Quadratpflanze?

3 Antworten

Zunächst: Willkommen in der Welt der Fraktale!

Bei der Figur 2 kannst du schon einmal "von Hand" anfangen: Auf der ersten Seite wird die bisherige Länge von 1 ersetzt durch 1/3 (bis zum "Knick") +3 x 1/3 (die "Ausbuchtung") + nochmal 1/3, also insgesamt 5/3. Das für alle relevanten Seiten, was zu der Frage führt:

Stimmt die "Figur 2" eigentlich? Nach der Aufgabe sind alle vier Seiten betroffen, nach der Figur nur drei. Also 3 oder 4 * 5/3m für Q1, im Fall von 3 noch "+1m" für die vierte Seite. Drei Seiten machen übrigens das Ganze etwas einfacher.

Im zweiten Schritt (Q2): Jede "gedrittelte" Strecke (also fünf pro Seite) wie im ersten Schritt durch fünf Strecken der Länge 1/9 ersetzen.

Macht 4 (oder 3, falls die "Unterseite" nicht gilt) * 5(vom ersten Schritt) * 5 * 1/(3*3).

Allgemein also: 5 hoch(Anzahl der Schritte) durch 3(oder 4) hoch (Anzahl der Schritte) oder (5/3)^n mal m für die Länge.

Ähnlich machst du das (selbst) für den Flächeninhalt: erst Ausgangsquadrat, dann drei (oder vier) weitere Quadrate mit Seitenlänge 1/3, dann die nächsten (drei oder vier) Mal 3 dazu mit Seitenlänge 1/9 usw. Daraus sollte sich etwas Ähnliches ergeben wie oben.

Viel Erfolg!

Woher ich das weiß:Hobby
Fragen494 
Fragesteller
 13.09.2021, 09:53

Vielen Dank für deine Mühe!

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Du fängst einfach damit an, dass für q1, q2, q3 ... aufzuschreiben.

Ich fang mal an. Der Umfang von q1 ist 4.

Wenn ich mir jetzt so eine Knospe anschaue: WIE verändert sich der Umfang?

Es fällt ein Drittel einer Seite weg (dort wo sie wächst) und drei Drittel kommen dazu. Dass passiert an drei Seiten. Also

Q2 = Q1 + 3* (-1/3 + 3/3) = 4 + 2.

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Dipl.-Math. :-)
Fragen494 
Fragesteller
 13.09.2021, 09:48

Vielen Dank!!

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Umfang:

Im ersten Schritt kommen an 3 Seiten drei neuen Seiten mit 1/3 der ursprünglichen Länge dazu, eine fällt weg, macht

4 + 3 * 2/3 = 6

Im nächsten Schritt kommen an den drei neuen Quadraten an je 3 Seiten …… macht

4 + 3 * 2/3 + 3 * 3 * 2/9 = 8

Also kann man raten, dass nach Schritt n die Länge 4 + 2n ist.

Fläche:

Im ersten Schritt kommen an 3 Seiten drei neue Quadrate mit 1/3 der ursprünglichen Fläche dazu, macht

4 + 3 * (1/3)^2

Im nächsten Schritt kommen an den drei neuen Quadraten an je 3 Seiten …… macht

4 + 3 * (1/3)^2 + 3 * 3 * (1/9)^2

Also kann man raten, dass nach Schritt n die Länge 4 + 1/3 + 1/9 + …… + 1/3^n ist.

Der Grenzwert hiervon für n gegen unendlich beträgt 3 + 3/2.

Fragen494 
Fragesteller
 13.09.2021, 09:48

Danke sehr für die Hilfe!

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eterneladam  13.09.2021, 11:57
@Fragen494

Nur dass ich bei der Fläche wegen Copy / Paste mit 4 statt 1 angefangen habe, peinlich ….. Der Grenzwert ist damit 3/2.

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