Ma7.4.2.1 – Kongruenzsatz – Seite-Seite-Seite

Inhaltsverzeichnis


Einstieg

Liebe Schülerinnen und Schüler, heute möchte ich euch eine Geschichte von Edgar und Erwin erzählen, die gerne Fahrrad fahren und Offroad-Radfahren lieben. Erwin hat von seinen Eltern eine Rampe zum Üben von Sprüngen zuhause bauen lassen. Schaut euch die Skizze an, die erklärt, wie Erwins Rampe aufgebaut ist.

Erwins Rampe:

Edgars Rampe:

Erwin hat die Länge der Bodenseite und die Länge der Rampenauffahrt angegeben.

  • Erkläre, warum Edgars Rampe nicht zum Trainieren von Sprüngen geeignet ist, obwohl der die Maßen von Erwin übernommen hat.
  • Überlegt auch, welcher mathematische Fehler möglicherweise an dieser Stelle begangen wurde.
Bildquelle: https://www.facebook.com/pwsoffroad.bike/
Bildquelle: https://www.etsy.com/de/listing/1205409876/lauchr-rampe-gerade-rampe-portable

Definition: Kongruenz


Kongruenz ist ein Begriff in der Geometrie, der beschreibt, wenn zwei geometrische Figuren genau gleich sind. Wenn zwei Figuren kongruent sind, bedeutet das, dass sie in Form und Größe übereinstimmen. Das heißt, alle Seitenlängen und Winkelmaße der beiden Figuren sind gleich.

Um zu zeigen, dass zwei Figuren kongruent sind, müssen alle ihre Seitenlängen und Winkelmaße übereinstimmen. Man kann dies durch direktes Vergleichen der Maße oder durch die Anwendung von Kongruenzsätzen, wie den Kongruenzsätzen für Dreiecke, nachweisen.

Kongruenz ist wichtig, um Ähnlichkeiten und Gleichheit in der Geometrie zu beschreiben. Wenn zwei Figuren kongruent sind, können wir sie als identisch betrachten und wissen, dass sie in allen Aspekten gleich sind. Dies ist in verschiedenen geometrischen Konstruktionen, Berechnungen und Beweisen von großer Bedeutung.

Abbildungen, bei denen die Kongruenz erhalten bleibt, sind Spiegelung, Drehung und Verschiebung.

Im Falls der Kongruenz zweier Figuren schreibt man \triangle ABC \equiv \triangle XYZ oder \square ABCD \equiv \square PQRS.

Bildquelle: https://www.abiblick.de/kongruenz

Definition: Kongruenzsatz Seite-Seite-Seite ()

Der Kongruenzsatz SSS besagt, dass wenn in zwei Dreiecken die Seitenlängen jeweils paarweise gleich sind, dann sind die Dreiecke kongruent.

Es bedeutet, dass die Dreiecke in Form und Größe übereinstimmen, wenn alle drei Seitenlängen übereinstimmen.

Der Kongruenzsatz SSS ist eine Methode, um die Kongruenz von Dreiecken nachzuweisen, ohne die Winkel zu betrachten.

Beispiel:

Entscheide, welche der vier Dreiecke kongruent zueinander sind, ohne diese zu zeichnen.

\begin{align*}
&\triangle ABC \textrm{ mit }&& a=3 \ cm; b = 4 \ cm; c  = 5 \ cm\\ \\
&\triangle PQR \textrm{ mit }&& p=4 \ cm; q = 5 \ cm; r  = 3 \ cm\\ \\
&\triangle XYZ \textrm{ mit }&& x=3 \ cm; y = 5 \ cm; z  = 4 \ cm\\ \\
&\triangle A'B'C' \textrm{ mit }&& a'=5 \ cm; b' = 3 \ cm; c'  = 4 \ cm
\end{align*}
Bildquelle: https://mathe-realschule.de/kongruenzsaetze-dreieck/

Konstruieren mithilfe der Kongruenzsätze


Übung/Arbeitsauftrag

Bearbeite die Aufgaben.

Aufgabe 1:

Übertrage in dein Heft und notiere, ob die beiden Dreiecke nach dem SSS-Kriterium kongruent sind.

\begin{align*}
\text{a)} \\
\triangle ABC &: a = 5 \textrm{ cm}, b = 7 \textrm{ cm}, c = 9 \textrm{ cm} \\
\triangle XYZ &: x = 9 \textrm{ cm}, y = 5 \textrm{ cm}, z = 7 \textrm{ cm} \\ \\
\text{b)} \\
\triangle ABC &: a = 4 \textrm{ cm}, b = 6 \textrm{ cm}, c = 8 \textrm{ cm} \\
\triangle XYZ &: x = 6 \textrm{ cm}, y = 4 \textrm{ cm}, z = 8 \textrm{ cm} \\ \\
\text{c)} \\
\triangle ABC &: a = 3 \textrm{ cm}, b = 3 \textrm{ cm}, c = 3 \textrm{ cm} \\
\triangle XYZ &: x = 3 \textrm{ cm}, y = 5 \textrm{ cm}, z = 3 \textrm{ cm} \\ \\
\text{d)} \\
\triangle ABC &: a = 10 \textrm{ cm}, b = 15 \textrm{ cm}, c = 20 \textrm{ cm} \\
\triangle XYZ &: x = 15 \textrm{ cm}, y = 10 \textrm{ cm}, z = 20 \textrm{ cm} \\ \\
\text{e)} \\
\triangle ABC &: a = 12 \textrm{ cm}, b = 16 \textrm{ cm}, c = 20 \textrm{ cm} \\
\triangle XYZ &: x = 12 \textrm{ cm}, y = 20 \textrm{ cm}, z = 16 \textrm{ cm}
\end{align*}
\begin{align*}
\text{f)} \\
\triangle ABC &: a = 9 \textrm{ cm}, b = 9 \textrm{ cm}, c = 12 \textrm{ cm} \\
\triangle XYZ &: x = 12 \textrm{ cm}, y = 9 \textrm{ cm}, z = 9 \textrm{ cm} \ \\ \\
\text{g)} \\
\triangle ABC &: a = 6 \textrm{ cm}, b = 6 \textrm{ cm}, c = 6 \textrm{ cm} \\
\triangle XYZ &: x = 6 \textrm{ cm}, y = 7 \textrm{ cm}, z = 6 \textrm{ cm} \ \\ \\
\text{h)} \\
\triangle ABC &: a = 5 \textrm{ cm}, b = 5 \textrm{ cm}, c = 10 \textrm{ cm}\\
\triangle XYZ &: x = 5 \textrm{ cm}, y = 10 \textrm{ cm}, z = 5 \textrm{ cm} \\ \\
\text{i)} \\
\triangle ABC &: a = 8 \textrm{ cm}, b = 8 \textrm{ cm}, c = 12 \textrm{ cm} \\
\triangle XYZ &: x = 8 \textrm{ cm}, y = 8 \textrm{ cm}, z = 16 \textrm{ cm} \ \\ \\
\text{j)} \\
\triangle ABC &: a = 7 \textrm{ cm}, b = 7 \textrm{ cm}, c = 7 \textrm{ cm} \\
\triangle XYZ &: x = 7 \textrm{ cm}, y = 9 \textrm{ cm}, z = 7 \textrm{ cm} \
\end{align*}

Aufgabe 2:

) Konstruiere jeweils die Dreiecke mit den gegebenen Seitenlängen auf weißes unliniertes Papier. Benutze Geodreieck und Zirkel, um präzise zu arbeiten. Fertige zunächst eine Planfigur an!

) Vergleiche mit deinem Nachbarn, indem ihr die Dreiecke übereinander legt und diese dann ins Licht haltet.

  1. Dreieck A: Seitenlängen 4 cm, 5 cm, 6 cm
  2. Dreieck B: Seitenlängen 7 cm, 9 cm, 11 cm
  3. Dreieck C: Seitenlängen 8 cm, 8 cm, 12 cm
  4. Dreieck D: Seitenlängen 5 cm, 6 cm, 9 cm
  5. Dreieck E: Seitenlängen 10 cm, 10 cm, 10 cm
  6. Dreieck F: Seitenlängen 3 cm, 4 cm, 5 cm
  7. Dreieck G: Seitenlängen 5 cm, 10 cm, 15 cm
  8. Dreieck H: Seitenlängen 6 cm, 8 cm, 10 cm
  9. Dreieck I: Seitenlängen 12 cm, 15 cm, 18 cm
  10. Dreieck J: Seitenlängen 9 cm, 12 cm, 15 cm

Aufgabe 3:

Konstruiere jeweils die Dreiecke mit den gegebenen Seitenlängen auf weißes unliniertes Papier. Überprüfe vor dem Zeichnen, ob diese tatsächlich konstruierbar sind. Fertige zunächst eine Planfigur an!

  1. Dreieck K: Seitenlängen 7 cm, 8 cm, 9 cm
  2. Dreieck L: Seitenlängen 3 cm, 3 cm, 6 cm
  3. Dreieck M: Seitenlängen 10 cm, 12 cm, 14 cm
  4. Dreieck N: Seitenlängen 5 cm, 10 cm, 16 cm
  5. Dreieck O: Seitenlängen 6 cm, 6 cm, 13 cm
  6. Dreieck P: Seitenlängen 9 cm, 10 cm, 5 cm
  7. Dreieck Q: Seitenlängen 8 cm, 7 cm,15 cm
  8. Dreieck R: Seitenlängen 4 cm, 5 cm, 7 cm
  9. Dreieck S: Seitenlängen 6 cm, 8 cm, 12 cm
  10. Dreieck T: Seitenlängen 8 cm, 12 cm, 15 cm

Ergebnissicherung/Lösung


Sicherung

Beantworte die 5 Fragen für dich im Heft. Die Antworten sind grundsätzlich unter Zuhilfenahme mathematischer Sätze zu begründen!

  1. Gegeben sind zwei Dreiecke mit den Seitenlängen a = 6 cm, b = 8 cm, c = 10 cm und x = 6 cm, y = 8 cm, z = 10 cm. Sind die Dreiecke nach dem Kongruenzsatz SSS kongruent? (Ja/Nein)
  2. Welche Bedingungen müssen erfüllt sein, damit zwei Dreiecke nach dem Kongruenzsatz SSS kongruent sind?
  3. Gegeben sind zwei Dreiecke mit den Seitenlängen a = 5 cm, b = 5 cm, c = 7 cm und x = 7 cm, y = 5 cm, z = 7 cm. Sind die Dreiecke nach dem Kongruenzsatz SSS kongruent? (Ja/Nein)
  4. Warum reicht es nicht aus, nur die Seitenlängen von zwei Dreiecksseiten zu vergleichen, um ihre Kongruenz nach dem SSS-Kriterium festzustellen?
  5. Gegeben sind zwei Dreiecke mit den Seitenlängen a = 12 cm, b = 16 cm, c = 20 cm und x = 12 cm, y = 16 cm, z = 20 cm. Sind die Dreiecke nach dem Kongruenzsatz SSS kongruent? (Ja/Nein)

Symbolübersicht

🏫 => Aufgaben für Schülerinnen und Schüler mit Förderbedarf „Lernen“

📚 => Aufgaben für Schülerinnen und Schüler der Regionalen Schule

🎓 => Aufgaben für Schülerinnen und Schüler des Gymnasiums