Ab gleich lang

Das allgemeine (beliebige) Dreieck

Definition und Eigenschaften

Ab gleich lang

allgemeines Dreieck

Ein Dreieck wird durch drei Punkte definiert, die nicht auf einer Geraden liegen. Sie werden Ecken des Dreiecks genannt. Die Verbindungsstrecken zwischen je zwei Ecken heißen Seiten des Dreiecks. Der von je zwei an einem Eckpunkt zusammentreffenden Seiten gebildete Winkel ist eine wichtige Größe zur Charakterisierung des Dreiecks.

In der Geometrie werden die Eckpunkte des Dreiecks in der Regel mit A, B und C bezeichnet, üblicherweise so wie abgebildet gegen den Uhrzeigersinn. Die Seite, die einer Ecke gegenüberliegt, wird analog a, b bzw. c genannt. Damit liegt z. B. die Seite a dem Eckpunkt A gegenüber, verbindet also die Punkte B und C. Häufig wird mit a, b und c auch stattdessen die Länge der jeweiligen Seite BC, CA oder AB bezeichnet. Die Winkel werden α, β und γ genannt; α ist der Winkel am Eckpunkt A, β liegt am Eckpunkt B und γ liegt am Eckpunkt C

  • Die Summe der Innenwinkel in einem planaren (ebenen) Dreieck beträgt immer 180°.
  • Die Gesamtlänge zweier Seiten eines Dreiecks ist immer größer oder gleich der Länge der dritten Seite.

Das gleichseitige Dreieck

Eigenschaften

Ab gleich lang

  • Bei einem gleichseitigen Dreieck sind alle drei Seiten gleich lang und alle drei Innenwinkel gleich groß.
  • Jeder Winkel eines gleichseitigen Dreiecks beträgt 60°.
  • Das gleichseitige Dreieck zählt zu den spitzwinkligen Dreiecken, weil alle drei Winkel kleiner als 90° sind.
  • Außerdem ist das gleichseitige Dreieck auch ein gleichschenkliges Dreieck.
  • Alle gleichseitigen Dreiecke sind zueinander ähnlich.

Das gleichschenklige Dreieck

Ab gleich lang

Ab gleich lang

Links ein gleichschenkliges, rechts ein gleichseitiges Dreieck

  • Bei einem gleichschenkligen Dreieck sind mindestens zwei Seiten gleich lang und daher die diesen Seiten gegenüberliegenden Winkel gleich groß.
  • Die beiden gleich langen Seiten bezeichnet man als Schenkel, die dritte als Basis.
  • Die gleich großen Winkel, die den Schenkeln gegenüber liegen, heißen Basiswinkel.
  • Der Punkt, an dem beide Schenkel zusammentreffen, nennt man Spitze.
  • Das gleichseitige Dreieck lässt sich als eine spezielle Form des gleichschenkligen Dreiecks sehen, bei der jede Seite gleichzeitig Schenkel und Basis ist und jede Ecke des Dreiecks als Spitze bezeichnet werden kann.

Das rechtwinklige Dreieck

  • Ein rechtwinkliges Dreieck besitzt einen 90°-Winkel, auch rechter Winkel genannt.
  • Die längste Seite des Dreiecks liegt dem rechten Winkel gegenüber und wird Hypotenuse genannt.
  • Die beiden anderen Seiten heißen Katheten.
Ab gleich lang

Literatur

  • Max Koecher, Aloys Krieg: Ebene Geometrie, 3. Aufl., Springer-Verlag, Berlin 2007, ISBN 978-3-540-49327-3

Im Dreieck liegt der längsten Seite der größte Winkel gegenüber.

Ab gleich lang

 

Beweis

Angenommen im Dreieck \(ABC\) ist die Seite \(AB\) länger als die Seite \(AC\).

Wir wollen zeigen, dass ∡\(C >\)∡\(B\).

Auf der Seite \(AB\) zeichnet man die Strecke \(AD\) ein, die gleich lang wie \(AC\) ist.

Da \(AD < AB\), liegt der Punkt \(D\) zwischen den Punkten \(A\) und \(B\).

Also ist der Winkel \(1\) ein Teil des Winkels \(C\), das bedeutet, dass ∡\(C >\)∡\(1\).

Der Winkel \(2\) ist der Außenwinkel des Dreiecks \(BDC\), deshalb ist ∡\(2 >\)∡\(B\).

Es ist ∡\(1 =\)∡\(2\), weil sie die Basiswinkel des gleichschenkligen Dreiecks \(ADC\) sind.

Also ist ∡\(C >\)∡\(1 =\)∡\(2 >\)∡\(B\).              

Das bedeutet, dass ∡\(C >\)∡\(B\).

Es gilt auch die Umkehrung:

Im Dreieck liegt dem größten Winkel die längste Seite gegenüber.

Folgerung 1. Sind zwei Winkel gleich groß, ist das Dreieck gleichschenklig.

Folgerung 2. Sind drei Winkel im Dreieck gleich groß, ist das Dreieck gleichseitig.

Folgerung 3. In einem rechtwinkeligen Dreieck ist die Hypothenuse länger als die Katheten.

Jede Seite eines Dreiecks ist kürzer als die Summe der zwei anderen Seiten.

Ab gleich lang

Beweis

Wir betrachten das Dreieck \(ABC\) und beweisen, dass \(AB < AC + BC\).

Dazu verlängert man die Seite \(AC\) und markiert darauf die Strecke \(CD = BC\).

Das Dreieck \(BCD\) ist gleichschenklig, d.h., ∡\(1 = \)∡\(2\).

Im Dreieck \(ABD\) ist ∡\(ABD >\)∡\(1\), d.h., ∡\(ABD >\)∡\(2\).

Da dem größten Winkel die längste Seite gegenüber liegt, ist \(AB < AD\), und es ist auch \(AD =

AC + BC\), d.h., \(AB < AC + BC\).

Folgerung 4. Für beliebige Punkte \(A, B\) und \(C\), die nicht auf einer Geraden liegen, gilt:
\(AB < AC + CB,  AC < AB + BC,  BC < AB + AC\).

Was ist der Winkel ACB?

Meist bezeichnen wir die Winkel mit griechischen Buchstaben. So ist im Punkt A der Winkel α. etwa von CAB (sprich: „Winkel CAB“), so meinen wir den Winkel, den die zwei Schenkel durch die Punkte B und C im Punkt A einschließen.

Wie lautet der Basiswinkelsatz?

Basiswinkelsatz. Der Basiswinkelsatz besagt, dass in einem gleichschenkligen Dreieck die beiden Basiswinkel, also die Winkel, die den gleich langen Seiten gegenüberliegen, gleich groß sind. Umgekehrt gilt auch: Sind in einem Dreieck zwei Winkel gleich groß, so sind auch die beiden gegenüberliegenden Seiten gleich lang.

Was ist die basislänge?

Ein gleichschenkeliges Dreieck ist ein Dreieck mit zwei gleich langen Seiten, den sogenannten Schenkeln und einer Basis. Bei einem gleichschenkeligen Dreieck sind die beiden Basiswinkel gleich groß. Das gleichseitige Dreieck ist ein Sonderfall vom gleichschenkeligen Dreieck, bei dem alle drei Seiten gleich lang sind.

Wie heißen die 3 Seiten eines Dreiecks?

Die dem rechten Winkel gegenüberliegende Seite ist die längste Seite des Dreiecks und wird Hypotenuse genannt. Die beiden anderen Seiten heißen Katheten.