Pyramide, 336
10. Es sei Fig. 935 die Grundfläche
einer dreiseitigen Pyramide ADBC ge
geben, nebst den Neigungswinkeln der
Seitenlinien DA, DB, DC gegen die
Grundfläche, - man soll die Höhe der Py
ramide DE und die Lage des Grundpunkts
E bestimmen.
Man ziehe an den Grundpunkt E die
geraden AE, BE, CE. Diese verhalten
sich wie die Tangenten der Winkel ADE,
BDE, CDE, oder wie die Cotangenten
der Neigungswinkel EAD, EBD, ECD.
Nun ist der Kreis der geometrische Ort
für alle Dreiecke, die über einer gege
benen Grundlinie ein gegebenes Verhält-
nifs der Seiten haben. Man beschreibe
also über zweien der drei Seiten der
Grundfläche AB, AC, als Chorden Kreis
bogen, deren jeder der Ort des Punkts
E sei, so gibt ihr Durchschnitt diesen
Punkt, also auch die Längen AE, BE,
CE. Aus jeder dieser und dem zugehö
rigen Winkel wird dann die Höhe der
Pyramide ED bestimmt. Die Berech
nung ist etwas mühsam und mufs trigo
nometrisch ausgeführt werden.
11. Wenn an einer Pyramide eine Seite
AB der Grundfläche, der gegenüberlie
gende Winkel an der Spitze A DB und
der Neigungswinkel der Seitenlinien AD,
BD gegen die Grundfläche gegeben wer
den, so ist die Höhe und der Grundpunkt
dadurch bestimmt. Denn aus den Nei
gungswinkeln ist erstlich das Yerhältnifs
der Linien AE, BE, die nach dem Grund
punkt gehen , gegeben ; ferner ist durch
den Winkel ADB mit den Neigungswin
keln der Winkel AEB der auf DE Senk
rechten AE, BE gegeben.
Die Aufgabe wird nun diese, erstlich
über AB als Chorde einen Kreisbogen zu
beschreiben, der einen gegebenen Winkel
fasse und in diesem zwei geraden AE,
BE zu ziehen, die ein gegebenes Ver-
hältnifs haben. Bei Höhenmessungen ist
dies anwendbar.
12. Die drei ebenen Winkel der Ecke
A an der dreiseitigen Pyramide ABCD
seien alle rechte, so dafs die drei Ebenen
BAC, DAC, BAD senkrecht auf einan
der stehen. Es ist
(A A BDf= {A BCf + (.ADCf + {AB Dy
wo die Flächen der Dreiecke in Zahlen
ausgedrückt zu verstehen sind.
Der Inhalt des A BCD werde durch
seine drei Seiten ausgedrückt. Es sei
BD = a, BC — b, CD = c, so ist der In
halt des Dreiecks
\V{a-\- b -f c)(—a+ 6-f c){a-\-c— b){a-\-b~ c).
Die anderen Dreiecke drücke man durch
das halbe Product ihrer Catheten aus.
Pyramide.
Fig. 936.
Das Product unter dem Wurzelzeichen
entwickele man. Es ist erstlich ein Pro
duct aus den Factoren (¿ 2 + c 2 ) — a? und
« 2 — (A 2 - c 2 ) und dieses ist
2a 2 /; 2 + 2a 2 c 2 -f 2A 2 c 2 — a x — b* — c 4
= 4a 2 b 2 — (n 2 -f- Ir — c 2 ) 2
Nun ist a 2 = AB 2 -\- AD 1
b 2 = AB 2 + AC' 1
c 2 = AC 1 + AD 2
Setzt man diese Werthe für a 2 , b 2 , c 2
in jenes Product, so wird es =
4AB 2 • AC 2 + 4AB 2 ■ AD 2 + AC 2 . AD 2
Die Summe der Dreiecke ist
1AB-AD-\-\AB • AC + $AC' AD
und die Summe der Quadrate von den
selben der sechszehnte Theil jener Summe.
Das Quadrat des Dreiecks BCD ist eben
falls der sechzehnte Theil derselben und
der Satz ist erwiesen.
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13. La Grange hat in den neuen Me
moiren von Berlin für 1773 analytische
Auflösungen einiger Aufgaben über die
dreiseitigen Pyramiden gegeben. Sie
setzen gar keine Construction voraus und
beruhen auf Gleichungen zwischen den
rechtwinkligen Coordinaten, deren je drei
zu einem Punkt im Raum gehören.
Aus diesen Coordinaten oder gewissen
daraus zusammengesetzten Ausdrücken
bestehen die Werthe der Gröfsen, die für
eine Pyramide gesucht werden. So findet
la Grange zuerst Ausdrücke für die Sei
tenflächen , leichte zwar für die am Schei
telpunkt zusammenlaufenden, aber für
die Grundfläche in der That einen zu
zusammengesetzten nur durch die Form
einfachen. Der Scheitelpunkt wird zu
dem Anfangspunkt der Coordinaten ge
nommen. Wenn s, t, u die Coordinaten
zu der Grundfläche sind und die Glei
chung für dieselbe ist « = / + ms + nt, so