1. **Problemstellung:** Berechne den Flächeninhalt des Kreisausschnitts (Kreissegments) mit der Sehnenlänge $s=17{,}3$ cm, Radius $r=11$ cm und dem Mittelpunktswinkel $\alpha=104^\circ$. Runde das Ergebnis auf eine Nachkommastelle.
2. **Formeln und Regeln:**
- Der Flächeninhalt des Kreisausschnitts $A_{\text{Abschnitt}}$ ist die Differenz zwischen dem Flächeninhalt des Kreisabschnitts (Sektor) und dem Dreieck, das von den beiden Radien und der Sehne gebildet wird.
- Flächeninhalt des Sektors: $$A_{\text{Sektor}} = \frac{\alpha}{360^\circ} \cdot \pi r^2$$
- Flächeninhalt des Dreiecks (mit zwei Seiten $r$ und eingeschlossenem Winkel $\alpha$): $$A_{\text{Dreieck}} = \frac{1}{2} r^2 \sin(\alpha)$$
3. **Berechnung des Flächeninhalts:**
- Berechne $A_{\text{Sektor}}$:
$$A_{\text{Sektor}} = \frac{104}{360} \cdot \pi \cdot 11^2 = \frac{104}{360} \cdot \pi \cdot 121$$
- Berechne $A_{\text{Dreieck}}$:
$$A_{\text{Dreieck}} = \frac{1}{2} \cdot 11^2 \cdot \sin(104^\circ) = \frac{1}{2} \cdot 121 \cdot \sin(104^\circ)$$
4. **Zwischenergebnis:**
- $A_{\text{Sektor}} = \frac{104}{360} \cdot 121 \pi$
- $A_{\text{Dreieck}} = 60{,}5 \cdot \sin(104^\circ)$
5. **Numerische Werte:**
- $\frac{104}{360} = \frac{26}{90} = \frac{13}{45}$
- $A_{\text{Sektor}} = \frac{13}{45} \cdot 121 \pi = \frac{13 \cdot 121}{45} \pi = \frac{1573}{45} \pi$
- $A_{\text{Sektor}} \approx \frac{1573}{45} \cdot 3{,}1416 = 34{,}7$ cm$^2$
- $\sin(104^\circ) \approx 0{,}9703$
- $A_{\text{Dreieck}} = 60{,}5 \cdot 0{,}9703 = 58{,}7$ cm$^2$
6. **Flächeninhalt des Kreisausschnitts:**
$$A_{\text{Abschnitt}} = A_{\text{Sektor}} - A_{\text{Dreieck}} = 34{,}7 - 58{,}7 = -24{,}0$$
7. **Korrektur:** Da der Winkel $\alpha=104^\circ$ größer als $90^\circ$ ist, ist der Flächeninhalt des Kreisausschnitts der größere Bereich oberhalb der Sehne. Die Formel für den Kreisausschnitt ist:
$$A_{\text{Abschnitt}} = A_{\text{Sektor}} - A_{\text{Dreieck}}$$
Wir haben die Werte vertauscht, denn $A_{\text{Sektor}}$ ist größer als $A_{\text{Dreieck}}$.
8. **Richtig gerechnet:**
- $A_{\text{Sektor}} \approx 115{,}7$ cm$^2$ (korrekt berechnet: $\frac{104}{360} \cdot \pi \cdot 121$)
- $A_{\text{Dreieck}} \approx 58{,}7$ cm$^2$
Berechnung von $A_{\text{Sektor}}$ nochmal genau:
$$A_{\text{Sektor}} = \frac{104}{360} \cdot 3{,}1416 \cdot 121 = 0{,}2889 \cdot 3{,}1416 \cdot 121 = 0{,}2889 \cdot 379{,}94 = 109{,}7$$
9. **Endergebnis:**
$$A_{\text{Abschnitt}} = 109{,}7 - 58{,}7 = 51{,}0 \text{ cm}^2$$
**Antwort:** Der Flächeninhalt des Kreisausschnitts beträgt gerundet $\boxed{51{,}0}$ cm$^2$.
Kreisausschnitt Fläche 4091Cf
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