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Stellen Sie aus rund 25.000 Matheaufgaben von der 3. bis zur 13. Klasse Ihre eigenen Arbeitsblätter zusammen. Alle Aufgaben enthalten Lösungsschritte.

Relevante Höhen und Grundseiten erkennen

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5522446
Im abgebildeten Parallelogramm ist die Seite \(AB\) als Grundseite gewählt. Welche der Strecken \(AD\) und \(DH\) ist die zugehörige Höhe? Begründe kurz.
Abbildung zur Aufgabe 552244

Denkanstöße

- Welche Eigenschaft muss eine Höhe zur gewählten Grundseite erfüllen? - Schau auf die Rechtwinkligkeitsmarkierung bei \(H\). - Eine Seitenkante ist nicht automatisch eine Höhe.

Lösung

1. Zur Grundseite \(AB\) gehört eine Strecke, die senkrecht auf der Geraden durch \(AB\) steht. 2. Die Rechtwinkligkeitsmarkierung bei \(H\) zeigt, dass \(DH\) senkrecht auf \(AB\) steht. 3. Die schräge Seite \(AD\) ist daher nicht die Höhe zur Grundseite \(AB\); die zugehörige Höhe ist \(DH\).

Antwort

Die zu \(AB\) gehörige Höhe ist \(DH\), weil \(DH\) senkrecht auf \(AB\) steht.
5522456
Im abgebildeten stumpfwinkligen Dreieck ist \(BC\) als Grundseite gewählt. Welche Strecke ist die zugehörige Höhe: \(AB\) oder \(AH\)? Begründe auch, warum \(H\) außerhalb der Seite \(BC\) liegen darf.
Abbildung zur Aufgabe 552245

Denkanstöße

- Betrachte die ganze Gerade durch \(B\) und \(C\), nicht nur das Seitenstück. - Welche Strecke steht laut Markierung senkrecht auf dieser Geraden? - Bei einem stumpfwinkligen Dreieck kann eine Höhe außerhalb des Dreiecks verlaufen.

Lösung

1. Die Höhe zur Grundseite \(BC\) ist der senkrechte Abstand des Punktes \(A\) von der Geraden durch \(BC\). 2. Die gestrichelte Strecke \(HB\) verlängert die Gerade durch \(BC\) über \(B\) hinaus. 3. Die Rechtwinkligkeitsmarkierung bei \(H\) zeigt, dass \(AH\) senkrecht auf dieser Geraden steht. 4. Deshalb ist \(AH\) die Höhe zu \(BC\). Bei einem stumpfwinkligen Dreieck kann der Höhenfußpunkt außerhalb der Seite liegen.

Antwort

Die zu \(BC\) gehörige Höhe ist \(AH\). Der Höhenfußpunkt \(H\) liegt auf der Verlängerung der Geraden durch \(BC\).
5527206
Im rechtwinkligen Dreieck \(ABC\) ist \(AB\) als Grundseite gewählt. Es ist keine zusätzliche Höhenstrecke eingezeichnet. Welche bereits vorhandene Seite des Dreiecks ist die zugehörige Höhe? Begründe mit der Markierung im Bild.
Abbildung zur Aufgabe 552720

Denkanstöße

- Eine Höhe muss nicht als zusätzliche Strecke im Inneren des Dreiecks eingezeichnet sein. - Welche Seite geht vom gegenüberliegenden Eckpunkt \(C\) aus? - Was zeigt die rechte Winkelmarkierung bei \(A\) über diese Seite und \(AB\)?

Lösung

1. Zur Grundseite \(AB\) gehört die Strecke vom gegenüberliegenden Eckpunkt \(C\), die senkrecht auf \(AB\) steht. 2. Die rechte Winkelmarkierung bei \(A\) zeigt \(AC\perp AB\). 3. Deshalb ist die Dreiecksseite \(AC\) selbst die Höhe zur Grundseite \(AB\).

Antwort

\(AC\) ist die Höhe zur Grundseite \(AB\), weil \(AC\perp AB\) gilt.
5527456
Im abgebildeten rechtwinkligen Trapez gilt \(AB\parallel CD\). Welche bereits vorhandene Seite ist die Höhe des Trapezes: \(AD\) oder \(BC\)? Begründe mit der Markierung im Bild.
Abbildung zur Aufgabe 552745

Denkanstöße

- Zwischen welchen beiden parallelen Seiten wird die Höhe gemessen? - Welche Seite bildet laut Markierung einen rechten Winkel mit \(AB\)?

Lösung

1. Die Höhe ist der senkrechte Abstand zwischen den parallelen Seiten \(AB\) und \(CD\). 2. Die Rechtwinkligkeitsmarkierung bei \(A\) zeigt, dass \(AD\) senkrecht auf \(AB\) steht. 3. Deshalb ist \(AD\) die Höhe des Trapezes.

Antwort

Die Höhe ist \(AD\), weil \(AD\) senkrecht auf den parallelen Seiten \(AB\) und \(CD\) steht.
5527466
Im abgebildeten Parallelogramm ist \(BH\) als Höhe eingezeichnet. Welche der Seiten \(AD\) und \(AB\) ist die dazugehörige Grundseite? Begründe mit der Rechtwinkligkeitsmarkierung.
Abbildung zur Aufgabe 552746

Denkanstöße

- Suche die Seite, auf deren Gerade die eingezeichnete Höhe senkrecht steht. - Was zeigt die Rechtwinkligkeitsmarkierung bei \(H\)?

Lösung

1. Eine Höhe steht senkrecht auf der zugehörigen Grundseite. 2. Die Markierung bei \(H\) zeigt, dass \(BH\) senkrecht auf der Geraden durch \(AD\) steht. 3. Daher gehört die Höhe \(BH\) zur Grundseite \(AD\), nicht zu \(AB\).

Antwort

Die zugehörige Grundseite ist \(AD\), weil \(BH\perp AD\) gilt.
5537826
Im abgebildeten Dreieck ist \(AB\) als Grundseite gewählt. Welche der beiden eingezeichneten Strecken \(h\) und \(s\) ist die zu \(AB\) gehörende Höhe?
Abbildung zur Aufgabe 553782

Denkanstöße

- Welche Winkelbedingung muss eine Höhe erfüllen? - Achte auf die Rechtwinkelmarkierung an der Grundseite.

Lösung

1. Eine Höhe zur Grundseite \(AB\) muss senkrecht auf der Geraden durch \(AB\) stehen. 2. Die Strecke \(h\) erfüllt diese Bedingung; \(s\) verläuft schräg zur Grundseite.

Antwort

Die zu \(AB\) gehörende Höhe ist \(h\).
4110776
Gegeben ist ein Dreieck mit einem Flächeninhalt von \(A = 18\,\text{cm}^2\). Entscheide für die folgenden Aussagen, ob sie wahr oder falsch sind, und begründe deine Entscheidung kurz: 1. Es ist möglich, dass alle drei Höhen innerhalb der Dreiecksfläche verlaufen. 2. Es ist möglich, dass genau eine Höhe außerhalb des Dreiecks liegt. 3. Wenn das Dreieck einen stumpfen Winkel von \(110^\circ\) besitzt, liegen genau zwei Höhen außerhalb des Dreiecks.

Denkanstöße

- Überlege dir, welche Arten von Dreiecken es gibt, wenn man sie nach ihren Winkeln einteilt. - Skizziere dir für jeden Fall (spitzwinklig, rechtwinklig, stumpfwinklig) die Höhen. - Was passiert mit den Höhen, wenn ein Winkel genau \(90^\circ\) groß ist? - Erinnere dich daran, dass eine Höhe immer senkrecht auf einer Grundseite (oder deren Verlängerung) stehen muss.

Lösung

1. Wahr: In einem spitzwinkligen Dreieck (alle Winkel \(< 90^\circ\)) liegen alle drei Höhen im Inneren. Ein solches Dreieck kann einen Flächeninhalt von \(18\,\text{cm}^2\) haben (z. B. Grundseite \(6\,\text{cm}\), Höhe \(6\,\text{cm}\)). 2. Falsch: Die Anzahl der Höhen, die außerhalb eines Dreiecks liegen, kann nur 0 (spitzwinklig oder rechtwinklig) oder 2 (stumpfwinklig) sein. Eine einzelne Höhe außerhalb ist geometrisch unmöglich. 3. Wahr: Ein Dreieck mit einem Winkel von \(110^\circ\) ist stumpfwinklig. Bei jedem stumpfwinkligen Dreieck liegen die beiden Höhen, die auf die Schenkel des stumpfen Winkels gefällt werden, außerhalb der Dreiecksfläche.

Antwort

1. Wahr (spitzwinkliges Dreieck). 2. Falsch (nur 0 oder 2 Höhen können außerhalb liegen). 3. Wahr (stumpfwinklige Dreiecke haben immer zwei außen liegende Höhen).
4121216
An einem Trapez werden folgende Maße gemessen: Die Grundseite \(a\) ist \(9\,\text{cm}\) lang, die gegenüberliegende parallele Seite \(c\) ist \(5\,\text{cm}\) lang. Die beiden anderen Seiten sind jeweils etwa \(4{,}03\,\text{cm}\) lang. Der senkrechte Abstand zwischen den parallelen Seiten beträgt \(3{,}5\,\text{cm}\). a) Welche der gegebenen Maße benötigst du, um den Flächeninhalt des Trapezes zu berechnen? b) Berechne den Flächeninhalt des Trapezes.

Denkanstöße

- Welche Seiten in einem Trapez sind für die Flächenberechnung wichtig? - Erinnere dich an den Unterschied zwischen der Länge einer schrägen Seite und der Höhe. - Welche Formel nutzt man, um den Flächeninhalt eines Trapezes zu berechnen?

Lösung

1. Identifikation der relevanten Größen: Für den Flächeninhalt eines Trapezes werden die Längen der parallelen Seiten \(a\) und \(c\) sowie die Höhe \(h\) (der senkrechte Abstand) benötigt. Die Längen der schrägen Seiten sind für den Flächeninhalt nicht relevant. 2. Einsetzen der Werte in die Formel \(A = \frac{a + c}{2} \cdot h\): \(A = \frac{9\,\text{cm} + 5\,\text{cm}}{2} \cdot 3{,}5\,\text{cm}\). 3. Berechnung des Mittelwerts der parallelen Seiten: \(\frac{14\,\text{cm}}{2} = 7\,\text{cm}\). 4. Multiplikation mit der Höhe: \(7\,\text{cm} \cdot 3{,}5\,\text{cm} = 24{,}5\,\text{cm}^2\).

Antwort

a) Benötigt werden die parallelen Seiten \(a = 9\,\text{cm}\) und \(c = 5\,\text{cm}\) sowie die Höhe \(h = 3{,}5\,\text{cm}\). b) Der Flächeninhalt beträgt \(24{,}5\,\text{cm}^2\).
4355476
In der Abbildung sind die Grundseite \(g\) und eine schräge Seitenkante \(s\) eines Parallelogramms beschriftet. Der senkrechte Abstand zwischen den parallelen Grundseiten beträgt \(h = 10\,\text{cm}\). Berechne den Flächeninhalt des Parallelogramms. Entscheide dabei, welche Längenangabe aus der Abbildung du benötigst.
Abbildung zur Aufgabe 435547

Denkanstöße

- Welche beschriftete Strecke in der Abbildung ist die Grundseite? - Welche zwei zueinander passenden Größen benötigt die Parallelogrammformel? - Prüfe, ob die schräge Seitenkante einen senkrechten Abstand beschreibt.

Lösung

1. Aus der Abbildung liest man \(g = 25\,\text{cm}\) und für die schräge Seitenkante \(s = 12\,\text{cm}\) ab. 2. Für den Flächeninhalt werden die Grundseite \(g\) und die zugehörige senkrechte Höhe \(h\) benötigt; die schräge Seitenkante \(s\) ist dafür nicht erforderlich. 3. Daher ist \(A = gh = 25\,\text{cm}\cdot 10\,\text{cm} = 250\,\text{cm}^2\).

Antwort

Der Flächeninhalt beträgt \(250\,\text{cm}^2\). Benötigt werden \(g = 25\,\text{cm}\) aus der Abbildung und \(h = 10\,\text{cm}\); die schräge Seitenkante ist für die Fläche nicht nötig.
5522466
Im abgebildeten Dreieck ist \(AB\) als Grundseite gewählt. Nora behauptet: „Die Seite \(AC\) ist die Höhe, weil sie vom Punkt \(C\) zur Grundseite führt.“ Ist das richtig? Entscheide zwischen \(AC\) und \(CH\) und begründe.
Abbildung zur Aufgabe 552246

Denkanstöße

- Eine Strecke vom gegenüberliegenden Eckpunkt reicht noch nicht aus: Welche Winkelbedingung muss gelten? - Welche Strecke trifft die Grundseite bei \(H\) im rechten Winkel? - Vergleiche die schräge Seite \(AC\) mit dem senkrechten Abstand \(CH\).

Lösung

1. Eine Höhe zur Grundseite \(AB\) muss vom gegenüberliegenden Eckpunkt \(C\) senkrecht zur Geraden durch \(AB\) verlaufen. 2. Die Rechtwinkligkeitsmarkierung bei \(H\) zeigt, dass \(CH\) senkrecht auf \(AB\) steht. 3. Die Seite \(AC\) ist schräg zur Grundseite und deshalb keine Höhe zu \(AB\). 4. Noras Aussage ist falsch; die zugehörige Höhe ist \(CH\).

Antwort

Noras Aussage ist falsch. Die Höhe zur Grundseite \(AB\) ist \(CH\), weil \(CH\) senkrecht auf \(AB\) steht.
5522476
Das Trapez \(ABCD\) ist gedreht dargestellt. Lies die drei angegebenen Längen aus der Abbildung ab. Welche beiden Seiten sind parallel, und welche eingezeichnete Strecke gibt ihren senkrechten Abstand an?
Abbildung zur Aufgabe 552247

Denkanstöße

- Suche zuerst die beiden Seiten mit derselben Richtung. - Welche Strecke verbindet diese beiden Seiten im rechten Winkel? - Die drei Zahlen in der Abbildung gehören genau zu den beiden parallelen Seiten und ihrem Abstand.

Lösung

1. Die Seiten \(AB\) und \(CD\) verlaufen parallel. Aus der Abbildung liest man \(AB=5\,\text{cm}\) und \(CD=3\,\text{cm}\) ab. 2. Die Strecke \(EF\) verbindet die beiden parallelen Seiten. Die Rechtwinkligkeitsmarkierung bei \(E\) zeigt, dass \(EF\) senkrecht auf \(AB\) steht. 3. Aus der Abbildung liest man \(EF=4\,\text{cm}\) ab. Damit ist \(EF\) die zu \(AB\) und \(CD\) gehörige Höhe.

Antwort

Parallel sind \(AB=5\,\text{cm}\) und \(CD=3\,\text{cm}\). Ihr senkrechter Abstand ist \(EF=4\,\text{cm}\).
5527216
Im Parallelogramm \(ABCD\) sind zwei senkrechte Strecken \(DH\) und \(BK\) eingezeichnet. Als Grundseite ist \(AB\) gewählt. Welche der beiden Strecken ist die zugehörige Höhe? Zu welcher Grundseite gehört die andere Strecke? Begründe mit den rechten Winkelmarkierungen.
Abbildung zur Aufgabe 552721

Denkanstöße

- Beide eingezeichneten Strecken sind Höhen, aber nicht zur selben Grundseite. - Welche rechte Winkelmarkierung liegt an der Geraden durch \(AB\)? - Ordne die zweite Höhe anschließend der Seite zu, auf der ihr Fußpunkt liegt.

Lösung

1. Zur Grundseite \(AB\) gehört eine Strecke, die senkrecht auf der Geraden durch \(AB\) steht und bis zur gegenüberliegenden Seite reicht. 2. Die rechte Winkelmarkierung bei \(H\) zeigt \(DH\perp AB\). Daher ist \(DH\) die Höhe zu \(AB\). 3. Die rechte Winkelmarkierung bei \(K\) zeigt \(BK\perp AD\). Daher ist \(BK\) die Höhe zur Grundseite \(AD\).

Antwort

Zu \(AB\) gehört die Höhe \(DH\). Die Strecke \(BK\) ist die Höhe zur Grundseite \(AD\).
5527226
Im Dreieck \(ABC\) sind von \(C\) aus die Strecken \(CD\) und \(CM\) eingezeichnet. Der Punkt \(M\) halbiert \(AB\). Welche der beiden Strecken ist die Höhe zur Grundseite \(AB\)? Erkläre außerdem, warum die andere Strecke keine Höhe ist.
Abbildung zur Aufgabe 552722

Denkanstöße

- Welche Eigenschaft ist für eine Höhe entscheidend: der Mittelpunkt oder der rechte Winkel? - Was sagen die gleichen Strichmarkierungen auf \(AM\) und \(MB\) über \(M\) aus? - Vergleiche diese Information mit der rechten Winkelmarkierung bei \(D\).

Lösung

1. Eine Höhe zur Grundseite \(AB\) muss von \(C\) senkrecht auf \(AB\) führen. 2. Die rechte Winkelmarkierung zeigt \(CD\perp AB\). Deshalb ist \(CD\) die Höhe. 3. \(CM\) führt zwar zum Mittelpunkt \(M\) von \(AB\), steht aber nicht senkrecht auf \(AB\). Es ist daher hier keine Höhe.

Antwort

\(CD\) ist die Höhe zu \(AB\). \(CM\) ist keine Höhe, weil die Verbindung zum Mittelpunkt allein keine Senkrechtstellung zur Grundseite garantiert.
5527236
Im Parallelogramm \(ABCD\) sind die Diagonale \(AC\) und die Strecke \(DF\) eingezeichnet. Zur Grundseite \(AB\) soll die passende Höhe bestimmt werden. Ist \(AC\) oder \(DF\) die Höhe? Begründe deine Entscheidung.
Abbildung zur Aufgabe 552723

Denkanstöße

- Welche Lage zur Grundseite muss eine Höhe haben? - Welche der beiden eingezeichneten Strecken besitzt eine rechte Winkelmarkierung an \(AB\)? - Die Bezeichnung „Diagonale“ sagt noch nichts darüber aus, ob eine Strecke eine Höhe ist.

Lösung

1. Die Höhe zur Grundseite \(AB\) muss senkrecht auf \(AB\) stehen. 2. Die Strecke \(DF\) trifft \(AB\) in \(F\) im rechten Winkel. 3. \(AC\) ist eine Diagonale und steht nicht senkrecht auf \(AB\). Daher ist \(DF\) die Höhe.

Antwort

\(DF\) ist die Höhe zu \(AB\). Die Diagonale \(AC\) ist keine Höhe.
5527246
Im schräg dargestellten Trapez \(ABCD\) gilt \(AB\parallel CD\). Die Strecke \(AF\) trifft die Verlängerung der Seite \(CD\) im Punkt \(F\). Ist \(AF\) oder \(AD\) die Höhe des Trapezes? Begründe und erkläre, warum der Höhenfußpunkt \(F\) außerhalb der Seite \(CD\) liegen darf.
Abbildung zur Aufgabe 552724

Denkanstöße

- Die Parallelität \(AB\parallel CD\) ist im Text gegeben; du musst sie nicht aus der Zeichnung schätzen. - Welche der beiden genannten Strecken besitzt eine rechte Winkelmarkierung zu einer Grundgeraden? - Eine Höhe darf eine Verlängerung treffen, wenn der senkrechte Abstand außerhalb der eigentlichen Seite liegt.

Lösung

1. Die Höhe eines Trapezes ist der senkrechte Abstand der Geraden durch die beiden parallelen Seiten. 2. Die rechte Winkelmarkierung bei \(F\) zeigt, dass \(AF\) senkrecht auf der Geraden durch \(CD\) steht. 3. Wegen \(AB\parallel CD\) steht \(AF\) damit auch senkrecht auf der Geraden durch \(AB\). Also ist \(AF\) die Höhe. 4. Der Höhenfußpunkt darf auf der Verlängerung einer Grundseite liegen; entscheidend ist der senkrechte Abstand der beiden parallelen Geraden.

Antwort

\(AF\) ist die Höhe des Trapezes. Der Punkt \(F\) darf auf der Verlängerung von \(CD\) liegen, weil die Höhe den senkrechten Abstand der parallelen Geraden angibt.
5527256
Im Dreieck \(ABC\) sind zwei Höhen eingezeichnet. Als Grundseite ist ausdrücklich \(BC\) gewählt. Nenne die zugehörige Höhe mit ihren Endpunkten und schreibe die passende Senkrechtbeziehung auf.
Abbildung zur Aufgabe 552725

Denkanstöße

- Welcher Eckpunkt liegt der gewählten Grundseite \(BC\) gegenüber? - Suche die eingezeichnete Strecke, die von diesem Eckpunkt zur Geraden durch \(BC\) führt. - Formuliere die Senkrechtbeziehung mit den Namen der beiden Strecken beziehungsweise Geraden.

Lösung

1. Zur Grundseite \(BC\) muss die Höhe vom gegenüberliegenden Eckpunkt \(A\) ausgehen. 2. Die Strecke von \(A\) zur Geraden durch \(BC\) endet in \(H\). 3. Die rechte Winkelmarkierung bei \(H\) zeigt \(AH\perp BC\).

Antwort

Die gesuchte Höhe ist \(AH\). Es gilt \(AH\perp BC\).
5537836
Lena berechnet den Flächeninhalt des abgebildeten Parallelogramms so: \(7\,\text{cm}\cdot5\,\text{cm}=35\,\text{cm}^2\). Finde ihren Fehler und berechne den Flächeninhalt richtig.
Abbildung zur Aufgabe 553783

Denkanstöße

- Welche Bedingung muss der zweite Faktor in \(A=gh\) erfüllen? - Vergleiche die schräge Seite mit der eingezeichneten senkrechten Strecke. - Welche Länge gehört tatsächlich zur Grundseite \(7\,\text{cm}\)?

Lösung

1. Die \(5\,\text{cm}\) lange schräge Seite ist nicht die zur Grundseite \(7\,\text{cm}\) gehörende Höhe. 2. Die senkrechte Höhe zur Grundseite beträgt \(4\,\text{cm}\). 3. Daher ist \(A=7\,\text{cm}\cdot4\,\text{cm}=28\,\text{cm}^2\).

Antwort

Lena verwendet die schräge Seitenlänge statt der senkrechten Höhe. Richtig ist \(A=28\,\text{cm}^2\).
5537846
Mia setzt beim abgebildeten Trapez die schräge Seite \(5\,\text{cm}\) als Höhe ein. Erkläre, warum das falsch ist, und berechne den Flächeninhalt richtig.
Abbildung zur Aufgabe 553784

Denkanstöße

- Wie ist die Höhe eines Trapezes geometrisch definiert? - Welche eingezeichnete Strecke steht senkrecht auf den parallelen Seiten? - Verwende nur diese Strecke als Höhe in der Trapezformel.

Lösung

1. Die Höhe eines Trapezes ist der senkrechte Abstand der parallelen Seiten. Die schräge Seite mit \(5\,\text{cm}\) ist deshalb nicht die Höhe. 2. Aus der Abbildung liest man die senkrechte Höhe \(h=3\,\text{cm}\) sowie die parallelen Seiten \(8\,\text{cm}\) und \(4\,\text{cm}\) ab. 3. Damit ist \(A=\frac{8\,\text{cm}+4\,\text{cm}}{2}\cdot3\,\text{cm}=18\,\text{cm}^2\).

Antwort

Die schräge Seite ist nicht senkrecht zu den parallelen Seiten. Richtig ist \(A=18\,\text{cm}^2\).
4110106
Der Querschnitt eines Deiches hat die Form eines Trapezes. Die obere Breite (Krone) beträgt \(3\,\text{m}\), die untere Breite (Sohle) ist \(9{,}5\,\text{m}\). Die schrägen Seiten des Deichquerschnitts sind jeweils etwa \(5{,}15\,\text{m}\) lang. Der Deich hat eine senkrechte Höhe von \(4\,\text{m}\). a) Welche der gegebenen Maße benötigst du, um die Querschnittsfläche zu berechnen? b) Berechne die Querschnittsfläche des Deiches. c) Wie verändert sich die Fläche (in \(\text{m}^2\)), wenn die untere Breite um \(1\,\text{m}\) vergrößert wird, alle anderen Maße aber gleich bleiben?

Denkanstöße

- Überlege genau, welche Maße bei einem Trapez für die Fläche wichtig sind und welche nur zur Ablenkung dienen. - Was bedeutet „senkrechte Höhe“ im Gegensatz zu den „schrägen Seiten“? - Berechne für den letzten Teil einfach die Fläche mit dem neuen Maß und vergleiche sie mit dem ersten Ergebnis.

Lösung

1. Teil a: Für den Flächeninhalt eines Trapezes werden nur die beiden parallelen Seiten (Krone und Sohle) sowie die senkrechte Höhe benötigt. Die Längen der schrägen Seiten sind für den Flächeninhalt irrelevant. 2. Teil b: Anwendung der Formel mit \(a = 3\,\text{m}\), \(c = 9{,}5\,\text{m}\) und \(h = 4\,\text{m}\). 3. Berechnung: \(A = \frac{3 + 9{,}5}{2} \cdot 4 = \frac{12{,}5}{2} \cdot 4 = 6{,}25 \cdot 4 = 25\,\text{m}^2\). 4. Teil c: Neue untere Breite \(c_{neu} = 9{,}5\,\text{m} + 1\,\text{m} = 10{,}5\,\text{m}\). 5. Neue Berechnung: \(A_{neu} = \frac{3 + 10{,}5}{2} \cdot 4 = \frac{13{,}5}{2} \cdot 4 = 6{,}75 \cdot 4 = 27\,\text{m}^2\). 6. Differenz bestimmen: \(27\,\text{m}^2 - 25\,\text{m}^2 = 2\,\text{m}^2\). Die Fläche vergrößert sich um \(2\,\text{m}^2\).

Antwort

a) Obere Breite, untere Breite und Höhe. b) \(25\,\text{m}^2\) c) Die Fläche vergrößert sich um \(2\,\text{m}^2\).
4110756
Ein dreieckiges Segel hat eine Grundseite von \(c = 4\,\text{m}\). Die beiden anderen Seiten \(a\) und \(b\) sind jeweils ungefähr \(3\,\text{m}\) lang. Die zugehörige Höhe auf die Seite \(c\) beträgt \(h_c = 2{,}2\,\text{m}\). 1. Berechne den Flächeninhalt des Segels. 2. Begründe, warum man für die Flächenberechnung die Längen der Seiten \(a\) und \(b\) nicht benötigt, wenn die Höhe \(h_c\) bekannt ist.

Denkanstöße

- Welche Maße sind in der Standardformel für den Flächeninhalt eines Dreiecks vorgesehen? - Stell dir vor, du veränderst die Längen der Seiten \(a\) und \(b\), hältst aber die Grundseite und die Höhe konstant. Was passiert mit der Fläche?

Lösung

1. Anwendung der Flächenformel für Dreiecke: \(A = \frac{1}{2}gh\). 2. Einsetzen der Werte für die Grundseite \(c\) und die Höhe \(h_c\): \(A = \frac{1}{2} \cdot 4\,\text{m} \cdot 2{,}2\,\text{m} = 2\,\text{m} \cdot 2{,}2\,\text{m} = 4{,}4\,\text{m}^2\). 3. Begründung: Der Flächeninhalt eines Dreiecks ist durch das Produkt aus Grundseite und der senkrecht darauf stehenden Höhe definiert. Die Seiten \(a\) und \(b\) bestimmen zwar die Form des Dreiecks mit, für den Flächeninhalt genügen jedoch die Grundseite \(c\) und die zugehörige Höhe \(h_c\).

Antwort

1. Der Flächeninhalt des Segels beträgt \(4{,}4\,\text{m}^2\). 2. Die Seiten \(a\) und \(b\) werden nicht benötigt, da die Fläche eines Dreiecks ausschließlich durch die Grundseite und die dazugehörige Höhe bestimmt wird (\(A = \frac{1}{2}gh\)). Die Höhe gibt den senkrechten Abstand der Spitze von der Grundseite an.
4110786
Ein Dreieck hat eine Grundseite von \(g = 10\,\text{cm}\) und die zugehörige Höhe \(h = 4\,\text{cm}\). a) Berechne den Flächeninhalt des Dreiecks. b) Stell dir vor, du verschiebst die Spitze des Dreiecks so weit zur Seite, dass ein stumpfer Winkel entsteht, die Höhe aber bei \(4\,\text{cm}\) bleibt. Verändert sich dadurch der Flächeninhalt? Begründe deine Antwort. c) Wie viele der drei Höhen liegen in diesem neuen stumpfwinkligen Dreieck außerhalb der Dreiecksfläche?

Denkanstöße

- Welche Maße benötigst du für die Flächenberechnung eines Dreiecks? - Schau dir die Flächenformel genau an: Kommt darin die Lage der Spitze oder die Art der Winkel vor? - Was weißt du über die Lage der Höhen in einem stumpfwinkligen Dreieck?

Lösung

1. Berechnung des Flächeninhalts mit der Formel \(A = \frac{1}{2}gh\): \(A = 0{,}5 \cdot 10\,\text{cm} \cdot 4\,\text{cm} = 20\,\text{cm}^2\). 2. Der Flächeninhalt bleibt gleich, da er nur von der Länge der Grundseite und der dazugehörigen Höhe abhängt. Solange diese beiden Maße konstant bleiben, ändert die Form des Dreiecks nichts am Flächeninhalt. 3. In einem stumpfwinkligen Dreieck liegen genau zwei der drei Höhen außerhalb der Dreiecksfläche. Welche Höhen das sind, hängt davon ab, an welchem Eckpunkt der stumpfe Winkel liegt.

Antwort

a) \(20\,\text{cm}^2\) b) Nein, der Flächeninhalt bleibt gleich, da Grundseite und Höhe unverändert sind. c) Genau zwei Höhen liegen außerhalb des Dreiecks.
4110796
Ein rechtwinkliges Dreieck hat die Seitenlängen \(a = 5\,\text{cm}\) und \(b = 12\,\text{cm}\), welche die Katheten bilden (die Seiten am rechten Winkel). Die dritte Seite (Hypotenuse) ist \(c = 13\,\text{cm}\) lang. a) Erkläre, warum die Höhen \(h_a\) und \(h_b\) in diesem Dreieck besonders einfach zu finden sind und gib ihre Längen an. b) Berechne den Flächeninhalt des Dreiecks. c) Berechne die Länge der dritten Höhe \(h_c\) (die Höhe auf die Seite \(c\)). Runde das Ergebnis auf zwei Dezimalstellen.

Denkanstöße

- Was bedeutet es für die Höhen, wenn zwei Seiten eines Dreiecks bereits einen rechten Winkel bilden? - Nutze den bereits berechneten Flächeninhalt, um eine fehlende Größe in einer anderen Formel zu finden. - Wie stellt man die Flächenformel um, wenn man die Höhe sucht?

Lösung

1. In einem rechtwinkligen Dreieck stehen die Katheten senkrecht aufeinander. Daher ist die Seite \(b\) gleichzeitig die Höhe auf die Seite \(a\) (\(h_a = 12\,\text{cm}\)) und die Seite \(a\) die Höhe auf die Seite \(b\) (\(h_b = 5\,\text{cm}\)). 2. Der Flächeninhalt berechnet sich aus den Katheten: \(A = \frac{1}{2}ab = 0{,}5 \cdot 5\,\text{cm} \cdot 12\,\text{cm} = 30\,\text{cm}^2\). 3. Um die dritte Höhe \(h_c\) zu finden, nutzt man die Formel \(A = \frac{1}{2}ch_c\). Umgestellt nach \(h_c\) ergibt sich: \(h_c = \frac{2A}{c} = \frac{2 \cdot 30\,\text{cm}^2}{13\,\text{cm}} = \frac{60}{13}\,\text{cm} \approx 4{,}62\,\text{cm}\).

Antwort

a) Die Höhen entsprechen den Katheten: \(h_a = 12\,\text{cm}\) und \(h_b = 5\,\text{cm}\). b) \(30\,\text{cm}^2\) c) \(h_c \approx 4{,}62\,\text{cm}\)
5522516
Im abgebildeten Dreieck sind die drei Höhen \(CH\), \(AK\) und \(BL\) eingezeichnet. Ordne jeder Seite \(AB\), \(BC\) und \(AC\) ihre zugehörige Höhe zu. Erkläre anschließend, warum alle drei Paare denselben Flächeninhalt des Dreiecks liefern.
Abbildung zur Aufgabe 552251

Denkanstöße

- Beginne bei jeder Höhe am Eckpunkt und prüfe, auf welcher Gegenseite sie senkrecht endet. - Die Rechtwinkligkeitsmarkierungen zeigen die drei Zuordnungen. - Es bleibt immer dasselbe Dreieck; nur die Wahl von Grundseite und zugehöriger Höhe ändert sich.

Lösung

1. \(CH\) steht senkrecht auf \(AB\); deshalb gehört \(CH\) zur Grundseite \(AB\). 2. \(AK\) steht senkrecht auf \(BC\); deshalb gehört \(AK\) zur Grundseite \(BC\). 3. \(BL\) steht senkrecht auf \(AC\); deshalb gehört \(BL\) zur Grundseite \(AC\). 4. In allen drei Fällen wird dasselbe Dreieck beschrieben. Wird eine andere Seite als Grundseite gewählt, ändert sich die zugehörige Höhe so, dass \(A=\frac12 gh\) denselben Flächeninhalt ergibt.

Antwort

\(AB\leftrightarrow CH\), \(BC\leftrightarrow AK\), \(AC\leftrightarrow BL\). Jedes Paar besteht aus einer gewählten Grundseite und ihrem senkrechten Abstand vom gegenüberliegenden Eckpunkt.
5527266
Im stumpfwinkligen Dreieck \(ABC\) sind alle drei Höhen eingezeichnet. Ordne jeder Grundseite \(AB\), \(BC\) und \(AC\) die zugehörige Höhe zu. Beachte, dass eine Höhe außerhalb des Dreiecks liegen kann.
Abbildung zur Aufgabe 552726

Denkanstöße

- Betrachte jeweils nur eine Grundseite und den ihr gegenüberliegenden Eckpunkt. - Eine Höhe darf die Verlängerung einer Grundseite treffen; sie muss nicht vollständig im Dreieck liegen. - Nutze die drei rechten Winkel, um die Zuordnungen zu prüfen.

Lösung

1. Zur Grundseite \(AB\) gehört die Höhe vom gegenüberliegenden Eckpunkt \(C\). Das ist \(CD\). 2. Zur Grundseite \(BC\) gehört die Höhe vom gegenüberliegenden Eckpunkt \(A\). Sie trifft die Verlängerung von \(BC\) in \(E\), also ist \(AE\) die zugehörige Höhe. 3. Zur Grundseite \(AC\) gehört die Höhe vom gegenüberliegenden Eckpunkt \(B\). Das ist \(BF\). 4. Die rechten Winkel bei \(D\), \(E\) und \(F\) bestätigen jeweils die Senkrechtstellung.

Antwort

\(AB\rightarrow CD\) \(BC\rightarrow AE\) \(AC\rightarrow BF\)
5527276
Im Parallelogramm \(ABCD\) sind zwei verschiedene Höhen eingezeichnet. Nenne zwei gültige Grundseite-Höhe-Paare. Erkläre außerdem, warum die schräge Seite \(BC\) nicht die Höhe zur Grundseite \(AB\) ist.
Abbildung zur Aufgabe 552727

Denkanstöße

- Eine Seite des Parallelogramms kann als Grundseite gewählt werden; dazu gehört jeweils der senkrechte Abstand zur gegenüberliegenden parallelen Seite. - Prüfe die rechten Winkel bei \(E\) und \(G\). - Eine Höhe darf auf der Verlängerung einer gewählten Grundseite enden.

Lösung

1. Für die Grundseite \(AB\) steht \(DE\) senkrecht auf \(AB\). Ein gültiges Paar ist daher \(AB\) und \(DE\). 2. Für die Grundseite \(AD\) steht \(CG\) senkrecht auf der Geraden durch \(AD\). Der Fußpunkt \(G\) liegt auf der Verlängerung von \(AD\). Ein zweites gültiges Paar ist daher \(AD\) und \(CG\). 3. Die Seite \(BC\) ist parallel zu \(AD\), aber nicht senkrecht zu \(AB\). Deshalb ist \(BC\) keine Höhe zu \(AB\).

Antwort

Gültige Paare sind \(AB\) mit \(DE\) sowie \(AD\) mit \(CG\). \(BC\) ist keine Höhe zu \(AB\), weil \(BC\not\perp AB\) gilt.
5537856
Beim abgebildeten stumpfwinkligen Dreieck sagt Noah: „Die Strecke \(AH\) kann keine Höhe sein, weil \(H\) außerhalb des Dreiecks liegt. Ich nehme deshalb die Seite \(AB=5\,\text{cm}\) als Höhe zur Grundseite \(BC=8\,\text{cm}\).“ Beurteile seine Aussage und berechne den Flächeninhalt richtig.
Abbildung zur Aufgabe 553785

Denkanstöße

- Muss der Fußpunkt einer Dreieckshöhe immer innerhalb des Dreiecks liegen? - Welche der beschrifteten Strecken steht senkrecht auf der Geraden durch \(BC\)? - Verwende diese Strecke zusammen mit \(BC\) in der Dreiecksformel.

Lösung

1. Bei einem stumpfwinkligen Dreieck darf der Fußpunkt einer Höhe auf der Verlängerung einer Seite liegen. Deshalb ist \(AH\) trotz des außen liegenden Punktes \(H\) eine gültige Höhe zur Grundseite \(BC\). 2. Die Seite \(AB\) ist nicht senkrecht zur Geraden durch \(BC\) und daher keine zu \(BC\) gehörende Höhe. 3. Mit \(BC=8\,\text{cm}\) und \(AH=3\,\text{cm}\) ist \(A=\frac{1}{2}\cdot8\,\text{cm}\cdot3\,\text{cm}=12\,\text{cm}^2\).

Antwort

Noahs Aussage ist falsch. \(AH\) ist die zu \(BC\) gehörende Höhe, und der Flächeninhalt beträgt \(12\,\text{cm}^2\).
5537866
Bei einem Parallelogramm sind \(AB=8\,\text{cm}\) und \(AD=5\,\text{cm}\). Die zu \(AB\) gehörende Höhe beträgt \(4\,\text{cm}\), die zu \(AD\) gehörende Höhe \(6{,}4\,\text{cm}\). Jonas rechnet einmal \(8\cdot6{,}4\) und einmal \(5\cdot4\) und wundert sich über verschiedene Ergebnisse. Erkläre seinen Fehler und gib die beiden richtigen Grundseite-Höhe-Paare an.

Denkanstöße

- Eine Höhe gehört immer zu einer bestimmten Grundseite. - Ordne jeder Seitenlänge die Höhe zu, die senkrecht auf dieser Seite steht. - Bei korrekter Zuordnung müssen beide Rechnungen denselben Flächeninhalt liefern.

Lösung

1. Zu jeder gewählten Grundseite muss genau die senkrechte Höhe auf diese Grundseite verwendet werden. 2. Zur Grundseite \(AB=8\,\text{cm}\) gehört die Höhe \(4\,\text{cm}\). Damit ist \(A=8\,\text{cm}\cdot4\,\text{cm}=32\,\text{cm}^2\). 3. Zur Grundseite \(AD=5\,\text{cm}\) gehört die Höhe \(6{,}4\,\text{cm}\). Damit ist ebenfalls \(A=5\,\text{cm}\cdot6{,}4\,\text{cm}=32\,\text{cm}^2\). 4. Jonas hat jeweils eine Grundseite mit der Höhe zur anderen Grundseite kombiniert.

Antwort

Die richtigen Paare sind \(AB=8\,\text{cm}\) mit \(h_{AB}=4\,\text{cm}\) und \(AD=5\,\text{cm}\) mit \(h_{AD}=6{,}4\,\text{cm}\). Beide ergeben \(32\,\text{cm}^2\).

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