Punkte mit Abstand

Points at a Given Distance

Mathematik Klasse 5 15 Aufgaben
GeometrieAbstandKreise

Eine Abstandsbedingung beschreibt nicht einen Punkt, sondern eine Punktmenge: Alle Punkte mit Abstand r von Z bilden die Kreislinie, "höchstens r" die KreisflĂ€che; alle Punkte mit Abstand d von einer Geraden g liegen auf zwei Parallelen zu g, eine auf jeder Seite. Gilt beides zugleich, zĂ€hlen nur die gemeinsamen Punkte – je nach Lage null bis vier. RĂ€umt aus: Abstand 3 sei die Koordinate 3, es gebe nur eine Seite, und "höchstens" meine nur den Rand. Bereitet Ortslinien, Mittelsenkrechte und Kreiskonstruktionen vor.

Abstand von einem Punkt

Der Schatz liegt genau 3 cm vom Baum Z entfernt. Wo? Nicht an einer einzigen Stelle: Alle Punkte mit Abstand 3 cm von Z bilden den Kreis . Die Bedingung entscheidet, welche Menge gemeint ist: genau 3 cm ist die Kreislinie, höchstens 3 cm die Kreislinie samt Innerem – die KreisflĂ€che.

Ein WLAN-Router reicht 30 m weit. Empfang haben alle Orte mit Abstand höchstens 30 m: die ganze KreisflÀche, nicht nur der Rand.

Wechsle zwischen „genau r“ und „höchstens r“ und Ă€ndere r. Welche Punkte gehören jeweils zur Menge?

Abstand von einer Geraden

Alle Punkte mit Abstand 2 cm von einer Geraden g liegen auf zwei Parallelen zu g: eine auf jeder Seite, beide 2 cm von g entfernt. Der Abstand wird im Lot gemessen.

Gelten zwei Bedingungen zugleich, zĂ€hlen nur die gemeinsamen Punkte. Der Schatz liegt genau 3 cm vom Baum B und genau 2 cm vom geraden Weg g entfernt: Er liegt auf dem Kreis um B und auf einer der beiden Parallelen. Das können vier, drei, zwei, ein oder gar kein Punkt sein – je nachdem, wie weit B von g steht. Zeichne zuerst beide Mengen, dann lies die gemeinsamen Punkte ab.

Verschiebe den Baum B mit dem Regler. Bei welchem Abstand gibt es vier Schatzorte, bei welchem keinen?
Leicht
Multiple Choice #1 20s ▶ Testen

FĂŒr welche Punkte gilt: Der Abstand von Z betrĂ€gt höchstens 4 cm?

  • ● A und B
  • ○ nur A
  • ○ A, B und C
Es ist |ZA| = 3 cm, |ZB| = 4 cm und |ZC| = 5 cm. „Höchstens 4 cm“ heißt: 4 cm oder weniger – also A und B. B liegt genau auf dem Rand und gehört dazu; C ist zu weit weg.
Multiple Choice #2 20s ▶ Testen

Ein Sender reicht 30 m weit. Ein Haus ist 28 m vom Sender entfernt, ein zweites 30 m, ein drittes 33 m. Welche HĂ€user haben Empfang?

  • ● das erste und das zweite
  • ○ nur das erste
  • ○ alle drei
Empfang haben alle Orte mit Abstand höchstens 30 m: 28 m und 30 m gehören dazu, 33 m nicht. Nur das erste zu nehmen vergisst den Rand, alle drei ignoriert die Reichweite.
Wahr / Falsch #3 15s ▶ Testen

Alle Punkte, die von Z genau 3 cm entfernt sind, liegen auf einer Geraden.

✓ Falsch
Sie liegen auf dem Kreis k(Z; 3 cm): in jede Richtung von Z gibt es einen solchen Punkt. Eine Gerade enthÀlt nur zwei davon.
Multiple Choice #4 20s ▶ Testen

Welche Punkte haben von der Geraden g den Abstand 3?

  • ● alle Punkte mit y = 1 und y = 7
  • ○ alle Punkte mit y = 7
  • ○ alle Punkte mit y = 3
g liegt auf der Höhe y = 4. Im Abstand 3 liegen zwei Waagerechte: 3 darĂŒber (y = 7) und 3 darunter (y = 1). Nur y = 7 vergisst die andere Seite; y = 3 verwechselt den Abstand mit der Koordinate.
Wahr / Falsch #5 15s ▶ Testen

Alle Punkte mit Abstand 2 cm von g liegen auf der gestrichelten Geraden im Bild.

✓ Falsch
Es fehlt die zweite Parallele: 2 cm unterhalb von g liegen ebenfalls alle Punkte mit Abstand 2 cm. Es sind immer zwei Parallelen, eine pro Seite.
Multiple Choice #6 20s ▶ Testen

Der Schatz liegt genau 4 cm von B und genau 3 cm von g entfernt. Wie viele Punkte erfĂŒllen beide Bedingungen?

  • ● 2
  • ○ 1
  • ○ 4
B ist 5 cm von g entfernt. Die Parallele auf der Seite von B ist nur 2 cm von B entfernt und schneidet den Kreis (r = 4) in zwei Punkten. Die andere Parallele ist 8 cm von B entfernt und trifft den Kreis nicht. Vier Punkte gÀbe es nur, wenn beide Parallelen den Kreis schnitten.
Multiple Choice #7 20s ▶ Testen

Der Punkt Z liegt auf der Geraden g. Wie viele Punkte haben von Z den Abstand 5 cm und von g den Abstand 3 cm?

  • ● 4
  • ○ 2
  • ○ 0
Die beiden Parallelen im Abstand 3 cm sind je 3 cm von Z entfernt und schneiden den Kreis k(Z; 5 cm) jeweils in zwei Punkten: 2 + 2 = 4.
Wahr / Falsch #8 15s ▶ Testen

Z und Y sind 3 cm voneinander entfernt. Es gibt einen Punkt, der von Z genau 2 cm und von Y genau 2 cm entfernt ist.

✓ Wahr
Gesucht sind gemeinsame Punkte der Kreise k(Z; 2 cm) und k(Y; 2 cm). Ihre Mittelpunkte sind 3 cm entfernt, weniger als 2 + 2 = 4 cm: Die Kreise schneiden sich in zwei Punkten.
Mittel
LĂŒckentext #1 20s ▶ Testen

Alle Punkte mit demselben Abstand 5 cm von Z bilden eine ___.

✓ Antwort: Kreislinie
Gleicher Abstand von einem Punkt ergibt die Kreislinie k(Z; 5 cm).
Zahleneingabe #2 30s ▶ Testen

Die Gerade g ist die y-Achse. Welchen Abstand hat der Punkt P(7|3) von g (in Einheiten)?

✓ Antwort: 7
Das Lot von P auf die y-Achse verlÀuft waagerecht bis (0|3) und ist 7 Einheiten lang: der Rechtswert 7.
Zahleneingabe #3 30s ▶ Testen

Z liegt auf der Geraden g. Wie viele Punkte haben von Z den Abstand 3 cm und von g den Abstand 5 cm?

✓ Antwort: 0
Die Parallelen im Abstand 5 cm sind 5 cm von Z entfernt, der Kreis reicht aber nur 3 cm weit. Sie treffen ihn nicht: 0 Punkte.
Schwer
Zahleneingabe #1 30s ▶ Testen

Ein Beben ist höchstens 12 km vom Epizentrum entfernt spĂŒrbar. Vier Orte liegen 15 km, 12 km, 9 km und 20 km entfernt. In wie vielen Orten ist es spĂŒrbar?

✓ Antwort: 2
SpĂŒrbar ist es bei Abstand höchstens 12 km: 12 km und 9 km. 15 km und 20 km liegen außerhalb.
Zahleneingabe #2 30s ▶ Testen

Ein Zaun soll auf beiden Seiten einer geraden Straße jeweils genau 4 m von der Straße entfernt stehen. Wie weit sind die beiden ZĂ€une voneinander entfernt (in m)?

✓ Antwort: 8
Die ZĂ€une liegen auf den beiden Parallelen im Abstand 4 m, eine auf jeder Seite: 4 + 4 = 8 m.
Zahleneingabe #3 30s ▶ Testen

Z liegt 7 cm von der Geraden g entfernt. Wie viele Punkte haben von Z den Abstand 4 cm und von g den Abstand 3 cm?

✓ Antwort: 1
Die Parallele auf der Seite von Z liegt 7 − 3 = 4 cm von Z entfernt: Sie berĂŒhrt den Kreis k(Z; 4 cm) in einem Punkt. Die andere Parallele ist 10 cm entfernt und trifft ihn nicht. Es gibt genau 1 Punkt.
KI-bewertete Rechnung #4 240s ▶ Testen

Im Park steht ein Baum B, 4 m von einem geraden Weg g entfernt. Eine Bank soll höchstens 5 m vom Baum und genau 2 m vom Weg stehen. Zeichne (1 cm fĂŒr 1 m) den Weg, den Baum, den Kreis um B mit 5 m und die Parallelen zu g im Abstand 2 m. Beschreibe, wo die Bank stehen darf, und erklĂ€re, warum eine der beiden Parallelen nicht in Frage kommt. Schreibe deine Rechnung auf Papier und fotografiere sie.

✓ Antwort: Skizze: Weg g, Baum B im Abstand 4 m, Kreis k(B; 5 m) (KreisflĂ€che fĂŒr „höchstens“), Parallelen im Abstand 2 m. Die Parallele auf der Seite des Baums ist 2 m von B entfernt und liegt mit einem StĂŒck im Inneren des Kreises: Dort darf die Bank stehen. Die andere Parallele ist 4 + 2 = 6 m von B entfernt, also außerhalb der Reichweite von 5 m: Sie kommt nicht in Frage.
Auf der Parallele auf der Seite des Baums (Abstand 2 m vom Weg, 2 m von B) liegt ein StĂŒck im Kreis mit r = 5 m: Dort darf die Bank stehen. Die andere Parallele ist 6 m von B entfernt – zu weit.