Hans Walser, [20180321b]

Kegelstumpfaufgabe

Idee und Anregung: K. H., Gš.

1     Worum geht es?

Eine Kegelstumpf-Aufgabe mit Inkugel fźhrt zum Goldenen Schnitt.

2     Die Aufgabe

Ein Kegelstumpf soll die Einheitskugel als Inkugel haben und das doppelte Volumen der Einheitskugel.

3     Bearbeitung

Die Abbildung 1 zeigt den Achsenschnitt mit ErgŠnzungen zum Kegel und den nštigen Bezeichnungen.

Abb. 1: Disposition und Bezeichnungen

Aus dem gelb markierten rechtwinkligen Dreieck ergibt sich:

 

                                                                             (1)

 

 

Weiter ist:

 

                                                                                                (2)

 

 

Fźr das Kegelstumpfvolumen V erhalten wir unter Verwendung von (2):

 

                                         (3)

 

 

Einsetzen von (1) liefert:

 

                                                                                                       (4)

 

 

Dieses Volumen V soll das Doppelte des Kugelvolumens  ausmachen. Daraus ergibt sich die Gleichung:

 

                                                                                                               (5)

 

 

Die biquadratische Gleichung (5) hat die positive Lšsung:

 

                                                                                                     (6)

 

 

Dabei ist  der sogenannte Goldene Schnitt (Walser 2013).

Wegen (1) wird:

 

                                                                                                                 (7)

 

 

Die Abbildung 2 zeigt die Lšsung.

Abb. 2: Kegelstumpf

Literatur

Walser, Hans (2013): Der Goldene Schnitt. 6., bearbeitete und erweiterte Auflage. Edition am Gutenbergplatz, Leipzig. ISBN 978-3-937219-85-1.