Die Winkelhalbierende

The angle bisector

Mathematik Klasse 7 15 Aufgaben
GeometrieKonstruierenWinkelhalbierende

Die Winkelhalbierende teilt einen Winkel in zwei gleich große Teilwinkel; sie ist die Symmetrieachse des Winkels, an der ein Schenkel auf den anderen gespiegelt wird. Mit Zirkel und Lineal entsteht sie aus einem Bogen um den Scheitel und zwei Bögen mit gleichem Radius um die Schnittpunkte. Jeder ihrer Punkte hat von beiden Schenkeln denselben Abstand, und Abstand heißt LĂ€nge des Lots. RĂ€umt zwei Fehlbilder aus: das Verbinden der Schenkelpunkte als „Halbierende“ und die Verwechslung mit der Seitenhalbierenden (sie teilt im Dreieck nicht die Gegenseite). Bereitet die Ortslinien und den Inkreis vor.

Winkel halbieren

Ein Winkel α mit dem Scheitel S und den Schenkeln s₁ und s₂ ist achsensymmetrisch: Die Spiegelung an einer Geraden durch S bildet s₁ auf s₂ ab. Diese Achse ist die Winkelhalbierende. Sie teilt α in zwei gleich große Winkel, jeder misst α/2.

  1. Zeichne einen Kreisbogen um S. Er schneidet s₁ in A und s₂ in B.
  2. Zeichne um A und um B Bögen mit demselben Radius. Sie schneiden sich in C.
  3. Zeichne die Gerade durch S und C.

Warum stimmt das? S und C sind beide von A und B gleich weit entfernt (SA = SB und CA = CB). Also liegen sie auf der Mittelsenkrechten von AB, und diese spiegelt A auf B, also s₁ auf s₂.

Gehe mit dem Regler die Schritte durch. Wo entsteht die Winkelhalbierende?

Gleicher Abstand zu den Schenkeln

WĂ€hle einen Punkt P auf der Winkelhalbierenden und fĂ€lle die Lote auf beide Schenkel. Ihre LĂ€ngen sind die AbstĂ€nde von P zu s₁ und s₂, und sie sind gleich: Die Spiegelung an der Winkelhalbierenden lĂ€sst P fest und bildet s₁ auf s₂ ab, also auch das eine Lot auf das andere.

Abstand zu einer Geraden heißt immer die LĂ€nge des Lots, nicht der Weg zum Scheitel. Achtung: Im Dreieck teilt die Winkelhalbierende den Winkel, nicht die gegenĂŒberliegende Seite in zwei gleiche Teile. Diese Verwechslung mit der Seitenhalbierenden ist hĂ€ufig.

Verschiebe P auf der Winkelhalbierenden und vergleiche die beiden AbstÀnde.
Leicht
Multiple Choice #1 25s ▶ Testen

Die Kreisbögen um A und B (gleicher Radius) schneiden sich in C. Welche Gerade ist die Winkelhalbierende des Winkels bei S?

  • ● Gerade SC
  • ○ Gerade AB
  • ○ Gerade AC
Die Winkelhalbierende geht durch den Scheitel S und den Schnittpunkt C der beiden Bögen. AB verbindet nur die beiden Schenkelpunkte, AC lÀuft an S vorbei.
Wahr / Falsch #2 15s ▶ Testen

A und B liegen 3 cm auseinander. Die Bögen um A und B haben den Radius 2 cm. Dann schneiden sich die Bögen in zwei Punkten, und einer davon liefert mit S die Winkelhalbierende.

✓ Wahr
Die Bögen schneiden sich, wenn der Radius grĂ¶ĂŸer ist als die halbe Strecke AB, hier also grĂ¶ĂŸer als 1,5 cm. Mit 2 cm ist das der Fall (mit 1 cm trĂ€fen sie sich nicht).
Multiple Choice #3 20s ▶ Testen

Ein Winkel misst 70°. Wie groß ist jeder der beiden Winkel, die seine Winkelhalbierende erzeugt?

  • ● 35°
  • ○ 70°
  • ○ 140°
Die Winkelhalbierende teilt den Winkel in zwei gleich große Teile: 70° : 2 = 35°. 140° wĂ€re das Doppelte, 70° der ganze Winkel.
Wahr / Falsch #4 15s ▶ Testen

Spiegelt man den Schenkel s₁ eines Winkels an dessen Winkelhalbierender, so erhĂ€lt man den Schenkel s₂.

✓ Wahr
Die Winkelhalbierende ist die Symmetrieachse des Winkels: Sie bildet die beiden Schenkel aufeinander ab.
Wahr / Falsch #5 15s ▶ Testen

Im Dreieck ABC trifft die Winkelhalbierende des Winkels bei A die Seite BC in D. Dann ist D immer die Mitte von BC.

✓ Falsch
Die Winkelhalbierende halbiert den Winkel, nicht die Gegenseite. Nur im gleichschenkligen Dreieck mit AB = AC trifft sie die Mitte von BC; sonst (hier AB = 5, AC = 3) liegt D nĂ€her an C, dem Ende der kĂŒrzeren Seite AC (BD zu DC wie 5 zu 3).
Multiple Choice #6 25s ▶ Testen

P liegt auf der Winkelhalbierenden. Der Abstand von P zum Schenkel s₁ betrĂ€gt 3 cm. Wie groß ist der Abstand von P zum Schenkel s₂?

  • ● 3 cm
  • ○ 6 cm
  • ○ Das hĂ€ngt vom Winkel ab.
Jeder Punkt der Winkelhalbierenden hat von beiden Schenkeln denselben Abstand, unabhÀngig vom Winkel: 3 cm. (6 cm wÀre die Summe beider AbstÀnde.)
Im Bild tippen #7 15s ▶ Testen

Tippe auf die Strecke, die den Abstand von P zum Schenkel s₂ angibt.

✓ Antwort: PF2
Der Abstand eines Punktes zu einer Geraden ist die LĂ€nge des Lots. PF2 steht senkrecht auf s₂; PS fĂŒhrt zum Scheitel, PQ schrĂ€g zu s₂ – beide sind lĂ€nger.
Wahr / Falsch #8 15s ▶ Testen

P liegt auf der Winkelhalbierenden. Der Abstand von P zum Schenkel s₁ ist die LĂ€nge der Strecke PS (S ist der Scheitel).

✓ Falsch
Der Abstand zu einer Geraden wird immer senkrecht gemessen, also mit dem Lot von P auf s₁. Die Strecke PS ist lĂ€nger und gibt den Abstand zum Scheitel an.
Mittel
Zahleneingabe #1 25s ▶ Testen

Wie viele Kreisbögen zeichnest du mindestens fĂŒr die Winkelhalbierende (der Bogen um S zĂ€hlt mit)?

✓ Antwort: 3
Ein Bogen um S (liefert A und B) und je ein Bogen um A und B (liefern C): zusammen 3.
Zahleneingabe #2 25s ▶ Testen

Die Winkelhalbierende teilt einen Winkel von 84° in zwei Teilwinkel. Wie groß ist jeder Teilwinkel (in Grad)?

✓ Antwort: 42
84° : 2 = 42°.
Zahleneingabe #3 25s ▶ Testen

P liegt auf der Winkelhalbierenden eines Winkels. Sein Abstand zum Schenkel s₁ ist 2,6 cm. Welchen Abstand hat P zum Schenkel s₂ (in cm)?

✓ Antwort: 2.6
Die Winkelhalbierende besteht aus Punkten mit gleichem Abstand zu beiden Schenkeln: 2,6 cm.
Schwer
Zahleneingabe #1 25s ▶ Testen

Der Kreisbogen um den Scheitel S schneidet die Schenkel in A und B, und es ist SA = 4 cm. Wie lang ist SB (in cm)?

✓ Antwort: 4
A und B liegen auf demselben Kreisbogen um S, also ist SB = SA = 4 cm. Dass SA = SB ist, macht die Konstruktion erst möglich.
Zahleneingabe #2 30s ▶ Testen

Zwei Straßen bilden einen Winkel von 68°. Ein Radweg soll ĂŒberall gleich weit von beiden Straßen entfernt sein, verlĂ€uft also auf der Winkelhalbierenden. Welchen Winkel schließt er mit jeder Straße ein (in Grad)?

✓ Antwort: 34
Die Winkelhalbierende teilt 68° in zwei gleiche Teile: 68° : 2 = 34° mit jeder Straße.
Zahleneingabe #3 25s ▶ Testen

P liegt auf der Winkelhalbierenden, sein Abstand zu s₁ ist 5 cm. Die beiden Lote von P auf s₁ und s₂ sind zusammen wie lang (in cm)?

✓ Antwort: 10
Beide Lote sind gleich lang, je 5 cm: zusammen 10 cm.
KI-bewertete Rechnung #4 240s ▶ Testen

Zeichne einen Winkel α = 70° mit dem Scheitel S und konstruiere seine Winkelhalbierende mit Zirkel und Lineal. Markiere auf ihr einen Punkt P, der etwa 6 cm von S entfernt ist, fÀlle von P die Lote auf beide Schenkel und miss beide AbstÀnde sowie die beiden Teilwinkel. Was stellst du fest? Schreibe deine Rechnung auf Papier und fotografiere sie.

✓ Antwort: Konstruktion: Bogen um S (A, B), Bögen gleichen Radius um A und B (C), Gerade SC. Die Teilwinkel messen je 35°. Auf der Winkelhalbierenden liegt P mit SP = 6 cm; die Lote auf beide Schenkel sind gleich lang: 6 cm · sin 35° ≈ 3,4 cm. Ergebnis: Jeder Punkt der Winkelhalbierenden hat von beiden Schenkeln den gleichen Abstand.
Die Teilwinkel sind 35°, und die AbstĂ€nde von P zu beiden Schenkeln sind gleich (≈ 3,4 cm) – Abstand heißt LĂ€nge des Lots.