Wie lauten die Verhältnisgleichungen gemäß der Strahlensätze?

Wenn zwei sich schneidende Geraden von zwei Parallelen geschnitten werden, spricht man von einer V-Figur, wenn sie wie folgt aussieht:

Es gelten die Strahlensätze (e und f parallel):

1. Strahlensatz
Abschnitte der beiden Strahlen werden zueinander in Beziehung gesetzt:
a : g = c : h
a : b = c : d

2. Strahlensatz
Seitenlängen des kleinen und des großen Dreiecks werden zueinander in Beziehung gesetzt:
a : g = e : f
c : h = e : f

Beispiel 1
Skizze (nicht maßstabsgetreu):
graphik
Berechne x.

Benötigt wird der 2. Strahlensatz, da hier die parallelen Seiten vorkommen.
Achtung: Beim 2. Strahlensatz kommen nur Dreiecksseiten (im kleinen und im großen Dreieck) vor. Deshalb ist der folgende Ansatz zwar bei Schülern "beliebt", aber dennoch falsch:
Falscher Ansatz: 
x
2
=
4
3
Erläuterung: der Abschnitt auf dem oberen Strahl mit der Länge 4 ist keine Dreieckseite! Statt dessen muss man die beiden oberen Abschnitte 
4
+
3
 zusammen nehmen, da sie zusammen eine Seite des großen Dreiecks bilden:
Richtig:
    
x
2
=
4
+
3
3
·
2
x
=
14
3
Strahlensatz
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Strahlensatz

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Beispiel 2
Skizze (nicht maßstabsgetreu):
graphik
Berechne x.

Hier hilft der 1. Strahlensatz weiter, da keine Parallelen vorkommen. Allerdings benötigt man für den Ansatz noch mindestens eine Abschnittslänge, drum ergänzt man zunächst:
graphik
Jetzt kann man den Ansatz aufstellen und die Gleichung nach x auflösen:
10
x
=
8
8
x
·
x
·
8
x
10
·
8
x
=
8x
80
10x
=
8x
+
10x
80
=
18x
:
18
x
=
80
18
kürzen
x
=
40
9
Strahlensatz
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Strahlensatz

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