Seitenhalbierende Dreieck

Wie du sicher weißt, hat jedes Dreieck drei Seiten und drei Eckpunkte. Deshalb hat ein Dreieck auch immer drei Seitenhalbierende. Was die Dreieckshalbierenden eines Dreiecks sind, über welche Eigenschaften sie verfügen, wie sie berechnet und konstruiert werden, erfährst du in diesem Artikel. 

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Inhaltsverzeichnis
Inhaltsangabe

    Seitenhalbierende Dreieck – Eigenschaften

    Schau dir erstmal die Definition für Seitenhalbierenden in einem Dreieck genau an!

    Bei den Seitenhalbierenden handelt es sich um Strecken, die von einem Eckpunkt des Dreiecks zur Seitenmitte der gegenüberliegenden Dreiecksseite verlaufen. Jedes Dreieck hat somit drei Seitenhalbierende.

    An dem Punkt, an dem die Seitenhalbierenden die jeweiligen Dreiecksseiten schneiden, liegt jeweils der Mittelpunkt der dazugehörigen Dreiecksseite. Die Dreiecksseiten werden an diesen Punkten in zwei gleich lange Teilstrecken unterteilt.

    • Die Seitenhalbierende, die vom Eckpunkt A zum Mittelpunkt der Seite a verläuft, wird mit sa bezeichnet.
    • Die Seitenhalbierende, die vom Eckpunkt B zum Mittelpunkt der Seite b verläuft, wird mit sb bezeichnet.
    • Die Seitenhalbierende, die vom Eckpunkt C zum Mittelpunkt der Seite c verläuft, wird mit sc bezeichnet.

    Seitenhalbierende Dreieck, Eigenschaften, StudySmarterAbbildung 1: Eigenschaften

    Die drei Seitenhalbierenden sa, sbundscschneiden sich in genau einem Punkt. Dieser Punkt wird als Punkt S oder auch als Schwerpunkt des Dreiecks bezeichnet.

    Am Schwerpunkt des Dreiecks werden die Seitenhalbierenden jeweils – ausgehend vom dazugehörigen Eckpunkt des Dreiecks – im Verhältnis 2:1 geteilt. Das bedeutet, dass genau23der Strecke der Seitenhalbierenden zwischen Eckpunkt und Schwerpunkt des Dreiecks und13der Strecke der Seitenhalbierenden zwischen Schwerpunkt und Mittelpunkt der Dreiecksseite liegt.

    Wenn du mehr zum Schwerpunkt eines Dreiecks wissen möchtest, wirf doch gerne im Anschluss an diesen Artikel einen Blick in unseren Artikel zum Thema "Schwerpunkt eines Dreiecks".

    Durch das Einzeichnen einer der drei Seitenhalbierenden eines Dreiecks wird das Dreieck in zwei

    gleich große Dreieckshälften unterteilt.

    Seitenhalbierende Dreieck, Teildreiecke, StudySmarter

    Abbildung 2: zwei entstehende Teildreiecke

    Zur Erinnerung: Der Flächeninhalt eines Dreiecks ergibt sich aus dem Produkt der Grundseite g, der dazugehörigen Dreieckshöhe h und dem Faktor12.

    Die entsprechende Formel für die Berechnung des Flächeninhalts eines Dreiecks lautet also:

    A=12·g·h

    Zurück zu den beiden Dreieckshälften: Warum sind diese gleich groß?

    Das liegt zum einen daran, dass die Grundseite der beiden Teildreiecke gleich lang ist, da die Dreiecksseite des Ausgangsdreiecks durch die Seitenhalbierende – wie der Name schon sagt – genau halbiert wurde. Die Grundseiten der beiden Teildreiecke sind also genau halb so lang wie die Seite des Ausgangsdreiecks.

    In diesem Fall sind die Strecken CMa¯ und MaB¯ genau halb so lang wie die Seite a.

    Außerdem teilen sich die beiden Teildreiecke eine gemeinsame Höhe:

    die Höhehader Dreiecksseite a.

    Abbildung 3: gemeinsame Höhe der Teildreiecke

    Daraus resultiert:

    A1=12·CMa¯·ha und A2=12·MaB¯·ha

    Da für die beiden Grundseiten der beiden Teildreiecke gilt CMa¯=MaB¯, gilt auch:

    A1=A2

    Demnach sind die beiden TeildreieckeABMa undAMaCgleich groß.

    Die Seitenhalbierende gehören neben den Mittelsenkrechten, den Winkelhalbierenden und den Höhen eines Dreiecks zu den Transversalen im Dreieck.

    Seitenhalbierende Dreieck – konstruieren

    Nachdem du nun gelernt hast, was Seitenhalbierende überhaupt sind, erfährst du in diesem Abschnitt, wie du sie für jedes Dreieck konstruieren kannst.

    Es gibt zwei Möglichkeiten, die Seitenhalbierenden eines Dreiecks zu konstruieren:

    1. Durch Ausmessen mit dem Lineal oder
    2. Mithilfe von einem Zirkel

    Beide Verfahren werden dir im Folgenden im Detail vorgestellt.

    Seitenhalbierende Dreieck konstruieren – Ausmessen mit dem Lineal

    Bei der Konstruktion der Seitenhalbierenden eines Dreiecks mit einem Lineal kannst du in den folgenden vier Schritten vorgehen:

    1. Schritt: Bestimme die Länge der Dreiecksseite, deren Seitenhalbierende du zeichnen möchtest.

    2. Schritt: Halbiere die Länge der Dreiecksseite, die du gerade ausgemessen hast.

    3. Schritt: Zeichne auf der Dreiecksseite, deren Seitenhalbierende du zeichnen möchtest, den Punkt ein, der genau in der Mitte dieser Dreiecksseite liegt. Dieser Punkt liegt also von den beiden Eckpunkten des Dreiecks, die durch die Dreiecksseite verbunden werden, genau gleich weit entfernt, und zwar um die Länge, die du im zweiten Schritt ermittelt hast.

    4. Schritt: Verbinde den eingezeichneten Mittelpunkt der Dreiecksseite mit dem gegenüberliegenden Eckpunkt des Dreiecks.

    Dieses Vorgehen führst du für alle drei Seiten des Dreiecks fort. Anschließend kannst du den Punkt, an dem sich die drei Seitenhalbierenden schneiden, als Punkt S bezeichnen.

    Aufgabe 1

    Angenommen, du möchtest die Seitenhalbierende der Dreiecksseite c des vorliegenden Dreiecks mithilfe eines Lineals zeichnen. Du weißt, dass die Dreiecksseitec= 6 cmlang ist.

    Seitenhalbierende Dreieck, Seitenhalbierende konstruieren, StudySmarter

    Abbildung 4: Seitenhalbierende konstruieren – Ausgangssituation

    1. Schritt: Du weißt, dass die Dreiecksseite c genau 6 cm lang ist.

    2. Schritt: Die Hälfte der Länge der Seite c beträgt 3 cm.

    3. Schritt: Als Nächstes zeichnest du den Mittelpunkt der Dreiecksseite c ein, der genau 3 cm vom Eckpunkt A und vom Eckpunkt B entfernt liegt:

    Seitenhalbierende Dreieck, Konstruktion Mittelpunkt Seite c, StudySmarter

    Abbildung 5: Mittelpunkt der Seite c

    4. Schritt: Abschließend musst du nur noch den PunktMcmit dem Eckpunkt C des Dreiecks verbinden:

    Seitenhalbierende eines Dreiecks Konstruktion StudySmarter

    Abbildung 6: Ergebnis Seitenhalbierende Sc

    Du erhältst die Seitenhalbierende sc .

    Seitenhalbierende Dreieck konstruieren – mit dem Zirkel

    Bei der Konstruktion der Seitenhalbierenden eines Dreiecks mit dem Zirkel, kannst du dich an den folgenden drei Schritten orientieren:

    1. Schritt: Zeichne zwei Kreisek1undk2 , die jeweils einen der beiden Eckpunkte des Dreiecks zum Mittelpunkt haben, der die Seite, dessen Seitenhalbierende gezeichnet werden soll, begrenzt. Dabei ist es wichtig, dass der gewählte Radius bei den beiden Kreisen gleich groß ist und außerdem mindestens halb so lang ist wie die längere Dreiecksseite.

    2. Schritt: Bestimme den Mittelpunkt der Dreiecksseite, indem du die beiden Schnittpunkte der beiden Kreise durch eine Strecke miteinander verbindest. Der Punkt, an dem die gezeichnete Strecke die Dreiecksseite schneidet, ist der Mittelpunkt dieser Dreiecksseite.

    3. Schritt: Verbinde den eingezeichneten Mittelpunkt der Dreiecksseite mit dem gegenüberliegenden Eckpunkt des Dreiecks. Diese Strecke ist die Seitenhalbierende.

    Dieses Vorgehen führst du für alle drei Seiten des Dreiecks durch. Anschließend kannst du den Punkt, an dem sich die drei Seitenhalbierenden schneiden, als Punkt S bezeichnen.

    Aufgabe 2

    Angenommen du möchtest nun die Seitenhalbierende der Dreiecksseite c desselben Dreiecks mithilfe eines Zirkels zeichnen.

    Seitenhalbierende eines Dreiecks Konstruktion StudySmarter

    Abbildung 7: Seitenhalbierende konstruieren Zirkel – Ausgangssituation

    Schritt 1: Zunächst zeichnest du zwei Kreisek1undk2mit den Mittelpunkten A und B und einem Radius, der mindestens halb so lang ist wie die Seite c.

    Seitenhalbierende eines Dreiecks Konstruktion StudySmarter

    Abbildung 8: Kreise k1 und k2 mit den Mittelpunkten A und B

    Schritt 2: Als Nächstes bestimmst du den Mittelpunkt der Dreiecksseite c. Dafür bestimmst du zuerst die Schnittpunkte D und E der beiden Kreise k1 und k2. Dann verbindest du sie durch eine Strecke und markierst abschließend den Punkt, an dem diese Strecke die Seite c des Dreiecks schneidet, als MittelpunktMc.

    Seitenhalbierende eines Dreiecks Konstruktion StudySmarter

    Abbildung 9: Bestimmung des Mittelpunkts der Seite c

    Schritt 3: Zum Schluss musst du nur noch den PunktMcmit dem Eckpunkt C des Dreiecks verbinden:

    Seitenhalbierende eines Dreiecks Konstruktion StudySmarter

    Abbildung 10: Seitenhalbierende des Dreiecks

    Du hast die Seitenhalbierendesc der Seite c ermittelt.

    Seitenhalbierende Dreieck – berechnen

    Es ist nicht immer notwendig, die Seitenhalbierenden eines Dreiecks zu zeichnen. Manchmal reicht es auch aus, sie zu berechnen. Wie das funktioniert, erfährst du im folgenden Abschnitt.

    Du kannst zum einen, die Länge der Seitenhalbierenden bestimmen. Dafür benötigst du nur die drei Seitenlängen des Dreiecks.

    Wenn du schon in der Oberstufe und mit Vektoren vertraut bist, kannst du die Seitenhalbierende auch in Form einer Geradengleichung angeben. Dafür musst du lediglich die Koordinaten der Eckpunkte des Dreiecks kennen.

    Seitenhalbierende Dreieck – Länge berechnen

    Um die Länge der Seitenhalbierenden eines Dreiecks mit den Seiten a, b und c zu bestimmen, kannst du die folgenden Formeln verwenden:

    Die Formeln für die Länge der Seitenhalbierendensader Seite a, der Seitenhalbierendensbder Seite b und der Seitenhalbierendenscder Seite c lauten:

    sa=2·(b2+c2)-a22sb=2·(c2+a2)-b22sc=2·(a2+b2)-c22

    Aufgabe 3

    Nimm an, du sollst die Länge der Seitenhalbierendensaberechnen, wenn für die Seiten des Dreiecks gilt:

    a=10 cm, b=6 cm und c=8 cm

    Zur Berechnung der Länge vonsaverwendest du einfach die folgende Formel:

    sa=2·(b2+c2)-a22

    Nach Einsetzen der Werte für die Dreiecksseiten ergibt sich:

    sa=2·((6 cm)2+(8 cm)2)-(10 cm)22=2·(36 cm2+64 cm2)-100 cm22=2·100 cm2-100 cm22 =100 cm22=10 cm2=5 cm

    Die Seitenhalbierendesaist also 5 cm lang.

    Seitenhalbierende Dreieck – Geradengleichung berechnen

    Um die Geradengleichung der Seitenhalbierenden eines Dreiecks zu berechnen, benötigst du wie bereits erwähnt nur die Koordinaten der Eckpunkte des Dreiecks.

    Möchtest du die Geradengleichung einer der Seitenhalbierenden berechnen, kannst du dich an den folgenden drei Schritten orientieren:

    1. Schritt: Zuerst berechnest du den Mittelpunkt der Seite, deren Seitenhalbierende du bestimmen möchtest.

    Den x-Wert des Mittelpunkts erhältst du, indem du den x-Wert des ersten Eckpunktes und den x-Wert des zweiten Eckpunktes miteinander addierst und die Summe anschließend durch 2 teilst.

    Den y-Wert des Mittelpunkts erhältst du, indem du den y-Wert des ersten Eckpunktes und den y-Wert des zweiten Eckpunktes miteinander addierst und die Summe anschließend durch 2 teilst.

    Anschließend kannst du die Koordinaten des MittelpunktsM(Mx | My)der Strecke angeben.

    2. Schritt: Im nächsten Schritt benötigst du die Zweipunkteform.

    Die Zweipunkteform lautet:

    y2-y1x2-x1=y-y1x-x1

    Die Werte fürx2undy2kannst du aus dem gerade bestimmten Punkt M ablesen.

    Die Werte fürx1undy1sind die Koordinaten des Eckpunktes des Dreiecks, durch den die Seitenhalbierende verläuft.

    3. Schritt: Abschließend muss die Zweipunkteformel nur noch nach y aufgelöst werden, um die Geradengleichung der Seitenhalbierenden im Stily=m·x+bzu erhalten.

    Aufgabe 4

    Berechne die Geradengleichung der Seitenhalbierendensa, wenn für die Koordinaten der Dreieckseckpunkte gilt:

    A(0,6|2,6), B(-2|8 ) und C(8|2)

    1. Schritt: Zuerst berechnest du die Koordinaten des MittelpunktsMader Seite a.

    Es gilt:

    xM=-2+82=62=3 und yM=8+22=102=5

    Daher lauten die Koordinaten für den MittelpunktMader Dreiecksseite aMa(3|5).

    2. Schritt: Danach wird die Zweipunkteformel verwendet. MitMa(3|5) und A(0,6|2,6)folgt:

    5-2,63-0,6=y-2,6x-0,6

    3. Schritt: Zum Schluss wird die Zweipunkteformel nach der Variable y aufgelöst:

    5-2,63-0,6=y-2,6x-0,62,42,4=y-2,6x-0,61 = y-2,6x-0,6 ·(x-0,6)x-0,6=y-2,6 +2,6x+2=y

    Die Geradengleichung für die Seitenhalbierendesalautet:y=x+2

    Seitenhalbierende Dreieck – Beweis

    Es soll bewiesen werden, dass die Seitenhalbierende eines Dreiecks im Schwerpunkt S im Verhältnis 2:1 geteilt werden. Dabei liegt genau23der Strecke der Seitenhalbierenden zwischen Eckpunkt und Schwerpunkt und13der Strecke der Seitenhalbierenden zwischen Schwerpunkt und Mittelpunkt der Dreiecksseite.

    Um diesen Beweis zu verstehen, ist es wichtig, den zweiten Strahlensatz zu beherrschen. Falls du nicht mehr genau wissen solltest, was der zweite Strahlensatz besagt und wie dieser angewandt wird, ist es sicher hilfreich, dir zunächst noch mal den Artikel zum Thema "Zweiter Strahlensatz" anzuschauen.

    Um den Beweis zu veranschaulichen, wird zunächst ein Dreieck ABC gezeichnet. Außerdem werden die Mittelpunkt Ma, MbundMc der Dreiecksseiten a, b und c markiert und die StreckeMbMc¯eingezeichnet.

    Seitenhalbierende eines Dreiecks Beweis StudySmarter

    Abbildung 11: Ausgangssituation Beweis Seitenhalbierende

    Da die PunkteMbundMcjeweils die Mittelpunkte der StreckenAB¯undAC¯sind, gilt für die Verhältnisse der Strecken:

    AB¯AMc¯=21 und AC¯AMb¯=21

    Aus dieser Erkenntnis lässt sich schließen, dass die beiden StreckenBC¯undMbMc¯parallel zueinander verlaufen.

    Wir erhalten daher eine Figur, auf die sich die Strahlensätze anwenden lassen. Der Punkt A ist der Scheitelpunkt dieser Figur.

    Deshalb kann für das Verhältnis der StreckenAC¯undMaMc¯geschlossen werden:

    AC¯MaMc¯=21

    Im nächsten Schritt werden die beiden Seitenhalbierendensbundscsowie der Schwerpunkt S des Dreiecks eingezeichnet:

    Seitenhalbierende eines Dreiecks Beweis StudySmarter

    Abbildung 12: Beweis Seitenhalbierende

    Auch hier ergibt sich eine Strahlensatzfigur, die dieses Mal den Schwerpunkt S zum Scheitel hat und wieder die beiden parallelen Strecken BC¯ und MbMc¯ beinhaltet.

    Da gilt: BC¯MbMc¯=21, gilt nach dem zweiten Strahlensatz auch:

    BS¯SMb¯=21 und CS¯SMc¯=21

    Damit ist bewiesen, dass die Seitenhalbierenden eines Dreiecks am Schwerpunkt des Dreiecks im Verhältnis 2:1 geteilt werden. q. e. d.

    q. e. d. ist eine Abkürzung für den lateinischen Satz "Quod erat demonstrandum". Das bedeutet so viel wie "Was zu beweisen war" und steht in der Regel am Ende eines Beweises.

    Seitenhalbierende Dreieck - Das Wichtigste

    • Bei den Seitenhalbierenden handelt es sich um Strecken, die von einem Eckpunkt des Dreiecks zur Seitenmitte der gegenüberliegenden Dreiecksseite verlaufen. Sie gehören zu den Transversalen im Dreieck.
    • Jedes Dreieck hat drei Seitenhalbierende.
    • Die drei Seitenhalbierenden schneiden sich in genau einem Punkt, dem Schwerpunkt S des Dreiecks. An diesem Punkt werden die Seitenhalbierenden genau im Verhältnis 2:1 geteilt. Das kann mithilfe der Strahlensätze bewiesen werden.
    • Durch das Einzeichnen einer der drei Seitenhalbierenden eines Dreiecks wird das Dreieck in zwei gleich große Dreieckshälften unterteilt.
    • Die Formel für die Länge der Seitenhalbierenden sa lautet: sa=2·(b2+c2)-a22
    • Die Formel für die Länge der Seitenhalbierenden sb lautet: sb=2·(c2+a2)-b22
    • Die Formel für die Länge der Seitenhalbierenden sc lautet: sc=2·(a2+b2)-c22
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    Häufig gestellte Fragen zum Thema Seitenhalbierende Dreieck

    Wo schneiden sich die Seitenhalbierenden im Dreieck?

    Die Seitenhalbierenden eines Dreiecks schneiden sich im Schwerpunkt des Dreiecks. Dieser Punkt wird auch als Punkt S bezeichnet.

    Ist die Seitenhalbierende auch die Winkelhalbierende?

    In den meisten Fällen ist die Seitenhalbierende eines Dreiecks nicht gleichzeitig auch eine Winkelhalbierende. Nur bei besonderen Dreiecken kann die Seitenhalbierende gleichzeitig die Winkelhalbierende sein. Bei gleichseitigen Dreiecken zum Beispiel ist jede Seitenhalbierende auch eine Winkelhalbierende. Bei gleichschenkligen Dreiecken ist die Seitenhalbierende der Basis auch eine Winkelhalbierende des Dreiecks.

    Was ist die Seitenhalbierende in einem Dreieck?

    Die Seitenhalbierende ist die Strecke eines Dreiecks, die von einem Eckpunkt des Dreiecks zur Seitenmitte der gegenüberliegenden Dreiecksseite verläuft. Jedes Dreieck hat somit drei Seitenhalbierende. Die Seitenhalbierenden gehören zu den Transversalen eines Dreiecks.

    Welche Eigenschaften hat eine Seitenhalbierende in jedem Dreieck?

    Die Seitenhalbierenden gehören zu den Transversalen in einem Dreieck. Sie sind die Strecken eines Dreiecks, die von einem Eckpunkt des Dreiecks zur Seitenmitte der gegenüberliegenden Dreiecksseite verlaufen. An dem Punkt, an dem die Seitenhalbierende die Dreiecksseite schneidet, wird diese in zwei gleich große Hälften geteilt.  

    Außerdem wird das Dreieck durch das Einzeichnen einer der Seitenhalbierenden in zwei gleich große Dreieckshälften unterteilt. 

    Die drei Seitenhalbierenden eines Dreiecks schneiden sich im Schwerpunkt S des Dreiecks. 

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