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Pythagoras entdecken

Vier gleiche Dreiecke, zweimal anders gelegt — und plötzlich passen zwei Quadrate genau in ein drittes.

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Drei Quadrate am rechtwinkligen Dreieck

In einem rechtwinkligen Dreieck haben die Seiten eigene Namen.

  • Rechter Winkel:hier bei \(C\), also \(\gamma=90^\circ\).
  • Katheten:\(a\) und \(b\) — die beiden Seiten, die den rechten Winkel bilden.
  • Hypotenuse:\(c\) — liegt dem rechten Winkel gegenüber und ist die längste Seite.
  • Quadrate:über jeder Seite ein Quadrat mit dem Flächeninhalt \(a^2\), \(b^2\) und \(c^2\).

Tippe ein gelbes Dreieck an, um es umzulegen (oder Tab und Enter). Beobachte, welche Fläche im großen Quadrat frei bleibt.

Vier Dreiecke umlegen

Halte fest: Die vier Dreiecke nehmen immer gleich viel Platz weg. Also ist das freie Quadrat \(c^2\) genauso groß wie die beiden freien Quadrate \(a^2\) und \(b^2\) zusammen.

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Der Satz des Pythagoras

Was das Umlegen zeigt, lässt sich auch rechnen: Das große Quadrat hat die Seite \(a+b\).

Herleitung:

\((a+b)^2=\textcolor{#7c5fb5}{c^2}+4\cdot\tfrac12\,a\,b\)
ausmultiplizieren
Großes Quadrat = freies Quadrat über c + vier Dreiecke.
\(\textcolor{#2c5fb5}{a^2}+2ab+\textcolor{#4a7530}{b^2}=\textcolor{#7c5fb5}{c^2}+2ab\)
\(-\,2ab\)
Links die 1. binomische Formel, rechts ist \(4\cdot\tfrac12ab=2ab\).
\(\textcolor{#2c5fb5}{a^2}+\textcolor{#4a7530}{b^2}=\textcolor{#7c5fb5}{c^2}\)
Ergebnis
Die Dreiecke fallen auf beiden Seiten weg.
  • In Worten:Die Summe der Kathetenquadrate ist gleich dem Hypotenusenquadrat.
  • Gilt nur:im rechtwinkligen Dreieck.
Merke

Satz des Pythagoras: \(a^2+b^2=c^2\)  (\(c\) Hypotenuse)

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Allgemeine Hinweise

Erst die Hypotenuse suchen

Sie liegt dem rechten Winkel gegenüber — sie steht allein auf einer Seite der Gleichung, egal wie sie heißt: bei \(\beta=90^\circ\) gilt \(a^2+c^2=b^2\).

Quadrate, nicht Seiten

\(a+b=c\) stimmt nie: Bei \(3\,\mathrm{cm}\) und \(4\,\mathrm{cm}\) ist \(c=5\,\mathrm{cm}\), nicht \(7\,\mathrm{cm}\).

Skizze mit Markierung

Den rechten Winkel mit Bogen und Punkt einzeichnen und \(c\) farbig nachziehen — dann steht die Gleichung fast von selbst da.

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