Quadratur des Kreises

Hallo,

ich hab heute mit einigen Schulkollegen in einer faden Schulstunde folgende Diskussion gehabt. Wir Alibi-Mathe-Genies haben kombiniert:

  1. Wir gehen aus von einem unendlich großen Kreis.
  2. In einem unendlich großen Kreis nähert sich die „Seitenlinie“ einer Gerade, bleibt aber dennoch leicht gekrümmt. Ist das soweit richtig?
  3. Wenn wir jetzt diesen unendlich großen Kreis vierteln, haben wir 4 gleich große Teile: Jeder Teil besteht aus 2 Geraden, die im rechten Winkel zueinander stehen und eben der Kreislinie, die ja im unendlichen gerade sein sollte.
  4. Ergo haben wir ein rechtwinkeliges Dreieck. (Das war der am heißesten umstrittenste Punkt!)
  5. Fügen wir die 4 Dreiecke wieder an den Winkeln zusammen, erhalten wir ein Quadrat = die Quadratur des Kreises wäre möglich - zumindest im Unendlichen!

Stimmt das oder ist es Blödsinn, was wir da so kombiniert haben. Kann mir fast gar nicht vorstellen, dass es stimmt, denn dann wär wohl sicher schon vor uns Heinis wer draufgekommen, oder?

Ich bitte um Auf- und Erklärung der anwesenden richtigen Genies!

Freundliche Grüße

Jerry

  1. Ergo haben wir ein rechtwinkeliges Dreieck. (Das war der am
    heißesten umstrittenste Punkt!)

Dann wäre aus einem Kreisbogen auf wundersame Weise eine Gerade entstanden. Das geht nicht - auch nicht im Unendlichen.

Solche Diskussionen hatte wir auch mal!
Hier der Beweis, weshalb der Rhein keine Sprungstellen hat (also an einer Stelle plötzlich verschwindet)

BEWEIS:
Vor.:
1+1=2,
nachts wirds dunkel,
rote Haare stinken wenn’s regnet
etc.

zum eigentlichen Beweis:

Wenn man den Rhein von unten anbohrt, strömt Wasser aus dem Bohrloch, also läßt sich der Rhein ableiten.
Und weil man das theoretisch an jeder Stelle machen kann, ist der Rhein auf seiner ganzen Länge ableitbar bzw. differenzierbar.

Tja und uas Diff’barkeit folgt Stetigkeit!

Der Rhein ist also stetig und hat deshalb keine Sprungstellen.
q.e.d

.

mal umgekehrt rum!
Gut, es geht also anscheinend doch nicht. Hab ich mir schon fast gedacht, wusste es aber mathematisch nicht zu begründen.

Aber jetzt mal andersrum (und haltet mich bitte nicht für einen Spinner!): Wenn ich ein Quadrat unendlich groß vergrößere … wird es dann ein Kreis?

Jerry - der hofft, der er nicht schon wieder einen Riesenblödsinn ins Netz gestellt hat… :smile:

Wie ist das am Rheinfall? Bohr mal in die Luft, da laeuft
kein Wasser raus. Also: Reinfall! bzw. demonstrare non
potebas!

Nach der Bleistiftdefinition ist der Rhein sogar nicht
nur nicht differenzierbar, sondern sogar unstetig,
denn man kann den Rhein nicht im einem Bleistift nach-
zeichnen.

Marco

[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]

Umgekehrt wird auch kein Schuh draus

Aber jetzt mal andersrum (und haltet mich bitte nicht für
einen Spinner!): Wenn ich ein Quadrat unendlich groß
vergrößere … wird es dann ein Kreis?

Und woher soll plötzlich die Krümmung der Seiten kommen?

Gruß, Kubi

Wie ist das am Rheinfall? Bohr mal in die Luft, da laeuft
kein Wasser raus.

Stimmt! Hatte ich übersehen… einigen wir uns auf eine Unstetigkeitsstelle!

Nach der Bleistiftdefinition ist der Rhein sogar nicht
nur nicht differenzierbar, sondern sogar unstetig,
denn man kann den Rhein nicht im einem Bleistift nach-
zeichnen.

Den Rhein mit dem Bleistift nachzeichen??
Also bitte! Das hier ist ein MAthematik-Forum!! So ein Blödsinn hat hier wirklich nichts zu suchen! tsts…

:wink:

Olli

Aber jetzt mal andersrum (und haltet mich bitte nicht für
einen Spinner!): Wenn ich ein Quadrat unendlich groß
vergrößere … wird es dann ein Kreis?

Und woher soll plötzlich die Krümmung der Seiten kommen?

Ja, das genau frage ich ja euch!

Irgendwie fehlt mir völlig das Vorstellungsvermögen in so abstrakten Dingen…

Jerry

unendliches
Hi Panther

Stimmt das oder ist es Blödsinn, was wir da so kombiniert
haben.

Es stimmt weder, noch ist es Blödsinn! Vielmehr ist der Gdankengang keineswegs simpel.

Eure Überlegungen verstricken sich in dem (hier geometrischen) Begriff des Unendlichen, der in der Mathematik immer mit äußerster Vorsicht zu handhaben ist… Fast immer sollte man „IST unendlich“ ersetzen durch „geht GEGEN unendlich“, dann bemerkt man eher ggf. den Denkfehler…

  1. Wir gehen aus von einem unendlich großen Kreis.
  2. In einem unendlich großen Kreis nähert sich die
    „Seitenlinie“ einer Gerade, bleibt aber dennoch leicht
    gekrümmt. Ist das soweit richtig?

Mit Seitenlinie meinst du die Peripherie und ihr betrachtet also einen Kreis mit unendlichem Radius. Der Radius ist bei einem Kreis mit dem Krümmungsradius identisch. Der Kreis hat also einen unendlichen Krümmungsradius, d.h. die Krümmung GEHT gegen null.

Eine (unendliche) Gerade kann auch mit der Eigenschaft „Krümmung null“ betrachtet werden. Hier ist JEDER Punkt auf JEDER Orthogonalen zur Geraden in unendlicher Ferne ein Krümmungszentrum.

Aber aus einer gemeinsamen Eigenschaft zweier Objekte kann man nicht auf ihre Identität schließen:
Aus:

  1. der Tisch ist vierbeinig
  2. der Hund ist vierbeinig
    folgt NICHT die Identität von Tisch und Hund.

Angewendet auf das Beispiel:

Bei einem Kreis (auch Viertelkreis) bleibt die Eigenschaft: „jeder Punkt der Peripherie des Kreise mit Radius R ist vom Zentrum gleichweit entfernt“ erhalten, wenn R -> 00.
Bei einem gleichschenkligen rechtwinkligen Dreieck (Kathete R) bleibt die Eigenschaft „Höhe H = R/sqrt(2)“ erhalten, auch wenn R gegen unendlich geht.

Rein rechnerisches (geometrisches) Argument:
Betrachte einen der beiden Viertelkreisradien R und einen Radius R’ der zu diesem den Winkel 45° hat, der den Kreis also in eurem Gedankengang im Höhenfußpunkt des Dreiecks schneiden würde.
Die Differenz R - R’ ist immer = 0 auch wenn R -> 00, da R = R’
Die Differenz R - H in dem Dreieck mit Kathete R ist aber:
R - H = R - R/sqrt(2) = R*(1 - 1/sqrt(2)), und diese geht gegen 00 mit R -> 00.

Anderes Argument:
In dem Dreieck treffen die Katheten auf die Hypotenuse im Winkel 45°
In dem Viertelkreis stehen die Tangenten in den Schnittpunkten mit den orthogonalen Radien orthogonal aufeinander
Und beide Eigenschaften gehen auch bei R -> 00 NICHT verloren !!

Weiteres Argument:
Daß man ein Quadrat mit Kante R RECHNEN kann, das denselben Umfang hat wie ein Kreis mit Radius R ist gar kein Problem. Dss Problem der Quadratur des Kreises ist, es geometrisch zu konstruieren (d.h. mit Zirkel und Lineal).

Grüße
M.G.

Aber jetzt mal andersrum (und haltet mich bitte nicht für
einen Spinner!): Wenn ich ein Quadrat unendlich groß
vergrößere … wird es dann ein Kreis?

Und woher soll plötzlich die Krümmung der Seiten kommen?

Ja, das genau frage ich ja euch!

Irgendwie fehlt mir völlig das Vorstellungsvermögen in so
abstrakten Dingen…

Ich finde das noch sehr anschaulich. Was Du meinst, ist die Annäherung eines Kreisbogenabschnittes durch eine Gerade. Das kann man machen, wenn man einen sehr kleinen Teilabschnitt des Kreisbogens betrachtet. Mit der absoluten Größe des Kreises und des Abschnittes hat das aber nichts zu tun, sondern nur mit deren Verhältnis. Wenn Du also den ganzen Kreis betrachtest, ist diese Näherung natürlich nicht zulässig, auch dann nicht, wenn der Kreis unendlich groß ist. Schließlich betrachtest Du ja wieder den unendlich großen Kreis. Der ist und bleibt genauso kreisförmig wie ein kleiner Kreis.

Jörg