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Umkehrung des Pythagoras

Drei Zahlen, drei Stäbe: Kann man schon am Rechnen sehen, ob ein rechter Winkel entsteht?

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Vom Satz zur Umkehrung

Der Satz des Pythagoras schließt vom rechten Winkel auf die Gleichung. Die Umkehrung schließt in die andere Richtung.

  • Satz:\(\gamma=90^\circ\;\Rightarrow\;a^2+b^2=c^2\).
  • Umkehrung:\(a^2+b^2=c^2\;\Rightarrow\;\gamma=90^\circ\) — der rechte Winkel liegt der längsten Seite \(c\) gegenüber.
  • Begründung:Ein rechtwinkliges Dreieck mit den Katheten \(a\) und \(b\) hat die Hypotenuse \(\sqrt{a^2+b^2}=c\).
  • Kongruenz:Beide Dreiecke stimmen in allen drei Seiten überein (SSS) — also auch im Winkel: \(\gamma=90^\circ\).
Merke

Umkehrung: \(a^2+b^2=c^2\;\Rightarrow\;\gamma=90^\circ\)

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Rechtwinklig oder nicht?

  • 1. Schritt:die längste Seite als \(c\) nehmen.
  • 2. Schritt:\(a^2+b^2\) und \(c^2\) getrennt ausrechnen.
  • Gleich:rechtwinklig, \(\gamma=90^\circ\).
  • \(a^2+b^2>c^2\):spitzwinklig, \(\gamma<90^\circ\).
  • \(a^2+b^2<c^2\):stumpfwinklig, \(\gamma>90^\circ\).

Drei Stäbe liegen bereit. Entscheide erst, ob daraus ein rechtwinkliges Dreieck wird — dann wird das Dreieck gelegt und nachgerechnet.

Wird der Winkel ein rechter?

Halte fest: Auf das Auge ist kein Verlass — ob der Winkel genau \(90^\circ\) hat, entscheidet der Vergleich von \(a^2+b^2\) mit \(c^2\).

  • Zahlentripel:ganze Zahlen mit \(a^2+b^2=c^2\), z. B. \(3,4,5\) und \(5,12,13\) — auch jedes Vielfache: \(6,8,10\).
  • Maurerschnur:12 gleiche Abschnitte, gespannt zu \(3+4+5\) — die Ecke zwischen 3 und 4 wird ein rechter Winkel.
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Allgemeine Hinweise

c ist die längste Seite

Bei \(15, 8, 17\) steht die \(17\) hinten, aber sie ist \(c\): \(8^2+15^2=289=17^2\).

Rechnen statt messen

Ein Dreieck mit \(6, 7, 9\) sieht fast rechtwinklig aus — \(85\neq81\) zeigt: Es ist es nicht.

Einheiten angleichen

\(0{,}6\,\mathrm{m}\), \(80\,\mathrm{cm}\), \(1\,\mathrm{m}\): erst alles in cm — \(60, 80, 100\) ist das Tripel \(3,4,5\) mal 20.

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