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Mathe

Eindeutig, mehrdeutig oder unmöglich?

Nicht jede Angabe führt zu genau einem Dreieck. Manchmal gibt es zwei Dreiecke, manchmal keins. Du begründest, was gilt.

  • ca. 11 Minuten
  • Klasse 7
  • Niveau: Plus

Das lernst du heute

  • Ich kann entscheiden, ob eine Dreieckskonstruktion lösbar ist.
  • Ich kann sagen, wann es genau ein, zwei oder kein Dreieck gibt.

Das brauchst du schon: Vielleicht hilft dir zuerst eine dieser Lektionen: Dreieck aus drei Seiten, Eine Seite und zwei Winkel

Bei jeder Konstruktion fragst du: Gibt es kein, genau ein oder mehrere Dreiecke? Drei Seiten: genau ein Dreieck, wenn die Dreiecksungleichung gilt, sonst keines. Seite, Winkel, Seite (Winkel dazwischen): immer genau ein Dreieck. Seite und zwei Winkel: genau ein Dreieck, wenn die Winkel zusammen kleiner als 180° sind, sonst keines. Zwei Seiten und ein Winkel, der nicht dazwischen liegt, kann zwei Lösungen haben. Beispiel: α = 30° und b = 8 cm, a ist gegeben. C hat von der Geraden AB den Abstand 4 cm. Der Kreisbogen um C mit Radius a schneidet den Schenkel: bei a = 3 cm gar nicht, bei a = 4 cm einmal, bei a = 5 cm zweimal.

S30° S100°
Zwei Winkel ergeben nur dann ein Dreieck, wenn ihre Summe kleiner als 180° ist: 30° + 100° = 130°.

Wie viele Dreiecke gibt es?

  1. Fall 1: a = 3 cm, b = 8 cm, α = 30°. C hat 4 cm Abstand zu AB. 3 cm reichen nicht. Kein Dreieck.
  2. Fall 2: a = 4 cm. Der Bogen berührt den Schenkel genau einmal. Ein Dreieck.
  3. Fall 3: a = 5 cm. Der Bogen schneidet den Schenkel zweimal. Zwei Dreiecke.
  4. Fall 4: a = 9 cm. Nur ein Schnittpunkt liegt auf dem Schenkel. Ein Dreieck.

Ich verstehe das noch nicht

Such dir aus, was dir hilft.

Noch einfacher erklärt

Prüfe: Treffen sich die Linien?

Treffen sie sich nicht, gibt es kein Dreieck.

Treffen sie sich zweimal, gibt es zwei Dreiecke.

Ein Beispiel

Beispiel

Du hältst einen Stab schräg an eine Wand und lässt eine Schnur mit fester Länge schwingen. Ist die Schnur zu kurz, erreicht sie den Stab nicht. Ist sie genau richtig, berührt sie ihn. Ist sie länger, trifft sie ihn an zwei Stellen.

Schritt für Schritt

Die Lösbarkeit entscheiden

  1. Bestimme den Fall: drei Seiten, Seite-Winkel-Seite, Seite mit zwei Winkeln oder Seite-Seite-Winkel.
  2. Prüfe die Bedingung: Dreiecksungleichung oder Winkelsumme.
  3. Bei Seite-Seite-Winkel: Prüfe den Kreisbogen.
  4. Schreibe das Ergebnis und die Begründung.

Mit einem Bild erklärt

Alle Fälle auf einen Blick.
GegebenBedingungErgebnis
a, b, czwei Seiten zusammen länger als die dritteein Dreieck, sonst keins
b, c und α dazwischenkeineimmer ein Dreieck
c, α, βα + β < 180°ein Dreieck, sonst keins
a, b, α nicht dazwischenKreisbogen prüfenkeins, eins oder zwei

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Ausprobieren

Jetzt zusammen

Wir lösen die Aufgabe gemeinsam. Nutze die Hilfen, wenn du sie brauchst.

Gegeben sind die Seiten 2 cm, 3 cm und 6 cm. Wie viele Dreiecke gibt es?
Zeig mir den ersten Schritt

Addiere die zwei kürzeren Seiten und vergleiche mit der längsten.

Lösung ansehen

Lösung: keins

Üben

Jetzt du

Jetzt probierst du es allein.

Gegeben sind c = 7 cm, α = 40° und β = 50°. Wie viele Dreiecke gibt es?

Zeig mir den ersten Schritt

Prüfe: Ist 40° + 50° kleiner als 180°?

Lösung ansehen

Lösung: 1

40° + 50° = 90° ist kleiner als 180°. Es gibt genau ein Dreieck.

Tipp: Skizziere die Planfigur. Oft siehst du schon dort, ob die Kreisbögen sich treffen.

Merksatz: Drei Seiten: Dreiecksungleichung prüfen. Seite, Winkel, Seite: immer ein Dreieck. Seite und zwei Winkel: Winkelsumme kleiner als 180°. Zwei Seiten und ein Winkel, der nicht dazwischen liegt: keins, eins oder zwei Dreiecke.

Typischer Fehler: Viele denken, drei Angaben ergeben immer ein Dreieck. Zwei Seiten mit einem Winkel, der nicht zwischen ihnen liegt, brauchen eine genauere Prüfung.

Prüfen

Mini-Quiz

5 kurze Fragen, ohne Noten. Bei jeder Frage kannst du dir die Lösung ansehen.

Frage 1 Gegeben sind α = 30°, b = 8 cm und a = 5 cm. Wie viele Dreiecke gibt es?

Zeig mir den ersten Schritt

C hat 4 cm Abstand zu AB. Ist a größer als 4 cm und kleiner als b?

Lösung ansehen

Lösung: 2

5 cm sind größer als 4 cm und kleiner als 8 cm. Der Bogen schneidet den Schenkel zweimal.

Frage 2 Gegeben sind α = 30°, b = 8 cm und a = 3 cm. Wie viele Dreiecke gibt es?

Zeig mir den ersten Schritt

C hat 4 cm Abstand zu AB. Reicht a mit 3 cm?

Lösung ansehen

Lösung: 0

3 cm sind kürzer als 4 cm. Der Bogen erreicht den Schenkel nicht.

Frage 3 Gegeben sind b, c und der Winkel α zwischen ihnen mit 100°. Wie viele Dreiecke gibt es?
Lösung ansehen

Lösung: genau eins

Frage 4 Mit den Winkeln 110° und 80° und einer Seite entsteht ein Dreieck.
Lösung ansehen

Lösung: Stimmt nicht

Frage 5 Warum entsteht aus 3 cm, 3 cm und 6 cm kein Dreieck?
Lösung ansehen

Lösung: Die zwei kurzen Seiten liegen flach auf der langen

Geschafft

Eine Konstruktion kann eindeutig, mehrdeutig oder unmöglich sein. Das prüfst du mit der Dreiecksungleichung, der Winkelsumme oder dem Kreisbogen.

Zum Schluss

Kannst du das schon?

Hake ab, was du schon kannst. Was noch fehlt, schaust du dir einfach noch einmal an.

Zum Ausdrucken

Übungsheft Dreiecke konstruieren

Kurz erklärt, 43 Aufgaben in drei Stufen und alle Lösungen. Kostenlos.

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