Die Tangente an einen Kreis

The tangent to a circle

Mathematik Klasse 7 18 Aufgaben
GeometrieKonstruierenTangensKreisThales

Eine Tangente berĂŒhrt den Kreis in genau einem Punkt T und steht dort senkrecht auf dem BerĂŒhrradius MT. Von einem Punkt P außerhalb des Kreises konstruiert man die Tangenten mit dem Thaleskreis ĂŒber MP: Seine Schnittpunkte mit dem Kreis sind BerĂŒhrpunkte, weil dort ∠MTP = 90° ist, und das begrĂŒndet die Konstruktion. Die Station rĂ€umt aus, eine Tangente gehe durch den Mittelpunkt oder schneide den Kreis zweimal, und zĂ€hlt die Tangenten: zwei von außen, eine auf dem Kreis, keine von innen. Sie bereitet Kreis und Tangente in Jahrgangsstufe 8 und die Tangente als Grenzlage der Sekante vor.

Tangente und BerĂŒhrradius

Eine Gerade kann einen Kreis auf drei Arten treffen: Eine Passante trifft ihn gar nicht, eine Sekante schneidet ihn in zwei Punkten, eine Tangente berĂŒhrt ihn in genau einem Punkt T. Die Strecke MT heißt BerĂŒhrradius. Bewege T mit dem Regler: Die Tangente steht immer senkrecht auf MT, und ihr Abstand von M ist der Radius. Darum errichtet man die Tangente in einem Punkt T des Kreises einfach als Lot auf MT.

Bewege T um den Kreis. Was bleibt bei der Tangente gleich?

Tangenten von einem Punkt aus

Gegeben sind ein Kreis k um M und ein Punkt P außerhalb. Gesucht sind die Tangenten durch P. Ein BerĂŒhrpunkt T muss erfĂŒllen. Nach dem Satz des Thales und seiner Umkehrung liegen genau die Punkte mit diesem Winkel auf dem Thaleskreis ĂŒber MP. So geht die Konstruktion:

  1. Die Mitte N von MP mit der Mittelsenkrechten bestimmen.
  2. Den Kreis um N durch M und P zeichnen.
  3. Die Schnittpunkte T₁ und T₂ mit k markieren.
  4. Die Geraden PT₁ und PT₂ zeichnen.

BegrĂŒndung: T₁ liegt auf dem Thaleskreis, also ist , und PT₁ steht senkrecht auf dem BerĂŒhrradius. Von einem Punkt außerhalb gibt es zwei Tangenten. Liegt P auf dem Kreis, gibt es genau eine, im Inneren keine.

Gehe mit dem Regler die Schritte durch. Welcher Winkel steht bei T₁?
Leicht
Multiple Choice #1 20s ▶ Testen

Die Gerade t berĂŒhrt den Kreis um M im Punkt T. Wie groß ist der Winkel zwischen t und dem Radius MT?

  • ● 90°
  • ○ 45°
  • ○ 60°
Eine Tangente steht im BerĂŒhrpunkt senkrecht auf dem BerĂŒhrradius MT. Der Winkel betrĂ€gt 90°, egal wo T liegt.
Im Bild tippen #2 15s ▶ Testen

Tippe auf die Tangente des Kreises.

✓ Antwort: g1
Eine Tangente berĂŒhrt den Kreis in genau einem Punkt. g2 schneidet den Kreis in zwei Punkten (Sekante), g3 trifft ihn gar nicht (Passante).
Wahr / Falsch #3 15s ▶ Testen

Der Kreis um M(0|0) geht durch T(0|4). Die Tangente in T ist die Gerade x = 0.

✓ Falsch
Der BerĂŒhrradius MT liegt auf der y-Achse (x = 0). Die Tangente steht senkrecht darauf, ist also die waagerechte Gerade y = 4. Die Gerade x = 0 ist die Gerade MT selbst.
Wahr / Falsch #4 15s ▶ Testen

Der Kreis um M(0|0) geht durch T(5|0). Die Tangente in T ist die Gerade x = 5.

✓ Wahr
Der BerĂŒhrradius MT liegt auf der x-Achse, die Tangente steht senkrecht darauf und geht durch T(5|0): die senkrechte Gerade x = 5.
Multiple Choice #5 25s ▶ Testen

Du konstruierst die Tangenten von P an den Kreis k um M. Du hast die Mitte N von MP gefunden. Was zeichnest du als NĂ€chstes?

  • ● Den Kreis um N durch M
  • ○ Den Kreis um P durch M
  • ○ Den Kreis um M durch P
Der Thaleskreis ĂŒber MP hat den Mittelpunkt N und geht durch M und P. Seine Schnittpunkte mit k sind die BerĂŒhrpunkte. Die anderen Kreise haben MP als Radius, nicht als Durchmesser.
Im Bild tippen #6 15s ▶ Testen

Der Kreis k und der Thaleskreis ĂŒber MP sind gezeichnet. Tippe auf einen BerĂŒhrpunkt einer Tangente von P an k.

✓ Antwort: B2
Ein BerĂŒhrpunkt T muss auf k liegen und auf dem Thaleskreis ĂŒber MP (dann ist ∠MTP = 90°). Nur B2 liegt auf beiden Kreisen.
Sortieren #7 40s ▶ Testen

Bringe die Schritte der Tangentenkonstruktion in die richtige Reihenfolge.

✓ Antwort: Mitte N von MP bestimmen,Thaleskreis um N zeichnen,Schnittpunkte mit k markieren,Tangenten durch P zeichnen
Erst die Mitte N (Mittelsenkrechte von MP), dann der Thaleskreis um N durch M und P. Seine Schnittpunkte mit k sind die BerĂŒhrpunkte; die Geraden durch P und diese Punkte sind die Tangenten.
Wahr / Falsch #8 15s ▶ Testen

Der Kreis um P durch M schneidet den Kreis k in den BerĂŒhrpunkten der Tangenten von P.

✓ Falsch
FĂŒr die BerĂŒhrpunkte T muss ∠MTP = 90° gelten, also liegen sie auf dem Thaleskreis ĂŒber MP (Mittelpunkt N, Durchmesser MP), nicht auf dem Kreis um P durch M.
Multiple Choice #9 20s ▶ Testen

Der Kreis k hat den Radius 4 cm. Wie viele Tangenten an k gehen durch einen Punkt P, der 6 cm von M entfernt ist?

  • ● 2
  • ○ 1
  • ○ 0
P liegt außerhalb des Kreises (6 cm > 4 cm). Von einem Punkt außerhalb gibt es genau zwei Tangenten: den Thaleskreis ĂŒber MP schneidet k in zwei Punkten.
Wahr / Falsch #10 15s ▶ Testen

Der Kreis k hat den Radius 4 cm. Durch einen Punkt P mit MP = 3 cm gibt es keine Tangente an k.

✓ Wahr
MP = 3 cm ist kleiner als der Radius 4 cm, also liegt P im Inneren von k. Jede Gerade durch einen inneren Punkt schneidet den Kreis in zwei Punkten. Sie ist also eine Sekante und keine Tangente; es gibt keine Tangente durch P.
Mittel
LĂŒckentext #1 20s ▶ Testen

Die Tangente und der BerĂŒhrradius bilden einen ___ Winkel.

✓ Antwort: rechten
Im BerĂŒhrpunkt T stehen Tangente und Radius MT senkrecht aufeinander: Sie bilden einen rechten Winkel.
Zahleneingabe #2 30s ▶ Testen

Der Kreis k hat den Radius 3 cm, und P liegt 5 cm von M entfernt. Wie groß ist der Radius des Thaleskreises ĂŒber MP (in cm)?

✓ Antwort: 2.5
Der Thaleskreis hat MP als Durchmesser: 5 cm : 2 = 2,5 cm.
Zahleneingabe #3 30s ▶ Testen

Der Kreis k hat den Radius 5 cm. Wie viele Tangenten an k gehen durch einen Punkt P mit MP = 5 cm?

✓ Antwort: 1
P liegt auf dem Kreis, ist also selbst BerĂŒhrpunkt. Es gibt genau eine Tangente: das Lot auf MP in P.
Schwer
Zahleneingabe #1 25s ▶ Testen

Ein Kreis um M hat den Radius 4 cm, und die Gerade t berĂŒhrt ihn im Punkt T. Wie weit ist M von der Geraden t entfernt (in cm)?

✓ Antwort: 4
Der Abstand von M zu t ist die LĂ€nge des Lotes von M auf t. Das ist der BerĂŒhrradius MT, also 4 cm.
Zahleneingabe #2 40s ▶ Testen

S liegt auf der Tangente in T an den Kreis um M. Es ist ∠MST = 30°. Wie groß ist der Winkel SMT (in Grad)?

✓ Antwort: 60
Im Dreieck MTS ist ∠MTS = 90° (Tangente ⟂ Radius). Winkelsumme: ∠SMT = 180° − 90° − 30° = 60°.
Zahleneingabe #3 40s ▶ Testen

T ist ein BerĂŒhrpunkt einer Tangente von P an den Kreis um M. Es ist ∠TMP = 50°. Wie groß ist ∠MPT (in Grad)?

✓ Antwort: 40
T liegt auf dem Thaleskreis ĂŒber MP, also ist ∠MTP = 90° (Satz des Thales). Winkelsumme im Dreieck MTP: ∠MPT = 180° − 90° − 50° = 40°.
KI-bewertete Rechnung #4 240s ▶ Testen

Zeichne einen Kreis k um M mit r = 3 cm und einen Punkt P mit MP = 7 cm. Konstruiere beide Tangenten von P an k, beschreibe die Schritte und begrĂŒnde mit dem Satz des Thales, warum PT₁ die Kreislinie nur berĂŒhrt. Schreibe deine Rechnung auf Papier und fotografiere sie.

✓ Antwort: Kreis k um M (r = 3 cm), P im Abstand 7 cm. Mittelsenkrechte von MP liefert die Mitte N; Thaleskreis um N durch M und P; Schnittpunkte mit k sind T₁ und T₂; Geraden PT₁ und PT₂. BegrĂŒndung: T₁ liegt auf dem Thaleskreis ĂŒber MP, also ist ∠MT₁P = 90° (Satz des Thales). Damit steht PT₁ senkrecht auf dem BerĂŒhrradius MT₁ und ist Tangente.
Der Thaleskreis ĂŒber MP liefert genau die Punkte T mit ∠MTP = 90°; dort steht PT senkrecht auf dem BerĂŒhrradius MT und ist deshalb eine Tangente.
Zahleneingabe #5 40s ▶ Testen

Der Kreis k hat den Radius 3 cm. P₁ ist 2 cm, P₂ ist 3 cm und P₃ ist 7 cm von M entfernt. Wie viele Tangenten an k gibt es insgesamt durch P₁, P₂ und P₃ zusammen?

✓ Antwort: 3
P₁ liegt innerhalb (0 Tangenten), P₂ auf dem Kreis (1 Tangente), P₃ außerhalb (2 Tangenten): 0 + 1 + 2 = 3.