Hans Walser, [20200204]

Geometrische Reihe

1   Worum geht es

Visualisierung der geometrischen Reihe

 

                                                                                                                 (1)

 

 

 

 

2   Wurzel-5-Rechteck

Das Wurzel-5-Rechteck ist das Rechteck mit dem SeitenverhŠltnis  (Abb. 1). Wir kšnnen es in fŸnf kongruente, zum Startrechteck Šhnliche Rechtecke unterteilen. Dabei muss von Querformat auf Hochformat gewechselt werden.

Abb. 1: Wurzel-5-Rechteck

Wir fŠrben nun vier der fŸnf Rechtecke, und lassen eines leer (Abb. 2).

Abb. 2: FŠrbung

Das leere Feld fŸllen wir mit einer lŠngenmŠ§ig um den Faktor  verkleinerten und um +90¡ gedrehten Kopie der Gesamtfigur (Abb. 3).

Abb. 3: Erster Schritt

Diesen Schritt wiederholen wir (Abb. 4).

Abb. 4: Zweiter Schritt

Schlie§lich ist das ganze Startrechteck ausgefŸllt (Abb. 5).

Abb. 5: Grenzfigur

3   Klassiker

Wir zerlegen ein Quadrat gemŠ§ Abbildung 6.

Abb. 6: Zerlegung

Das kleine zentrale Quadrat ist flŠchenmŠ§ig ein FŸnftel des Startquadrates. Die Abbildung 7 zeigt einen Zerlegungsbeweis dazu.

Abb. 7: Zerlegungsbeweis

Wir fŠrben vier Au§enteile gemŠ§ der Zerlegung der Abbildung 6 (Abb. 8).

Abb. 8: FŠrbung

Das leere zentrale Quadrat fŸllen wir mit einer lŠngenmŠ§ig um den Faktor  verkleinerten und geeignet gedrehten Kopie der Gesamtfigur (Abb. 9). Wir sehen den Beginn von vier Spiralen.

Abb. 9: Erster Schritt

Die Abbildung 10 zeigt die Grenzfigur.

Abb. 10: Grenzfigur

Die Animation 1 illustriert den Sachverhalt.

 

Animation1.GIF

Animation 1: Klassiker

4   Goldener Schnitt

Wir unterteilen das Quadrat gemŠ§ Abbildung 11. Die drei markierten Punkte liegen im TeilverhŠltnis des Goldenen Schnittes (Walser 2013).

Abb. 11: Unterteilung mit dem Goldenen Schnitt

Das zentrale Quadrat ist flŠchenmŠ§ig ein FŸnftel des Startquadrates. Beweis rechnerisch mit dem Goldenen Schnitt oder durch eine Zerlegung (Abb. 12).

Abb. 12: Zerlegungsbeweis

Wir fŠrben vier Au§enrechtecke der Abbildung 11 gemŠ§ Abbildung 13.

Abb. 13: FŠrbung

Das leere zentrale Quadrat fŸllen wir mit einer lŠngenmŠ§ig um den Faktor  verkleinerten und um +90¡ gedrehten Kopie der Gesamtfigur (Abb. 14). Wir sehen den Beginn von vier Spiralen.

Abb. 14: Erster Schritt

Die Abbildung 15 zeigt die Grenzfigur.

Abb. 15: Grenzfigur

5   Handgestrickt

Die Abbildung 16 zeigt eine recht willkŸrliche Unterteilung. Das zentrale Quadrat ist lŠngenmŠ§ig ein FŸnftel des Startquadrates. Dies wurde einfach so gemacht.

Abb. 16: WillkŸrliche Unterteilung

Wir fŠrben vier Au§enrechtecke der Abbildung 16 gemŠ§ Abbildung 17.

Abb. 17: FŠrbung

Das leere zentrale Quadrat fŸllen wir mit einer lŠngenmŠ§ig um den Faktor  verkleinerten und um +45¡ gedrehten Kopie der Gesamtfigur (Abb. 18). Wir sehen den Beginn von vier Spiralen.

Abb. 18: Erster Schritt

Die Abbildung 19 zeigt die Grenzfigur.

Abb. 19: Grenzfigur

Websites

Hans Walser: Geometrische Reihe

http://www.walser-h-m.ch/hans/Miniaturen/G/Geom_Reihe2/Geom_Reihe2.htm

 

Hans Walser: Geometrische Reihe

http://www.walser-h-m.ch/hans/Miniaturen/G/Geom_Reihe3/Geom_Reihe3.htm

 

Literatur

Walser, Hans (2013): Der Goldene Schnitt. 6., bearbeitete und erweiterte Auflage. Mit einem Beitrag von Hans Wu§ing Ÿber populŠrwissenschaftliche Mathematikliteratur aus Leipzig. Leipzig: EAGLE, Edition am Gutenbergplatz. ISBN 978-3-937219-85-1.