und drehen diese Gerade um den Punkt A mit Winkel w im Uhrzeigersinn und um den Punkt B mit Winkel w im Gegenuhrzeigersinn. Der Schnittpunkt Sc der gedrehten Geraden ist die Spitze des Dreiecks. Ebenso für die anderen beiden Dreieckseiten.) Durch Klicken auf den Punkt links neben w in der Algebraansicht richten wir einen Schieberegler für w ein. Wir lassen w von −900 bis 900 laufen. Zeichnung 2: In Zeichnung 1 zeichnen wir die Geraden ℓ(Sa , A), ℓ(Sb , B) und ℓ(Sc , C). Sei K der Schnittpunkt von ℓ(Sa , A) und ℓ(Sb , B). Zeichnung 3: In Zeichnung 2 schalten wir die Spur von K ein und lassen w laufen. Zeichnung 4: In Zeichnung 2 zeichnen wir den Schwerpunkt S und den Höhenschnittpunkt H des Dreiecks △ ABC und den Kegelschnitt durch die fünf Punkte A, B, C, H und S. Zeichnung 5: In Zeichnung 4 zeichnen wir die Asymptoten und bestimmen den Winkel zwischen ihnen. Weiters zeichnen wir den Umkreis des Seitenmittendreiecks. Zeichnung 6: In Zeichnung 5 können wir auch noch die Lote vom Schwerpunkt S auf die drei Dreieckseiten zeichnen und den Kreis durch die Fußpunkte dieser Lote. Zeichnung 7: In Zeichnung 4 zeichnen wir den Inkreismittelpunkt des Seitenmittendreiecks. 6. Napoleon und Morley Zeichnung 1: Wir übernehmen Zeichnung 1 aus dem letzten Abschnitt. Wir löschen den Schieberegler für w (in der Algebraansicht auf den Punkt links neben der Zahl w klicken). Zeichnung 2: In Zeichnung 1 geben wir w = 300 ein. Wir zeichnen das Dreieck △ Sa Sb Sc und bestimmen die Winkel in diesem Dreieck. (Wir geben w = −300 ein.) Zeichnung 3: In Zeichnung 1 geben wir w = 450 ein. Wir zeichnen die Strecken Sa Sb und Sc C und vergleichen deren Länge . Wir bestimmen den Winkel zwischen diesen beiden Strecken. Zeichnung 4: In Zeichnung 1 geben wir w = 600 ein. Wir zeichnen die Strecken Sa A, Sb B und Sc C und vergleichen deren Längen. Wir zeichnen die Umkreise der aufgesetzten Dreiecke. Zeichnung 5: In Zeichnung 4 geben wir v = 470 und u = 210 ein. Die Geraden ℓ(A, B) und ℓ(A, C) wurden um den Punkt A mit Winkel w gedreht. Wir definieren die gedrehten Geraden um (Doppelklicken auf die gedrehte Gerade), indem wir den Winkel von w auf u ändern. Die Geraden ℓ(A, B) und ℓ(B, C) wurden um den Punkt B mit Winkel w gedreht. Wir definieren die gedrehten Geraden um, indem wir den Winkel von w auf v ändern. Die um C gedrehten Geraden lassen wir unverändert. Wir geben andere Winkel für u, v und w ein (Schieberegler). Was passiert mit den Strecken Sa A, Sb B und Sc C, was mit den Umkreisen? Zeichnung 6: In Zeichnung 5 geben wir w = 1800 −u−v ein. Was passiert mit den Umkreisen? Wir vergleichen die Winkel zwischen den Strecken Sa A, Sb B und Sc C mit den Winkeln u, v und w. Wir geben wir w = 900 − u − v ein. Was passiert in diesem Fall mit den Umkreisen? Zeichnung 7: In Zeichnung 5 löschen wir die Umkreise. Wir bestimmen die Winkel α, β und γ des Dreiecks △ ABC. Wir geben u = 600 − α/3, v = 600 − β/3 und w = 600 − γ/3 ein. (Die Basiswinkel der aufgesetzten Dreiecke dritteln die Außenwinkel beim jeweiligen Eckpunkt des Dreiecks △ ABC.) Wir zeichnen das Dreieck △ Sa Sb Sc und bestimmen dessen Winkel. Zeichnung 8: In Zeichnung 7 geben wir u = −α/3, v = −β/3 und w = −γ/3 ein. Die aufgesetzten Dreiecke sitzen jetzt innen. Ihre Basiswinkel dritteln die Innenwinkel beim jeweiligen Eckpunkt des Dreiecks △ ABC. 7. Höhenfußpunkt– und Tangentendreieck Zeichnung 1: Wir zeichnen ein beliebiges Dreieck △ ABC, dessen Höhen und den Höhenschnittpunkt H. Wir zeichnen den Umkreis des Dreiecks △ ABC und die Tangenten an den Umkreis in den Punkten A, B und C. Diese Tangenten bilden die Seiten des Tangentendreiecks. Zeichnung 2: In Zeichnung 1 zeichnen wir den Höhenfußpunkt D der Höhe durch C, den Höhenfußpunkt E der Höhe durch A und den Höhenfußpunkt F der Höhe durch B. Wir zeichnen das Dreieck △ DEF (Höhenfußpunktdreieck). Wie liegt das Höhenfußpunktdreieck zum Tangentendreieck? Zeichnung 3: In Zeichnung 2 bestimmen wir die Winkel in den Dreiecken △ ADF , △ BDE und △ CEF . Zeichnung 4: In Zeichnung 1 zeichnen wir den Umkreismittelpunkt U des Dreiecks △ ABC und die Eulergerade ℓ(H, U ). Weiters zeichnen wir die Ecken und den Umkreismittelpunkt des Tangentendreiecks. 8. Besondere Punkte Wir zeichnen ein beliebiges Dreieck △ ABC. Wir versuchen, die besonderen Punkte in eine Zeichnung zu zeichnen. Am besten ist es, sie besonders hervorzuheben, zum Beispiel durch rote Farbe. Hilfslinien, wie zum Beispiel Höhen und Winkelsymmetralen, sollten strichliert oder punktiert gezeichnet werden (unsichtbar gemacht werden), damit die Übersicht nicht verloren geht. Sind die besonderen Punkte gezeichnet, dann suchen wir nach Geraden, auf denen mehr als zwei besondere Punkte liegen. Den Höhenschnittpunkt H zeichnen wir als Schnittpunkt der drei Höhen. Um den Umkreismittelpunkt U zu erhalten, zeichnen wir den Umkreis und dessen Mittelpunkt (das erspart das Zeichnen von Hilfslinien). Den Schwerpunkt S können wir in die Eingabezeile tippen: S = (A + B + C)/3. Wir zeichnen die Symmetralen der Innen- und Außenwinkel. Deren Schnittpunkte sind der Inkreismittelpunkt I und die Ankreismittelpunkte Ia , Ib und Ic . Wir zeichnen die Senkrechte ga auf BC durch Ia , die Senkrechte gb auf AC durch Ib und die Senkrechte gc auf AB durch Ic . Die Geraden ga , gb und gc schneiden einander in einem Punkt, dem Bevanpunkt V . (Dieser ist auch der Mittelpunkt des Kreises durch Ia , Ib und Ic .) Sei Pa der Schnittpunkt von ga mit BC, Pb der von gb mit AC und Pc der von gc mit AB (Berührpunkte der Ankreise). Die Geraden ℓ(Pa , A), ℓ(Pb , B) und ℓ(Pc , C) schneiden einander in einem Punkt, dem Nagelpunkt N . Seien Ma , Mb und Mc die Mitten der Dreieckseiten. Die Geraden ℓ(Ia , Ma ), ℓ(Ib , Mb ) und ℓ(Ic , Mc ) schneiden einander in einem Punkt, dem Mittenpunkt M . Wir spiegeln Pa an Ma , Pb an Mb und Pc an Mc . Das ergibt die Punkte Qa , Qb und Qc . (Es sind die Berührpunkte des Inkreises – Ausprobieren: Kreis mit Mittelpunkt I durch Qa .) Die Geraden ℓ(Qa , A), ℓ(Qb , B) und ℓ(Qc , C) schneiden einander in einem Punkt, dem Gergonnepunkt G. Wir spiegeln H an U und erhalten den Longchampspunkt L. Der Schnittpunkt der Symmetralen der Innenwinkel des Seitenmittendreiecks (Inkreismittelpunkt des Seitenmittendreiecks) ist der Spiekerpunkt K. 9. Miquel Zeichnung 1: Wir zeichnen ein beliebiges Dreieck △ ABC und die Verlängerungen ℓ(A, B), ℓ(B, C) und ℓ(A, C) der Dreieckseiten. Wir wählen beliebige Punkte D auf ℓ(A, B), E auf ℓ(B, C) und F auf ℓ(A, C). Wir zeichnen drei Kreise: den Kreis ka durch A, D, F , den Kreis kb durch B, D, E und den Kreis kc durch C, E, F . Zeichnung 2: In Zeichnung 1 zeichnen wir die Gerade g durch E und F . Sei G der Schnittpunkt von g mit ℓ(A, B). Wir definieren die Kreise ka und kb um (Doppelklicken auf den Kreis): Wir ersetzen D durch G, das heißt ka geht jetzt durch A, G, F und kb durch B, G, E. Wir zeichnen den Umkreis des Dreiecks △ ABC (grün). Zeichnung 3: In Zeichnung 2 zeichnen wir die Mittelpunkte Ma , Mb und Mc der Kreise ka , kb und kc und die Geraden ℓ(Ma , A), ℓ(Mb , B) und ℓ(Mc , C). 10. Der Feuerbachkreis Zeichnung 1: Wir zeichnen ein beliebiges Dreieck △ ABC, die Mittelpunkte der Seiten des Dreiecks und den Kreis durch diese Mittelpunkte (Feuerbachkreis oder Neunpunktkreis). Zeichnung 2: In Zeichnung 1 konstruieren wir den Inkreis und die drei Ankreise. Zeichnung 3: In Zeichnung 2 zeichnen wir die Schnittpunkte der Ankreise mit dem Feuerbachkreis und verbinden jeden dieser Schnittpunkte mit dem gegenüberliegenden Eckpunkt des Dreiecks △ ABC. Den Schnittpunkt des Inkreises mit dem Feuerbachkreis verbinden wir mit dem Inkreismittelpunkt. Zeichnung 4: In Zeichnung 1 zeichnen wir die Höhen. Sei D der Fußpunkt der Höhe durch den Eckpunkt C, sei E der Fußpunkt der Höhe durch den Eckpunkt A und sei F der Fußpunkt der Höhe durch den Eckpunkt B. (Wir zeichnen das Höhenfußpunktdreieck △ DEF .) Weiters zeichnen wir den Höhenschnittpunkt H, den Mittelpunkt U der Strecke AH, den Mittelpunkt V der Strecke BH, und den Mittelpunkt W der Strecke CH. Zeichnung 5: Das Dreieck △ ABC in Zeichnung 4 sei spitzwinkelig. Wir bestimmen seine Innenwinkel α, β und γ und die Abstände p = |AF |, q = |AD|, r = |BE| und s = |CE|. Wir wählen einen beliebigen Punkt P (im Dreieck △ ADF ). Wir drehen den Punkt P um den Punkt D im Uhrzeigersinn um den Winkel 1800 − γ und strecken den gedrehten Punkt zentrisch vom Punkt D aus um den Streckungsfaktor pr . Das ergibt einen Punkt Q. (Diese Drehstreckung führt auch A in E über und F in B.) Weiters drehen wir den Punkt P um den Punkt F im Gegenuhrzeigersinn um den Winkel 1800 − β und strecken den gedrehten Punkt zentrisch vom Punkt F aus um den Streckungsfaktor qs . Das ergibt einen Punkt R. (Diese Drehstreckung führt auch A in E über und D in C.) Wir zeichnen die Geraden ℓ(P, U ), ℓ(Q, V ) und ℓ(R, W ). Was erkennt man? Zeichnung 6: In Zeichnung 4 wählen wir einen beliebigen Punkt P , zeichnen die Gerade g durch P und H und die Senkrechte h auf g durch H. Wir zeichnen die Lote vom Eckpunkt A auf die Geraden g und h und deren Fußpunkte Ag und Ah . Ebenso zeichnen wir die Lote vom Eckpunkt B auf die Geraden g und h und deren Fußpunkte Bg und Bh und die Lote vom Eckpunkt C auf die Geraden g und h und deren Fußpunkte Cg und Ch . Schließlich zeichnen wir die Geraden ℓ(Ag , Ah ), ℓ(Bg , Bh ) und ℓ(Cg , Ch ). 11. Sechsecke mit Umkreis Zeichnung 1: Wir zeichnen ein beliebiges Dreieck △ ABC. Sei D der Fußpunkt der Höhe durch den Eckpunkt C, sei E der Fußpunkt der Höhe durch den Eckpunkt A und sei F der Fußpunkt der Höhe durch den Eckpunkt B. Seien Q und U die Projektionen des Punktes D auf die Dreiecksseiten AC und BC. Seien R und T die Projektionen des Punktes E auf die Dreiecksseiten AC und AB. Seien P und V die Projektionen des Punktes F auf die Dreiecksseiten AB und BC. Wir zeichnen das Sechseck P T U V RQ. Wir zeichnen die Mittelpunkte der Strecken P T und RV , die Verbindungslinie dieser Mittelpunkte, und die Winkel, die diese Verbindungslinie mit den Strecken P T und RV einschließt. Wir zeichnen die Mittelpunkte der Strecken T U und QR, die Verbindungslinie dieser Mittelpunkte, und die Winkel, die diese Verbindungslinie mit den Strecken T U und QR einschließt. Wir zeichnen die Mittelpunkte der Strecken P Q und U V , die Verbindungslinie dieser Mittelpunkte, und die Winkel, die diese Verbindungslinie mit den Strecken P Q und U V einschließt. Wir zeichnen den Schnittpunkt M von zwei dieser Verbindungslinien und den Kreis mit Mittelpunkt M durch P . Zeichnung 2: Wir zeichnen ein beliebiges Dreieck △ ABC. Sei D der Mittelpunkt der Seite AB, sei E der Mittelpunkt der Seite BC und sei F Mittelpunkt der Seite AC. Wir zeichnen die Schwerlinien und den Schwerpunkt S. Sei P der Umkreismittelpunkt des Dreiecks △ ADS. Sei Q der Umkreismittelpunkt des Dreiecks △ AF S. Sei R der Umkreismittelpunkt des Dreiecks △ CF S. Sei T der Umkreismittelpunkt des Dreiecks △ BDS. Sei U der Umkreismittelpunkt des Dreiecks △ BES. Sei V der Umkreismittelpunkt des Dreiecks △ CES. Wir zeichnen das Sechseck P T U V RQ. Wir zeichnen die Mittelpunkte der Strecken P T und RV , die Verbindungslinie dieser Mittelpunkte, und die Winkel, die diese Verbindungslinie mit den Strecken P T und RV einschließt. Wir zeichnen die Mittelpunkte der Strecken T U und QR, die Verbindungslinie dieser Mittelpunkte, und die Winkel, die diese Verbindungslinie mit den Strecken T U und QR einschließt. Wir zeichnen die Mittelpunkte der Strecken P Q und U V , die Verbindungslinie dieser Mittelpunkte, und die Winkel, die diese Verbindungslinie mit den Strecken P Q und U V einschließt. Wir zeichnen den Schnittpunkt M von zwei dieser Verbindungslinien und den Kreis mit Mittelpunkt M durch P . Zeichnung 3: Wir zeichnen ein beliebiges Dreieck △ ABC, die Schwerlinien sA , sB und sC und den Schwerpunkt S. Wir zeichnen die Senkrechte gA auf sA durch S, die Senkrechte gB auf sB durch S und die Senkrechte gC auf sC durch S. Wir zeichnen die Symmetrale der Strecke AS und deren Schnittpunkte A1 und A2 mit gB und gC . Wir zeichnen die Symmetrale der Strecke BS und deren Schnittpunkte B1 und B2 mit gA und gC . Wir zeichnen die Symmetrale der Strecke CS und deren Schnittpunkte C1 und C2 mit gA und gB . Was kann man über die Punkte A1 , A2 , B1 , B2 , C1 und C2 sagen? Zeichnung 4: Wir zeichnen ein beliebiges Dreieck △ ABC und die Trägergeraden ga , gb und gc der Dreiecksseiten. Wir konstruieren den Höhenschnittpunkt H, zeichnen die Mittelpunkte Ma , Mb und Mc der Dreiecksseiten. Weiters seien ka , kb und kc die Kreise durch H, die Ma , Mb und Mc als Mittelpunkte haben. Wir zeichnen die Schnittpunkte A1 und A2 von ka mit ga , die Schnittpunkte B1 und B2 von kb mit gb und die Schnittpunkte C1 und C2 von kc mit gc . Was kann man über die Punkte A1 , A2 , B1 , B2 , C1 und C2 sagen? (Wir zeichnen noch den Umkreis.) Zeichnung 5: Wir zeichnen ein beliebiges Dreieck △ ABC und die Trägergeraden ga , gb und gc der Dreiecksseiten. Wir wählen einen Punkt P . Wir zeichnen ℓ(A, P ) und wählen einen beliebigen Punkt A1 auf dieser Gerade. Wir zeichnen ℓ(B, P ) und wählen einen beliebigen Punkt B1 auf dieser Gerade. Wir zeichnen ℓ(C, P ) und wählen einen beliebigen Punkt C1 auf dieser Gerade. Weiters sei ka der Kreis durch die Punkte P , B1 und C1 , sei kb der Kreis durch die Punkte P , A1 und C1 und kc der Kreis durch die Punkte P , A1 und B1 . Wir zeichnen die Schnittpunkte von ka mit ga , die Schnittpunkte von kb mit gb und die Schnittpunkte von kc mit gc . Was kann man über diese sechs Schnittpunkte sagen? Zeichnung 6: Wir zeichnen ein beliebiges Dreieck △ ABC und die Trägergeraden ga , gb und gc der Dreiecksseiten. Wir wählen einen Punkt P . Wir zeichnen ℓ(A, P ) und die Senkrechte ha durch A auf ℓ(A, P ). Wir zeichnen ℓ(B, P ) und die Senkrechte hb durch B auf ℓ(B, P ). Wir zeichnen ℓ(C, P ) und die Senkrechte hc durch C auf ℓ(C, P ). Sei A1 der Schnittpunkt von hb und hc und ka der Kreis mit Mittelpunkt A1 durch den Punkt P . Sei B1 der Schnittpunkt von ha und hc und kb der Kreis mit Mittelpunkt B1 durch den Punkt P . Sei C1 der Schnittpunkt von ha und hb und kc der Kreis mit Mittelpunkt C1 durch den Punkt P . Wir zeichnen die Schnittpunkte von ka mit ga , die Schnittpunkte von kb mit gb und die Schnittpunkte von kc mit gc . Was kann man über diese sechs Schnittpunkte sagen? 12. Pascal und Brianchon Zeichnung 1: Wir wählen fünf Punkte A, B, C, D und E und zeichnen den Kegelschnitt durch diese fünf Punkte. Zeichnung 2: In Zeichnung 1 wählen wir einen sechsten Punkt F auf dem Kegelschnitt. Wir zeichnen die sechs Geraden ℓ(A, B), ℓ(B, C), ℓ(C, D), ℓ(D, E), ℓ(E, F ) und ℓ(F, A) und bilden die Schnittpunkte der Geraden ℓ(A, B) und ℓ(D, E), der Geraden ℓ(B, C) und ℓ(E, F ), und der Geraden ℓ(C, D) und ℓ(F, A). Was kann man über diese drei Schnittpunkte sagen? Zeichnung 3: In Zeichnung 1 zeichnen wir die vier Geraden ℓ(A, B), ℓ(B, C), ℓ(C, D) und ℓ(D, A) und bilden den Schnittpunkt der Geraden ℓ(A, B) und ℓ(C, D) und den der Geraden ℓ(B, C) und ℓ(D, A). Wir zeichnen die Tangenten an den Kegelschnitt in den Punkten A, B, C und D und bilden den Schnittpunkt der Tangenten in A und in C und den der Tangenten in B und in D. Was kann man über diese vier Schnittpunkte sagen? Zeichnung 4: In Zeichnung 1 zeichnen wir die Geraden ℓ(A, B), ℓ(B, C) und ℓ(C, A) und die Tangenten an den Kegelschnitt in den Punkten A, B und C. Wir bilden den Schnittpunkt der Gerade ℓ(A, B) mit der Tangenten in C, den der Gerade ℓ(B, C) mit der Tangenten in A und den der Gerade ℓ(C, A) mit der Tangenten in B. Was kann man über die Schnittpunkte sagen? Zeichnung 5: In Zeichnung 1 wählen wir einen sechsten Punkt F auf dem Kegelschnitt. Wir zeichnen die Tangenten tA , tB , tC , tD , tE und tF in diesen sechs Punkten an den Kegelschnitt. Seien G, H, I, J, K und L der Reihe nach die Schnittpunkte von tA und tB , von tB und tC , von tC und tD , von tD und tE , von tE und tF und von tF und tA . Schließlich zeichnen wir noch die Geraden ℓ(G, J), ℓ(H, K) und ℓ(I, L). Was kann man über diese drei Geraden sagen? Zeichnung 6: In Zeichnung 1 zeichnen wir die Tangenten tA , tB , tC und tD in diesen vier Punkten an den Kegelschnitt. Seien G, H, I und J der Reihe nach die Schnittpunkte von tA und tB , von tB und tC , von tC und tD und von tD und tA . Wir zeichnen die Geraden ℓ(A, C), ℓ(B, D), ℓ(G, I) und ℓ(H, J). Zeichnung 7: In Zeichnung 1 zeichnen wir die Tangenten tA , tB und tC in diesen drei Punkten an den Kegelschnitt. Seien G, H und I der Reihe nach die Schnittpunkte von tA und tB , von tB und tC und von tC und tA . Wir zeichnen die Geraden ℓ(A, H), ℓ(B, I) und ℓ(C, G). 13. Umkreis Zeichnung 1: Wir zeichnen ein beliebiges Dreieck △ ABC und dessen Umkreis. Wir wählen einen beliebigen Punkt P . Sei D der Schnittpunkt ̸= A der Gerade ℓ(A, P ) mit dem Umkreis, sei E der Schnittpunkt ̸= B der Gerade ℓ(B, P ) mit dem Umkreis und sei F der Schnittpunkt ̸= C der Gerade ℓ(C, P ) mit dem Umkreis. Wir zeichnen das Dreieck △ DEF Zeichnung 2: In Zeichnung 1 zeichnen wir die Tangenten an den Umkreis in den Punkten D, E und F . Der Schnittpunkt der Tangenten durch E und F sei U , der Schnittpunkt der Tangenten durch D und F sei V und der Schnittpunkt der Tangenten durch D und E sei W . Wir zeichnen die Geraden ℓ(D, U ), ℓ(E, V ) und ℓ(F, W ). (Das sind die Geraden von den Ecken zu den Berührpunkten des Inkreises im Dreieck △ U V W - Gergonnepunkt) Zeichnung 3: In Zeichnung 1 zeichnen wir den Fußpunkt R des Lots von P auf ℓ(B, C), den Fußpunkt S des Lots von P auf ℓ(A, C) und den Fußpunkt T des Lots von P auf ℓ(A, B). Wir zeichnen das Dreieck △ RST . Wir bestimmen die Winkel der Dreiecke △ RST und △ DEF . 14. Eulergeraden Zeichnung 1: Wir zeichnen ein beliebiges Dreieck △ ABC, den Höhenschnittpunkt H, den Umkreismittelpunkt U und den Inkreismittelpunkt I. Wir zeichnen die Eulergerade ℓ(U, H). Zeichnung 2: In Zeichnung 1 zeichnen wir den Schwerpunkt Sa und den Umkreismittelpunkt Ua des Dreiecks △ BCH. Wir zeichnen den Schwerpunkt Sb und den Umkreismittelpunkt Ub des Dreiecks △ ACH. Schließlich zeichnen wir den Schwerpunkt Sc und den Umkreismittelpunkt Uc des Dreiecks △ ABH. Wir zeichnen die Geraden ℓ(Sa , Ua ), ℓ(Sb , Ub ) und ℓ(Sc , Uc ). Wir zeichnen den Mittelpunkt der Strecke U H. Zeichnung 3: In Zeichnung 1 zeichnen wir den Schwerpunkt Sa und den Umkreismittelpunkt Ua des Dreiecks △ BCI. Wir zeichnen den Schwerpunkt Sb und den Umkreismittelpunkt Ub des Dreiecks △ ACI. Schließlich zeichnen wir den Schwerpunkt Sc und den Umkreismittelpunkt Uc des Dreiecks △ ABI. Wir zeichnen die Geraden ℓ(Sa , Ua ), ℓ(Sb , Ub ) und ℓ(Sc , Uc ). Wir zeichnen den Umkreis des Dreiecks △ ABC. Zeichnung 4: In Zeichnung 1 schneiden wir die Eulergerade mit den Seiten des Dreiecks. Sei D ihr Schnittpunkt mit ℓ(B, C), E ihr Schnittpunkt mit ℓ(A, C) und F ihr Schnittpunkt mit ℓ(A, B). Wir zeichnen den Schwerpunkt Sa und den Umkreismittelpunkt Ua des Dreiecks △ AEF . Wir zeichnen den Schwerpunkt Sb und den Umkreismittelpunkt Ub des Dreiecks △ BDF . Schließlich zeichnen wir den Schwerpunkt Sc und den Umkreismittelpunkt Uc des Dreiecks △ CDE. Wir zeichnen die Geraden ℓ(Sa , Ua ), ℓ(Sb , Ub ) und ℓ(Sc , Uc ). Sei P der Schnittpunkt von ℓ(Sb , Ub ) und ℓ(Sc , Uc ). Sei Q der Schnittpunkt von ℓ(Sa , Ua ) und ℓ(Sc , Uc ). Sei R der Schnittpunkt von ℓ(Sa , Ua ) und ℓ(Sb , Ub ). Wir zeichnen die Geraden ℓ(A, P ), ℓ(B, Q) und ℓ(C, R). 15. Geraden und Kreise Zeichnung 1: Wir zeichnen ein beliebiges Dreieck △ ABC, die drei Höhen, den Höhenschnittpunkt H und die Fußpunkte Ha und Hb der Höhen durch A und B. Wir zeichnen den Umkreis und seinen Mittelpunkt U , den Kreis durch H, C und Ha und seinen Mittelpunkt K und den Schnittpunkt P ̸= C dieser beiden Kreise. Schließlich zeichnen wir den Mittelpunkt M der Seite AB und den Punkt D, den man durch Spiegelung von H an der Seite AB erhält. Zeichnung 2: In Zeichnung 1 zeichnen wir die Gerade durch A und B, die durch Ha und Hb und die durch C und P . Weiters zeichnen wir den Kreis durch D, M und C. Zeichnung 3: In Zeichnung 1 spiegeln wir H am Punkt M und erhalten den Punkt E. Wir zeichnen die Gerade durch E und C. Ihr Schnittpunkt mit der Gerade durch A und B sei R. Wir zeichnen die Gerade durch Ha und Hb . Ihr Schnittpunkt mit der Höhe durch C sei S. Schließlich zeichnen wir (grün) die Strecken EP , RS und U K. 16. Inkreise (Thebault) Zeichnung 1: Wir zeichnen ein beliebiges Dreieck △ ABC und dessen Umkreis u. Wir zeichnen den Umkreismittelpunkt U und bestimmen den Umkreisradius r. Sei g die Gerade durch A und B. Wir zeichnen eine Parallele l zu g, die Abstand r von g hat und auf derselben Seite von g liegt wie C. Wir zeichnen die Parabel mit Brennpunkt U und Leitlinie l. Kreise, die die Gerade g und den Umkreis berühren, haben ihren Mittelpunkt auf dieser Parabel, oder auf der, die man erhält, wenn man die Gerade l auf der anderen Seite von g zeichnet. Zeichnung 2: In Zeichnung 1 zeichnen wir den Inkreis und bestimmen den Inkreisradius r0 . Wir zeichnen die Höhe h durch C und die beiden Winkelsymmetralen der Geraden g und h. Ihre Schnittpunkte mit der Parabel p, die auf derselben Seite von g liegen wie C, seien M1 und M2 . Wir zeichnen die Kreise k1 und k2 , die M1 und M2 als Mittelpunkte haben und g berühren. (Sie berühren auch h und u.) Wir bestimmen die Radien r1 und r2 der Kreise k1 und k2 . Welche Gleichung besteht zwischen r1 , r2 und r0 ? Zeichnung 3: In Zeichnung 1 wählen wir einen Punkt P auf g und zeichnen die Gerade h durch C und P . Wir zeichnen die beiden Winkelsymmetralen der Geraden g und h. Ihre Schnittpunkte mit der Parabel p, die auf derselben Seite von g liegen wie C, seien M1 und M2 . Wir zeichnen die Kreise k1 und k2 , die M1 und M2 als Mittelpunkte haben und g berühren. (Sie berühren auch h und u.) Die Berührpunkte der Kreise k1 und k2 mit g nennen wir G1 und G2 . Wir zeichnen die Winkelsymmetralen des Dreiecks △ ABC und dessen Inkreismittelpunkt I. Was kann man über die Punkte M1 , M2 und I sagen? Zeichnung 4: In Zeichnung 3 zeichnen wir die Berührpunkte H1 und H2 der Kreise k1 und k2 mit h und die Berührpunkte K1 und K2 der Kreise k1 und k2 mit dem Umkreis u. Wir zeichnen die Geraden ℓ(G1 , H1 ) und ℓ(G2 , H2 ). Weiters zeichnen wir die Geraden ℓ(G1 , K1 ) und ℓ(G2 , K2 ) und deren Schnittpunkt. Zeichnung 5: In Zeichnung 3 zeichnen wir den Inkreis des Dreiecks △ ABC und die Parallelen zu h durch G1 und G2 . 17. Quadrate auf Dreieckseiten (Vecten) Zeichnung 1: Wir zeichnen ein beliebiges Dreieck △ ABC. Auf die Seite AB setzen wir außen das Quadrat ABCb Ca (Ca über A und Cb über B). Auf die Seite BC setzen wir außen das Quadrat BCAc Ab (Ab über B und Ac über C). Auf die Seite CA setzen wir außen das Quadrat CABa Bc (Bc über C und Ba über A). Sei Ua der Schnittpunkt von ℓ(A, B) und ℓ(C, Ca ) und Vb der von ℓ(A, B) und ℓ(C, Cb ). Sei Ub der Schnittpunkt von ℓ(B, C) und ℓ(A, Ab ) und Vc der von ℓ(B, C) und ℓ(A, Ac ). Sei Uc der Schnittpunkt von ℓ(C, A) und ℓ(B, Bc ) und Va der von ℓ(C, A) und ℓ(B, Ba ). Zeichnung 2: In Zeichnung 1 zeichnen wir ℓ(Ua , Va ), ℓ(Uc , Vb ), ℓ(Ub , Vb ), ℓ(Ua , Vc ), ℓ(Uc , Vc ) und ℓ(Ub , Va ). Was kann man über diese Geraden sagen? Zeichnung 3: In Zeichnung 1 zeichnen wir △ Ua Ub Uc und △ Va Vb Vc und vergleichen deren Flächen. Zeichnung 4: In Zeichnung 1 zeichnen wir die Mittelpunkte Ma , Mb und Mc der Dreieckseiten BC, AC und AB. Weiters zeichnen wir die Mittelpunkte Na , Nb und Nc der Strecken Ua Va , Ub Vb und Uc Vc . Schließlich zeichnen wir die Geraden ℓ(Ma , Na ), ℓ(Mb , Nb ) und ℓ(Mc , Nc ). Zeichnung 5: In Zeichnung 1 zeichnen wir die Mittelpunkte Na , Nb und Nc der Strecken Ua Va , Ub Vb und Uc Vc . Weiters zeichnen wir die Mittelpunkte La , Lb und Lc der Strecken Ub Vc , Uc Va und Ua Vb . Schließlich zeichnen wir die Geraden ℓ(Na , La ), ℓ(Nb , Lb ) und ℓ(Nc , Lc ).