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Dreiecke konstruieren mit Zirkel und Geodreieck

In dieser Lektion lernst du die drei wichtigsten Kongruenzsätze SSS, SWS und WSW kennen, mit denen ein Dreieck aus wenigen Angaben eindeutig konstruierbar ist. Du übst Schritt für Schritt, wie du mit Zirkel und Geodreieck ein Dreieck sauber zeichnest.

  • Fach: Mathematik
  • Klasse 7
  • Thema: Geometrie
  • Dauer: 20 Min
  • Niveau: Mittel
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Wie viele Angaben braucht man für ein Dreieck?

Ein Dreieck hat sechs Bestimmungsstücke: drei Seiten und drei Winkel. Man muss aber nicht alle sechs kennen, um das Dreieck zu zeichnen – meistens reichen drei passende Angaben, damit das Dreieck eindeutig festgelegt ist. Das bedeutet: Zwei Dreiecke mit denselben drei Angaben sind immer deckungsgleich, also kongruent, egal wer sie zeichnet und in welcher Reihenfolge.

Nicht jede Kombination aus drei Angaben legt ein Dreieck eindeutig fest. Kennst du zum Beispiel nur drei Winkel, kannst du beliebig große oder kleine Dreiecke mit genau diesen Winkeln zeichnen – sie sind sich zwar ähnlich, aber nicht kongruent. Für eine eindeutige Konstruktion brauchst du mindestens eine Seitenlänge, kombiniert mit weiteren Seiten oder Winkeln in einer der bekannten Kongruenzkombinationen.

Das Konstruieren von Dreiecken ist mehr als reines Zeichnen: Es zeigt dir, warum Bauwerke, Fachwerke und Brücken oft aus Dreiecken bestehen. Ein Dreieck ist die einzige Figur, die sich bei festen Seitenlängen nicht verformen lässt, ganz anders als ein Viereck. Diese Formstabilität nutzen Ingenieure gezielt, wenn sie Kräne, Dachstühle oder Strommasten konstruieren.

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Die drei wichtigsten Kongruenzsätze

Der Kongruenzsatz SSS besagt, dass ein Dreieck eindeutig festgelegt ist, wenn alle drei Seitenlängen bekannt sind. Der Satz SWS gilt, wenn zwei Seiten und der von ihnen eingeschlossene Winkel gegeben sind – wichtig ist hier, dass der Winkel wirklich zwischen den beiden genannten Seiten liegt, nicht an einer anderen Ecke. Der Satz WSW schließlich funktioniert mit einer Seite und den beiden an ihr anliegenden Winkeln.

Diese drei Buchstabenkombinationen stehen für die Reihenfolge, in der die Angaben am Dreieck auftreten: S steht für Seite, W für Winkel. Es gibt noch einen vierten Kongruenzsatz, SsW, der mit zwei Seiten und einem Winkel arbeitet, der nicht zwischen ihnen liegt, sondern der größeren Seite gegenüberliegt – dieser Fall ist in der Schule seltener und braucht besondere Sorgfalt bei der Konstruktion.

S + S + Seindeutiges Dreieck
S
gegebene Seitenlänge des Dreiecks
W
gegebener Winkel des Dreiecks
SatzGegebene StückeBesonderheit
SSSdrei Seitenkeine Winkelangabe nötig
SWSzwei Seiten, eingeschlossener WinkelWinkel liegt zwischen den Seiten
WSWeine Seite, zwei anliegende WinkelWinkel liegen beide an der Seite
SsWzwei Seiten, Gegenwinkel der größeren SeiteWinkel liegt der größeren Seite gegenüber
Die vier Kongruenzsätze im Überblick
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Beispiel 1: Dreieck nach SSS konstruieren

Konstruiere das Dreieck ABC mit a = 6 cm, b = 5 cm und c = 4 cm.

Gegeben:

  • a6 cm
  • b5 cm
  • c4 cm

Gesucht:

Konstruktion des Dreiecks ABC

Lösung:

  1. Grundseite cAB4 cm zeichnen
  2. Zirkel auf 5 cm einstellen (Seite b) und Kreisbogen um A schlagen
  3. Zirkel auf 6 cm einstellen (Seite a) und Kreisbogen um B schlagen
  4. Schnittpunkt der beiden Bögen als C markieren
  5. Strecken AC und BC einzeichnen und das Dreieck fertigstellen

Das Dreieck ABC ist eindeutig bestimmt, denn der Schnittpunkt der beiden Kreisbögen liegt an genau einer Stelle oberhalb der Grundseite (die zweite mögliche Lösung unterhalb ist nur gespiegelt und ergibt ein kongruentes Dreieck). Wichtig für eine gültige Konstruktion ist die Dreiecksungleichung: Jede Seite muss kürzer sein als die Summe der beiden anderen, hier gilt zum Beispiel 6 < 5 + 4.

So konstruierst du ein Dreieck aus drei gegebenen Seitenlängen mit Zirkel und Lineal.
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Beispiel 2: Dreieck nach SWS konstruieren

Konstruiere das Dreieck ABC mit c = 5 cm, b = 4 cm und dem eingeschlossenen Winkel Alpha = 60°.

Gegeben:

  • c5 cm
  • b4 cm
  • Winkel bei A60°

Gesucht:

Konstruktion des Dreiecks ABC

Lösung:

  1. Grundseite cAB5 cm zeichnen
  2. In A mit dem Geodreieck einen Winkel von 60° zur Grundseite antragen
  3. Auf dem neuen Schenkel die Strecke b = 4 cm abtragen und Punkt C markieren
  4. Strecke BC einzeichnen und das Dreieck fertigstellen

Weil der Winkel genau zwischen den beiden gegebenen Seiten b und c liegt, ist das Dreieck eindeutig bestimmt – der Punkt C ergibt sich direkt aus dem angetragenen Winkel und der Streckenlänge, ohne dass ein Kreisbogen nötig wäre. Läge der Winkel nicht zwischen, sondern an einer anderen Ecke, würde der Kongruenzsatz SWS hier nicht mehr gelten.

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Typische Fehler

Ein häufiger Fehler ist, beim Satz SWS den Winkel an der falschen Ecke anzutragen. Der Winkel muss zwischen den beiden gegebenen Seiten liegen, sonst handelt es sich um den selteneren Fall SsW, der anders konstruiert wird und nicht immer eine eindeutige Lösung liefert. Kontrolliere deshalb vor dem Zeichnen genau, an welcher Ecke sich der gegebene Winkel befindet.

Ein zweiter Fehler ist, die Dreiecksungleichung zu ignorieren. Sind bei SSS drei Seitenlängen gegeben, bei denen eine Seite länger ist als die Summe der beiden anderen, lässt sich kein Dreieck konstruieren – die Kreisbögen schneiden sich dann gar nicht. Prüfe deshalb vor dem Konstruieren, ob jede Seite kürzer als die Summe der beiden anderen ist.

Ein dritter Fehler ist ungenaues Arbeiten mit Zirkel und Geodreieck: Ein Zirkel, der beim Zeichnen verrutscht, oder ein Winkel, der nur grob geschätzt statt exakt abgelesen wird, verschieben den Eckpunkt C spürbar. Bei Konstruktionsaufgaben zählt jeder Millimeter und jedes Grad, denn die Lehrkraft überprüft die Zeichnung meist mit dem Geodreieck nach.

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Tipps für die Klassenarbeit

Fertige vor jeder Konstruktion eine kleine Planfigur an: eine grobe Skizze des Dreiecks mit allen gegebenen Größen. So siehst du sofort, welcher Kongruenzsatz passt und in welcher Reihenfolge du die Schritte durchführen musst, bevor du mit der exakten Konstruktion beginnst. Diese Planfigur muss nicht maßstabsgetreu sein.

Beschrifte jeden Konstruktionsschritt mit dünnen Hilfslinien und lösche sie am Ende nicht, denn Lehrkräfte bewerten häufig auch den Konstruktionsweg, nicht nur das fertige Dreieck. Kreisbögen zur Bestimmung eines Punktes solltest du deshalb stehen lassen, auch wenn sie das fertige Bild etwas unübersichtlicher machen.

Runde beim Zeichnen nie vorschnell: Trage Streckenlängen und Winkel so genau wie möglich ab, am besten auf einen Millimeter beziehungsweise ein halbes Grad genau. Kontrolliere am Ende dein fertiges Dreieck, indem du die dritte, nicht gegebene Größe nachmisst – bei SWS zum Beispiel die Länge der dritten Seite – und mit einer überschlägigen Rechnung vergleichst.

Die wichtigsten Regeln zur Dreieckskonstruktion mit Zirkel und Geodreieck auf einen Blick.
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Jetzt bist du dran!

Aufgabe 1 von 3

Gegeben sind eine Seite und die beiden an ihr anliegenden Winkel. Welcher Kongruenzsatz gilt hier?

Gegeben sind eine Seite und die beiden an ihr anliegenden Winkel. Welcher Kongruenzsatz gilt hier?
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Das Wichtigste in Kürze

  • Ein Dreieck ist meist schon durch drei passende Angaben eindeutig festgelegt (kongruent).
  • Die drei wichtigsten Kongruenzsätze sind SSS (drei Seiten), SWS (zwei Seiten mit eingeschlossenem Winkel) und WSW (eine Seite mit zwei anliegenden Winkeln).
  • Ein Dreieck ist nur konstruierbar, wenn die Dreiecksungleichung erfüllt ist: jede Seite ist kürzer als die Summe der beiden anderen.
  • Bei SWS muss der gegebene Winkel wirklich zwischen den beiden gegebenen Seiten liegen.
  • Typischer Fehler: den Winkel an der falschen Ecke antragen oder die Dreiecksungleichung nicht prüfen.

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Häufige Fragen zu Dreiecke konstruieren mit Zirkel und Geodreieck

Was bedeutet es, wenn zwei Dreiecke kongruent sind?
Kongruent bedeutet deckungsgleich: Zwei Dreiecke sind kongruent, wenn sie in Form und Größe genau übereinstimmen und man das eine durch Verschieben, Drehen oder Spiegeln exakt auf das andere legen kann. Kongruente Dreiecke haben in gleicher Zuordnung gleich lange Seiten und gleich große Winkel.
Welche Kongruenzsätze gibt es für Dreiecke?
Die vier wichtigsten Kongruenzsätze sind SSS (drei Seiten), SWS (zwei Seiten mit eingeschlossenem Winkel), WSW (eine Seite mit zwei anliegenden Winkeln) und SsW (zwei Seiten mit dem Winkel gegenüber der größeren Seite). Jeder dieser Sätze legt ein Dreieck eindeutig fest, wenn die Bedingungen erfüllt sind.
Wie konstruiert man ein Dreieck mit Zirkel und Geodreieck?
Zuerst zeichnest du eine bekannte Grundseite. Danach bestimmst du den dritten Eckpunkt entweder durch Kreisbögen (wenn Seitenlängen gegeben sind) oder durch Antragen von Winkeln mit dem Geodreieck. Zum Schluss verbindest du alle Eckpunkte zu den fehlenden Seiten und prüfst das Ergebnis nach.
Warum ist nicht jede Dreieckskonstruktion möglich?
Eine Konstruktion scheitert, wenn die Dreiecksungleichung verletzt ist, also eine Seite länger oder gleich lang wie die Summe der beiden anderen Seiten ist. Dann schneiden sich die Kreisbögen bei der SSS-Konstruktion nicht, und es lässt sich kein Dreieck bilden. Auch bei drei gegebenen Winkeln ohne Seitenlänge ist keine eindeutige Konstruktion möglich.
In welcher Klasse lernt man Dreiecke konstruieren?
Das Konstruieren von Dreiecken wird meist in Klasse 7 eingeführt, im Zusammenhang mit Kongruenz und den Winkelsätzen am Dreieck. Voraussetzung sind sicherer Umgang mit Zirkel und Geodreieck sowie das Wissen über Winkelarten. Später baut die Ähnlichkeit von Figuren und der Satz des Pythagoras darauf auf.
Was ist der Unterschied zwischen SWS und SsW?
Bei SWS liegt der gegebene Winkel zwischen den beiden gegebenen Seiten und legt das Dreieck immer eindeutig fest. Bei SsW liegt der Winkel dagegen der größeren der beiden Seiten gegenüber, nicht zwischen den Seiten. Dieser Fall ist seltener und erfordert eine andere Konstruktionsreihenfolge mit einem Kreisbogen um den Endpunkt.
Kann man ein Dreieck aus drei Winkeln konstruieren?
Nein, drei Winkel allein legen die Größe eines Dreiecks nicht fest, nur seine Form. Man kann beliebig viele unterschiedlich große Dreiecke zeichnen, die alle dieselben drei Winkel haben – sie sind zueinander ähnlich, aber nicht kongruent. Für eine eindeutige Konstruktion braucht man mindestens eine Seitenlänge.
Wozu braucht man die Dreiecksungleichung?
Die Dreiecksungleichung prüft, ob überhaupt ein Dreieck aus drei gegebenen Seitenlängen entstehen kann. Jede Seite muss kürzer sein als die Summe der beiden anderen Seiten, sonst reichen die beiden kürzeren Seiten nicht aus, um die längste zu erreichen, und es entsteht kein geschlossenes Dreieck.

Wiederhol diese Fragen später mit deinem Lernkarten-Trainer.

Das solltest du vorher können