Der Inkreis

The incircle

Mathematik Klasse 7 18 Aufgaben
GeometrieKonstruierenInkreisWinkelhalbierende

Der Inkreis berührt alle drei Seiten von innen. Sein Mittelpunkt I liegt auf den drei Winkelhalbierenden, weil er von den Seiten gleich weit entfernt ist; der Radius ρ ist das Lot von I auf eine Seite und nicht der Abstand zu einer Ecke. Die Station stellt Umkreis und Inkreis einander gegenüber (Mittelsenkrechten und Ecken gegen Winkelhalbierende und Seiten) und zeigt, dass I immer im Dreieck liegt, auch bei einem stumpfen Winkel. Sie bereitet die Modellwahl in den Sachaufgaben vor, etwa einen Kiosk, der von drei Straßen gleich weit entfernt sein soll.

Drei Winkelhalbierende, ein Punkt

Ein Kiosk soll von den drei Straßen eines Dreiecks gleich weit entfernt stehen. Der Abstand zu einer Geraden wird senkrecht gemessen. Punkte, die von beiden Schenkeln eines Winkels gleich weit entfernt sind, liegen auf seiner Winkelhalbierenden. Der Kiosk I liegt also auf der Winkelhalbierenden bei A und auf der bei B. Diese beiden schneiden sich in I, und die dritte Winkelhalbierende geht ebenfalls durch I. Der Kreis um I, der alle drei Seiten von innen berührt, heißt Inkreis.

Gehe mit dem Regler die Schritte durch. Was passiert mit der dritten Winkelhalbierenden?

Der Radius steht senkrecht

Der Radius des Inkreises ist der Abstand von I zu einer Seite: Man fällt das Lot von I auf die Seite, sein Fußpunkt ist der Berührpunkt. Die Strecke von I zu einer Ecke ist länger und kein Radius. Der Inkreismittelpunkt liegt immer im Dreieck, auch bei einem stumpfen Winkel.

Merke dir den Unterschied. Beim Umkreis ist der Punkt von den Ecken gleich weit entfernt und liegt auf den Mittelsenkrechten. Beim Inkreis ist der Punkt von den Seiten gleich weit entfernt und liegt auf den Winkelhalbierenden.

Verschiebe C. Bleiben die drei Abstände zu den Seiten gleich, und der Abstand zur Ecke A?
Leicht
Multiple Choice #1 25s ▶ Testen

Ein Kiosk soll von den drei Straßen gleich weit entfernt sein, die ein Dreieck bilden. Auf welchen Linien liegt er?

  • ● Auf den Winkelhalbierenden der Winkel bei A und bei B
  • ○ Auf den Mittelsenkrechten von AB und von BC
  • ○ Auf den Höhen von A und von B
Gleicher Abstand zu zwei Geraden bedeutet: Der Punkt liegt auf der Winkelhalbierenden ihres Winkels. Mittelsenkrechten liefern gleichen Abstand zu Punkten, nicht zu Geraden.
Im Bild tippen #2 15s ▶ Testen

Die drei Winkelhalbierenden sind gezeichnet. Tippe auf den Inkreismittelpunkt.

✓ Antwort: P2
Der Inkreismittelpunkt ist der gemeinsame Punkt der drei Winkelhalbierenden. Der Schwerpunkt und der Umkreismittelpunkt liegen auf keiner von ihnen.
Wahr / Falsch #3 15s ▶ Testen

Die Winkelhalbierende von α geht durch die Mitte der gegenüberliegenden Seite a.

✓ Falsch
Die Winkelhalbierende teilt den Winkel α in zwei gleich große Teile; sie trifft die Gegenseite meist nicht in ihrer Mitte. Die Verbindung zur Seitenmitte ist etwas ganz anderes.
Wahr / Falsch #4 15s ▶ Testen

Um den Inkreismittelpunkt zu konstruieren, genügen zwei Winkelhalbierende.

✓ Wahr
Zwei Winkelhalbierende schneiden sich in einem Punkt I, der von allen drei Seiten gleich weit entfernt ist; damit liegt I auch auf der dritten Winkelhalbierenden.
Multiple Choice #5 20s ▶ Testen

Der Inkreismittelpunkt I hat von der Seite AB den Abstand 2 cm. Wie weit ist I von der Seite BC entfernt?

  • ● 2 cm
  • ○ 1 cm
  • ○ 4 cm
I hat von allen drei Seiten denselben Abstand: dem Radius des Inkreises. Also ist auch der Abstand zu BC gleich 2 cm.
Im Bild tippen #6 15s ▶ Testen

I ist der Inkreismittelpunkt. Tippe auf einen Radius des Inkreises.

✓ Antwort: IF
Der Radius des Inkreises ist der Abstand von I zu einer Seite, gemessen senkrecht (Lot). IF steht senkrecht auf AB. IC führt zu einer Ecke und IM zur Seitenmitte; beide sind länger.
Wahr / Falsch #7 15s ▶ Testen

I ist der Inkreismittelpunkt eines Dreiecks. Das Lot von I auf die Seite AB ist 2 cm lang, und es ist IC = 3 cm. Der Inkreisradius beträgt 3 cm.

✓ Falsch
Der Inkreisradius ist das Lot von I auf eine Seite: 2 cm. Die Strecke IC zur Ecke ist länger und kein Radius des Inkreises.
Multiple Choice #8 25s ▶ Testen

Auf einem dreieckigen Grundstück soll ein Baum von allen drei Grundstücksgrenzen gleich weit entfernt stehen. Welcher Kreis gehört dazu?

  • ● Der Inkreis, sein Mittelpunkt liegt auf den Winkelhalbierenden
  • ○ Der Umkreis, sein Mittelpunkt liegt auf den Mittelsenkrechten
  • ○ Der Umkreis, sein Mittelpunkt liegt auf den Winkelhalbierenden
Gleicher Abstand zu den Seiten (den Grenzen) ist die Eigenschaft des Inkreismittelpunkts; er liegt auf den Winkelhalbierenden. Der Umkreis hat gleichen Abstand zu den Ecken.
Wahr / Falsch #9 15s ▶ Testen

Der gezeichnete Kreis ist der Inkreis des Dreiecks.

✓ Falsch
Der Kreis geht durch alle drei Ecken, er ist also der Umkreis. Ein Inkreis liegt ganz im Dreieck und berührt die Seiten.
Wahr / Falsch #10 15s ▶ Testen

Ein Dreieck hat die Winkel 25°, 40° und 115°. Der Inkreismittelpunkt liegt im Inneren des Dreiecks.

✓ Wahr
Der Inkreismittelpunkt liegt immer im Inneren, auch beim stumpfen Winkel 115°, denn Winkelhalbierende verlaufen im Inneren des Dreiecks. Nur der Umkreismittelpunkt kann außen liegen.
Wahr / Falsch #11 15s ▶ Testen

Ein Sendemast soll von den Ecken A, B und C eines dreieckigen Grundstücks gleich weit entfernt stehen. Sein Standort ist der Mittelpunkt des Umkreises.

✓ Wahr
Gleicher Abstand zu den Ecken ist die Eigenschaft des Umkreismittelpunkts (Schnittpunkt der Mittelsenkrechten). Gleicher Abstand zu den Seiten wäre der Inkreismittelpunkt.
Mittel
Lückentext #1 20s ▶ Testen

Der Mittelpunkt des Inkreises ist der Schnittpunkt der drei ___.

✓ Antwort: Winkelhalbierenden
Der Inkreismittelpunkt hat von allen drei Seiten denselben Abstand und liegt deshalb auf allen drei Winkelhalbierenden.
Zahleneingabe #2 30s ▶ Testen

Ein Kreis berührt alle drei Seiten eines Dreiecks von innen; sein Durchmesser beträgt 7 cm. Wie weit ist sein Mittelpunkt von jeder Seite entfernt (in cm)?

✓ Antwort: 3.5
Der Abstand zu jeder Seite ist der Radius: 7 cm : 2 = 3,5 cm.
Lückentext #3 20s ▶ Testen

Der Umkreis eines Dreiecks geht durch die drei ___ des Dreiecks.

✓ Antwort: Ecken
Der Umkreis hat als Radius den Abstand von O zu den Ecken; er geht durch A, B und C.
Schwer
Zahleneingabe #1 45s ▶ Testen

Im Dreieck ABC ist α = 64° und β = 48°. Die Winkelhalbierenden bei A und B schneiden sich in I. Wie groß ist der Winkel AIB (in Grad)?

✓ Antwort: 124
Die Winkelhalbierenden teilen α und β in je zwei gleiche Teile: 32° und 24°. Im Dreieck ABI ist die Winkelsumme 180°, also ∠AIB = 180° − 32° − 24° = 124°.
Zahleneingabe #2 35s ▶ Testen

Das Dreieck hat den rechten Winkel bei A(0|0), die Katheten liegen auf den Achsen. Der Inkreismittelpunkt ist I(2|2). Wie groß ist der Inkreisradius (in Längeneinheiten)?

✓ Antwort: 2
Der Radius ist der Abstand von I zu einer Seite. Die Seiten AB und AC liegen auf den Achsen, I(2|2) hat von jeder Achse den Abstand 2. Also ρ = 2.
KI-bewertete Rechnung #3 240s ▶ Testen

Zeichne ein Dreieck ABC mit AB = 8 cm, BC = 6 cm und CA = 7 cm. Konstruiere seinen Inkreis: Beschreibe die Schritte und erkläre, wie du den Radius bestimmst. Schreibe deine Rechnung auf Papier und fotografiere sie.

✓ Antwort: Dreieck aus 8/6/7 cm (Kreise um A mit r = 7 cm und um B mit r = 6 cm, Schnittpunkt C). Winkelhalbierende bei A und bei B mit dem Zirkel konstruieren, Schnittpunkt I. Lot von I auf AB fällen (Fußpunkt F). Kreis um I durch F: Der Radius ist ρ = IF ≈ 1,9 cm; der Kreis berührt alle drei Seiten. Begründung: I liegt auf den Winkelhalbierenden, hat also von den Seiten gleichen Abstand.
Der Radius ist das Lot von I auf eine Seite (Abstand zur Seite). Die Winkelhalbierenden liefern I, das Lot liefert den Radius; der Kreis um I mit diesem Radius berührt alle drei Seiten von innen.
Zahleneingabe #4 30s ▶ Testen

Ein Dreieck hat den Umkreisradius 6,5 cm und den Inkreisradius 2 cm. Wie weit ist der Umkreismittelpunkt von der Ecke A entfernt (in cm)?

✓ Antwort: 6.5
Der Abstand des Umkreismittelpunkts von einer Ecke ist der Umkreisradius: 6,5 cm. Der Inkreisradius 2 cm gehört zum Abstand des Inkreismittelpunkts von den Seiten und wird nicht gebraucht.