Hans Walser, [20230109]
Parabeln im Dreieck
Figuren. Sonst nichts.
Die Abbildung 1 zeigt ein „allgemeines“ (unregelmäßiges) Dreieck in der klassischen zyklischen RGB-Färbung.
Abb. 1: Unregelmäßiges Dreieck
Nun zeichnen wir die Parabel mit der roten Seite als Leitlinie und der roten Ecke als Brennpunkt ein (Abb. 2).
Abb. 2: Rote Parabel
Die Parabel berührt die rote Mittelparallele des Dreiecks (Abb. 3).
Abb. 3: Mittelparallele
Analog zeichnen wir die grüne und die blaue Parabel (Abb. 4).
Abb. 4: Alle drei Parabeln
Die drei Parabeln sind disjunkt. Sie haben keine gemeinsamen Punkte. Ist dies allgemein so?
Nehmen wir einmal an, die blaue und die grüne Parabel hätten einen gemeinsamen Punkt (Abb. 5).
Abb. 5: Gemeinsamer Punkt
Aufgrund der Abstandsdefinition der grünen Parabel ist dann:
a = b
Analog gilt für die blaue Parabel:
a = b
Wegen der hellblau eingezeichneten rechtwinkligen Dreieck gelten die beiden Ungleichungen:
a ≥ b und a ≥
b
Wir haben also die Ungleichungskette:
a ≥ b = a ≥
b = a
Damit haben wir eine sogenannte „exakte Abschätzung“. Es müssen alle vier Strecken gleich groß sein:
a = b = a =
b
Dies ist nur im gleichschenkligen Dreieck möglich (Abb. 6).
Im gleichschenkligen Dreieck berühren sich die beiden symmetrisch liegenden Parabeln auf der Symmetrieachse (Abb. 6).
Abb. 6: Gleichschenkliges Dreieck
Das gleichseitige Dreieck ist in dreifacher Hinsicht gleichschenklig. Daher berühren sich die drei Parabeln paarweise (Abb. 7).
Abb. 7: Gleichseitiges Dreieck
Die Berührungspunkte liegen auf dem Umkreis des Dreieckes und ergänzen die Dreiecksecken zum regelmäßigen Sechseck (Abb. 8).
Abb. 8: Umkreis
Die Parabeln berühren das Kantenmittendreieck und dessen Inkreis (Abb. 9).
Abb. 9: Kantenmittendreieck
Die Figur kann zu einem Stern mit sechs Spitzen ergänzt werden (Abb. 10).
Abb. 10: Stern
Die Abbildung 11 zeigt den Vergleich mit dem Dreispitz von Steiner.
Abb. 11: Dreispitz