Das gleichschenklige Dreieck

The isosceles triangle

Mathematik Klasse 7 21 Aufgaben
GeometrieDreieckeGleichschenkliges DreieckBeweis

Ein gleichschenkliges Dreieck hat zwei gleich lange Schenkel, eine Basis, eine Spitze und eine Symmetrieachse durch die Spitze. Die Station begrĂŒndet den Basiswinkelsatz mit der Winkelhalbierenden und SWS, rechnet mit α = (180° − Îł) : 2 und konstruiert die Spitze als Schnittpunkt zweier Kreise, mit dem Gedankengang in Worten. Sie rĂ€umt aus, die Basis sei die untere Seite und jede Mittellinie eine Achse. Bereitet das gleichseitige Dreieck, die Frage nach der Umkehrung des Basiswinkelsatzes und spĂ€ter den Thaleskreis vor.

Schenkel, Basis, Achse

Ein Dreieck mit zwei gleich langen Seiten heißt gleichschenklig. Die gleich langen Seiten sind die Schenkel, die dritte Seite ist die Basis, die gegenĂŒberliegende Ecke die Spitze. Die beiden Winkel an der Basis heißen Basiswinkel. Das Dreieck ist achsensymmetrisch: Die Symmetrieachse geht durch die Spitze, halbiert die Basis und steht senkrecht auf ihr. Im Bild wandert die Spitze auf der Achse; die Schenkel bleiben gleich lang. Die Basis muss nicht unten liegen: Giebel, Wimpel und Verkehrsschilder zeigen es in jeder Lage.

VerÀndere die Höhe h. Welche Chips zeigen immer paarweise denselben Wert?

Warum die Basiswinkel gleich sind

Die Basiswinkel sind stets gleich groß. Ein Kongruenzsatz begrĂŒndet das: Zeichne die Winkelhalbierende von Îł; sie trifft die Basis in M. Die Teildreiecke ACM und BCM stimmen in den Schenkeln , im halbierten Winkel bei C und in der gemeinsamen Seite CM ĂŒberein. Nach SWS sind sie kongruent, also sind entsprechende Winkel gleich: . Mit der Winkelsumme folgt . Bei ist also .

Gehe die Schritte 0 bis 3 durch. Welche drei StĂŒcke stimmen in den beiden Teildreiecken ĂŒberein?

Konstruieren

FĂŒr ein gleichschenkliges Dreieck genĂŒgen zwei Angaben, etwa die Basis und die SchenkellĂ€nge. Zeichne die Basis AB. Die Spitze ist von A und B gleich weit entfernt, liegt also auf der Mittelsenkrechten von AB. Zeichne um A und um B Kreise mit der SchenkellĂ€nge als Radius: Ihr Schnittpunkt ist C. Beschreibe deinen Gedankengang in Worten: erst die Basis, dann zwei Kreise, dann der Schnittpunkt. Kennst du statt der Schenkel einen Basiswinkel, trĂ€gst du ihn an beiden Enden der Basis ab (WSW). Kennst du den Spitzenwinkel, berechnest du die Basiswinkel mit .

Gehe die Schritte durch. Warum haben beide Kreise denselben Radius?
Leicht
Multiple Choice #1 20s ▶ Testen

Im gleichschenkligen Dreieck KLM sind die gleich langen Seiten markiert. Welche Ecke ist die Spitze?

  • ● K
  • ○ L
  • ○ M
Die Spitze liegt der Basis gegenĂŒber, dort treffen sich die beiden Schenkel. Die markierten Seiten KL und KM sind die Schenkel; sie treffen sich in K. Die Basis LM liegt K gegenĂŒber.
Im Bild tippen #2 15s ▶ Testen

Tippe auf die Basis des gleichschenkligen Dreiecks PQR.

✓ Antwort: RP
Die Schenkel sind die beiden gleich langen, markierten Seiten PQ und QR. Die dritte Seite RP ist die Basis.
Multiple Choice #3 25s ▶ Testen

Das Dreieck ABC ist gleichschenklig mit CA = CB. Welche Gerade ist seine Symmetrieachse?

  • ● die Gerade durch C und die Mitte von AB
  • ○ die Gerade durch A und die Mitte von BC
  • ○ die Gerade durch A und B
Die Symmetrieachse geht durch die Spitze C und die Mitte der Basis AB. Die Gerade durch A und die Mitte von BC bildet das Dreieck nicht auf sich ab; die Gerade AB ist die Basis selbst.
Wahr / Falsch #4 20s ▶ Testen

Im gleichschenkligen Dreieck ABC (CA = CB) trifft die Symmetrieachse die Basis AB im Punkt M. Der Winkel bei M betrÀgt 90°.

✓ Wahr
Die Achse steht senkrecht auf der Basis und halbiert sie. Beim Spiegeln an der Achse wird A auf B abgebildet, deshalb steht AB senkrecht zur Achse.
Multiple Choice #5 25s ▶ Testen

Das Dreieck ABC ist gleichschenklig mit CA = CB. Welcher Winkel ist genauso groß wie α (der Winkel bei A)?

  • ● der Winkel bei B
  • ○ der Winkel bei C
  • ○ die HĂ€lfte des Winkels bei C
α und der Winkel bei B sind die Basiswinkel und daher gleich groß. Der Winkel bei C ist der Spitzenwinkel; er ist im Allgemeinen anders groß (gleich nur im gleichseitigen Dreieck). Die HĂ€lfte des Winkels bei C ist der Winkel zwischen Achse und Schenkel, kein Basiswinkel.
Wahr / Falsch #6 20s ▶ Testen

Ein gleichschenkliges Dreieck hat die Spitze C und die Basiswinkel α = ÎČ = 70°. Der Winkel an der Spitze betrĂ€gt ebenfalls 70°.

✓ Falsch
Die Winkelsumme ist 180°: γ = 180° − 70° − 70° = 40°. Die Basiswinkel sind gleich, der Spitzenwinkel ist es hier nicht.
Multiple Choice #7 25s ▶ Testen

Ein gleichschenkliges Dreieck ABC hat die Basis AB = 6 cm und Schenkel von 5 cm LĂ€nge. Mit welchem Radius zeichnest du die Kreise um A und um B?

  • ● 5 cm
  • ○ 6 cm
  • ○ 3 cm
Die Spitze C ist von A und von B je einen Schenkel weit entfernt, also 5 cm. Beide Kreise brauchen den Radius 5 cm; 6 cm wÀre die Basis, 3 cm die halbe Basis.
Im Bild tippen #8 15s ▶ Testen

Die Kreise um A und B haben den Radius 5 cm (die SchenkellÀnge). Tippe auf die Spitze C des gleichschenkligen Dreiecks ABC.

✓ Antwort: Q
C muss von A und von B genau 5 cm entfernt sein, also auf beiden Kreisen liegen: im Schnittpunkt Q. P liegt nur auf dem Kreis um A, R nur auf dem Kreis um B.
Mittel
LĂŒckentext #1 20s ▶ Testen

Die beiden gleich langen Seiten eines gleichschenkligen Dreiecks heißen ___.

✓ Antwort: Schenkel
Die gleich langen Seiten sind die Schenkel, die dritte Seite ist die Basis.
Zahleneingabe #2 20s ▶ Testen

Im gleichschenkligen Dreieck ABC (CA = CB) ist die Basis AB = 8 cm lang. Die Symmetrieachse trifft AB im Punkt M. Wie lang ist AM (in cm)?

✓ Antwort: 4
Die Achse halbiert die Basis: AM = 8 cm : 2 = 4 cm.
Zahleneingabe #3 25s ▶ Testen

Ein gleichschenkliges Dreieck hat die Spitze C und den Spitzenwinkel Îł = 40°. Wie groß ist der Basiswinkel α (in °)?

✓ Antwort: 70
Die beiden Basiswinkel sind gleich, zusammen mit Îł ergeben sie 180°: α = (180° − 40°) : 2 = 70°.
Zahleneingabe #4 15s ▶ Testen

Die Basis eines gleichschenkligen Dreiecks ist 10 cm lang. Die Kreise um ihre Endpunkte haben die SchenkellĂ€nge als Radius. Die Schenkel mĂŒssen lĂ€nger sein als wie viele cm, damit sich die Kreise schneiden?

✓ Antwort: 5
Die Kreise schneiden sich nur, wenn 2 · Schenkel > Basis gilt: 2 · s > 10, also s > 5. Bei s = 5 cm berĂŒhren sie sich nur in der Mitte der Basis, C lĂ€ge auf AB.
Zahleneingabe #5 35s ▶ Testen

Gleichschenkliges Dreieck: Der Winkel an der Spitze misst 40°. Wie viel Grad misst ein Basiswinkel?

✓ Antwort: 70
Zahleneingabe #6 35s ▶ Testen

Gleichschenkliges Dreieck: Der Winkel an der Spitze misst 80°. Wie viel Grad misst ein Basiswinkel?

✓ Antwort: 50
Zahleneingabe #7 35s ▶ Testen

Gleichschenkliges Dreieck: Ein Basiswinkel misst 35°. Wie viel Grad misst der Winkel an der Spitze?

✓ Antwort: 110
Zahleneingabe #8 35s ▶ Testen

Gleichschenkliges Dreieck: Ein Basiswinkel misst 65°. Wie viel Grad misst der Winkel an der Spitze?

✓ Antwort: 50
Schwer
Zahleneingabe #1 25s ▶ Testen

Ein gleichschenkliges Dreieck hat Schenkel von 7 cm und eine Basis von 4 cm. Wie groß ist sein Umfang (in cm)?

✓ Antwort: 18
Es gibt zwei Schenkel: 7 + 7 + 4 = 18 cm.
Zahleneingabe #2 20s ▶ Testen

Der Spitzenwinkel eines gleichschenkligen Dreiecks betrĂ€gt 50°. Die Symmetrieachse halbiert ihn. Wie groß ist jeder der beiden Teile (in °)?

✓ Antwort: 25
Die Symmetrieachse ist zugleich Winkelhalbierende der Spitze: 50° : 2 = 25°.
Zahleneingabe #3 30s ▶ Testen

Ein Dachgiebel hat die Form eines gleichschenkligen Dreiecks. Die beiden Basiswinkel messen je 32°. Wie groß ist der Winkel an der Spitze (in °)?

✓ Antwort: 116
Beide Basiswinkel sind 32°, zusammen 64°. Der Spitzenwinkel ist der Rest zu 180°: 180° − 64° = 116°.
KI-bewertete Rechnung #4 300s ▶ Testen

Beweise: Im gleichschenkligen Dreieck ABC mit CA = CB sind die Basiswinkel gleich groß, also α = ÎČ. Skizziere das Dreieck, zeichne die Winkelhalbierende des Winkels bei C (sie trifft AB in M) und begrĂŒnde mit einem Kongruenzsatz. Schreibe deine Rechnung auf Papier und fotografiere sie.

✓ Antwort: Skizze des Dreiecks ABC mit CA = CB und der Winkelhalbierenden CM. In den Dreiecken AMC und BMC gilt: CA = CB (Voraussetzung), ∠ACM = ∠BCM (CM halbiert den Winkel bei C) und CM = CM (gemeinsame Seite). Nach SWS sind die Dreiecke AMC und BMC kongruent. Entsprechende Winkel sind gleich, also ∠CAM = ∠CBM, das heißt α = ÎČ.
Die Winkelhalbierende zerlegt das Dreieck in AMC und BMC. Sie stimmen in CA = CB, im Winkel bei C und in CM ĂŒberein: SWS. Also sind entsprechende Winkel α und ÎČ gleich.
Zahleneingabe #5 30s ▶ Testen

Konstruiere ein gleichschenkliges Dreieck mit der Basis AB = 8 cm und Schenkeln von 4 cm. Wie viele Dreiecke entstehen?

✓ Antwort: 0
Beide Kreise haben den Radius 4 cm und die Mittelpunkte sind 8 cm entfernt: Sie berĂŒhren sich nur in der Mitte von AB. C lĂ€ge auf AB, es entsteht kein Dreieck. (4 + 4 ist nicht grĂ¶ĂŸer als 8.)