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Ein Dreieck zu konstruieren ist immer von den gegebenen Angaben abhängig. Außerdem gibt es neben der zeichnerischen Möglichkeit, auch die mathematische, welche die gesuchten Angaben vereinfacht herausfindet. Bei beiden Möglichkeiten gibt es weitere Unterkategorien, welche auf unterschiedliche Angaben spezialisiert sind und jedes mögliche Dreieck bilden und jede Angabe herausfinden können.

Legende s = Seite; w = Winkel; H = Hypotenuse; A = Ankathete; G = Gegenkathete; hc = Höhe; p & q = Hypotenusenabschnitt

zeichnerisch

Kongruenzsätze: Kongruente Dreiecke und Kongruenzsätze

Wenn man nur 3 Eigenschaften des Dreiecks kennt, kann man mit Hilfe der 4 Kongruenzsätze ein Dreieck konstruieren

sss

konstruierbar wenn:

• Für jedes Dreieck gilt: Die Länge einer Seite muss immer kleiner sein, als die Summe der Längen der anderen beiden Seiten.

Ungleichungen:

• a < b + c

• b < a + c

• c < a + b

sws

konstruierbar wenn:

der zwischen den Seiten liegt gegeben sind

wsw

konstruierbar wenn:

Ssw

konstruierbar wenn:

der gegenüber der längeren Seite liegt, gegeben sind

Vorgehen -> genaue Konstruktion

• Mit einer ausgewählten Seite beginnen und danach restlichen Größen hinzufügen

Konstruktionsbeispiel:

I. Gerade zeichnen und Punkt A auswählen

II. Kreis um Punkt A zeichnen, Radius = Größe Seite c

III. Schnittpunkt der Geraden und des Kreises ergeben Eckpunkt B

IV. Kreis um B zeichnen, Radius = Größe Seite A

V. Kreis um A zeichnen, Radius = Größe Seite B

VI. Schnittpunkt der beiden Kreise ist Punkt C

mathematisch

Winkelfunktion sin/ cos/ tan

Sinus- und Kosinusfunktion

Merkspruch: GAGA HühnerHaufenAG

Sinus: sin(α) = G/H = a/c

Beispiel: a = 3cm; c= 5cm -> a/c = 3/5 = 0,6 |arc sin = 36.87°

Kosinus: cos(α) = A/H = b/c

Beispiel: b = 3cm; c = 5cm ->b/c = 3/5 = 0,6 |arc cos = 53,13°

Tangens: tan(α)=G/A = a/b

Beispiel: a = 3cm; b = 3cm ->a/b = 3/3 = 1 |arc tan = 45°

Sinus- und Kosinussatz

https://de.serlo.org/mathe/geometrie/sinus-cosinus-tangens/sinussatz-kosinussatz/sinussatz-kosinussatz-allgemeinen-dreieck

Sinussatz: a/sin(α)= b/sin(β)= c/sin(γ) → Winkelergebnis

→Stellt Beziehung zwischen Winkel und gegenüberliegenden Seiten her

Kosinussatz:

      a² = b² + c² – 2bc • cos(α)
      b² = a² + c² – 2ac • cos(β)
      c² = a² + b² - 2ab • cos(γ)

→Stellt Beziehung zwischen 3 Seiten und einem Winkel her

  a² = 3² + 7² - 2 • 3 • 7 •cos(35°)
  a  ≈ 23,60

Pythagoras

Der Satz des Pythagoras

• a² + b² = c²

nur bei rechtwinkeligen Dreiecken möglich

c² = 5² + 3²

  c² = 25 + 9
  c  = √34
  c  ≈ 5.83 
                                                              

Katheten- und Höhensatz des Euklids

https://de.wikipedia.org/wiki/Satzgruppe_des_Pythagoras

nur bei rechtwinkeligen Dreiecken möglich

Kathetensatz: a² = c • p und b² = c • q

   a² = c • p 
   3² = c • 5 
    c = 3²⁄ 5 
    c = 1.8

Höhensatz: h² = p • q

  h² = 3 • 5 
  h² = 15² 
  h  = √(15) 
  h  ≈ 3.87
  

Aufgaben

Berechne die fehlenden Längen

sin/cos/tan

γ=90°

a=12,7cm

c=24,9cm

b, β, α = ?

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sin(α)=12,7cm/24,9cm α=30,7°

β=180°−90°−30,7°= β=59,3°

b=(24,9cm)²=(12,7cm)²+b²

b²=(24,9cm)²−(12,7cm)²

b²=458,72cm²

b≈21,4cm

Sinus- und Kosinussatz

a = 2cm

b = 3 cm

γ = 100°

c = ?

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c² = a² + b² -2ab • cos(γ)

c² = 2² + 3² - 2 • 2 • 3 • cos(100°)

c² = 4² + 9² - 2 • 6² • (-0,1736)

c² = 4² + 9² + 2,084²

c² = 15,084² = 3,88cm

Satz des Pythagoras

a = 3cm

b=3cm

c=?

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a² + b² = c²

3² + 3² = c²

9² + 9² = c²

18² = c² c = 4,24cm

Katheten- und Höhensatz des Euklids

c = 10cm

p = 5cm

a = ?

b = ?

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a² = c · p

a² = 10cm · 5cm

a² = 50cm²

a = 7.07cm

c = p + q

q = 10cm - 5cm = 5cm

b² = c · q

b² = 10cm · 5cm

b² = 50cm²

b = 7.07cm

Bildquellen

http://dmuw.zum.de/wiki/Aufgaben_8._Klasse/Kongruenz/Seite_1b https://de.serlo.org/uploads/legacy/4072_CVNSFAM1rd.png http://www.austromath.at/medienvielfalt/materialien/kongruenz/lernpfad/content/kongruenzsaetze/wsw.gif https://de.serlo.org/uploads/legacy/8288_CN6EaMmx0i.png http://www.austromath.at/medienvielfalt/materialien/kongruenz/lernpfad/content/kongruenzsaetze/ssw2.gif http://rmg.zum.de/images/0/0c/Benennung_rechtwinkliges_Dreieck_für_Höhensatz.png