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Team Winkelhalbierende Lehrer
Und der Weg, der zwischen zwei Schenkeln genau der mittlere ist, heißt Winkelhalbierende.
Wie Du diese konstruierst und was sie für Eigenschaften hat, kannst Du in dieser Erklärung nachlesen.
Die Winkelhalbierende ist genauso wie die Kreislinie, die Mittelsenkrechte, ein Parallelenpaar und die Mittelparallele ein geometrischer Ort.
Zur Erinnerung: Ein geometrischer Ort ist eine Menge von Punkten, die eine gewisse Bedingung erfüllen.
Die Winkelhalbierende halbiert gemäß ihres Namens einen Winkel in zwei gleich große – also kongruente – Winkel.
Etwas formaler kann man die Winkelhalbierende wie folgt definieren:
Die Winkelhalbierende \( w_\alpha \) ist diejenige Gerade zum Winkel \( \alpha \), die durch den Scheitelpunkt S des Winkels geht und diesen in zwei kongruente Winkelfelder - also in zwei gleich große Winkel - teilt.
Beide dabei entstehende Winkel entsprechen dem Wert \(\frac {\alpha}{2}\).
Insgesamt gibt es vier verschiedene Eigenschaften, die eine Winkelhalbierende als geometrisches Objekt definieren.
Winkelhalbierende sind Geraden, haben also keinen Anfangspunkt und keinen Endpunkt. Häufig werden Winkelhalbierende als Halbgeraden oder sogar als Strecken gezeichnet. Der Übersicht halber ist das in Ordnung, Du solltest aber wissen, dass es sich eigentlich um Geraden handelt!
Da die Winkelhalbierende einen Winkel in zwei exakt gleich große Winkel teilt, ist sie die Symmetrieachse des Winkels.
Es ist also möglich, den geteilten Winkel durch eine Spiegelung an der Achse auf die andere Seite zu projizieren.
Liegt ein Punkt P auf der Winkelhalbierenden, so ist sein Abstand zu beiden Schenkeln (g und h) des Winkels \( \alpha \) gleich groß.
Zur Erinnerung: Der Abstand wird immer mithilfe eines Lotes ermittelt.
Diese Eigenschaft kann man auch andersherum formulieren: hat ein Punkt P denselben Abstand zu den Schenkeln eines Winkels, dann liegt er auf der Winkelhalbierenden.
Auf der Winkelhalbierenden liegen also alle Punkte, die zu beiden Schenkeln des Winkels den gleichen Abstand haben.
Daraus ergibt sich noch eine weitere Eigenschaft: zu jedem Punkt E auf dem Schenkel g des Winkels gibt es einen Punkt F auf dem anderen Schenkel h des Winkels, der denselben Abstand zur Winkelhalbierenden hat.
Hier wird auch der Abstand ermittelt, das Lot aber auf den jeweiligen Schenkel gefällt.
Wenn Du ohne Länge oder Winkel nachzumessen, konkret nachzumessen, also nur mit Zirkel und Lineal die Winkelhalbierende konstruieren möchtest, dann lernst Du in diesem Kapitel, wie das geht.
Im Dreieck können mindestens zwei Winkelhalbierende interessante Eigenschaften sichtbar machen. Dafür musst Du sie nur für den Winkel jeder Ecke konstruieren.
In diesem Bild siehst Du die Winkelhalbierenden eines Dreiecks (Winkelhalbierende sind ja Geraden, haben also eigentlich keinen Anfangspunkt und keinen Endpunkt!). Alle drei gelben Winkelhalbierenden schneiden sich immer im gleichen Punkt. Hier ist dieser Schnittpunkt violett markiert.
Zur Erinnerung: An jedem Eckpunkt des Dreiecks befindet sich der zugehörige Innenwinkel: \( A(\alpha), B(\beta),C(\gamma) \) 6.
Abb.4: Winkelhalbierende in einem Dreieck
Allein diese Eigenschaft der Winkelhalbierenden ist faszinierend. Und es kommt noch mehr! Der Schnittpunkt dieser drei Ortslinien, der im Folgenden S genannt wird, hat auch eine wichtige Eigenschaft: Er ist der Mittelpunkt des Inkreises!
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Was ist eine Winkelhalbierende einfach erklärt?
Eine Winkelhalbierende ist eine Gerade, die durch den Scheitel eines Winkels verläuft und den Winkel in zwei gleich große Winkel teilt.
Für was braucht man die Winkelhalbierende?
Der Schnittpunkt der Winkelhalbierenden im Dreieck ist zum Beispiel der Mittelpunkt des Inkreises des Dreiecks. Möchtest du den Inkreis konstruieren, dann brauchst du die Winkelhalbierende.
Möchtest du bestimmte Winkel konstruieren, also mit Zirkel und ohne Geodreieck, dann brauchst du die Winkelhalbierende auch.
Welche Eigenschaften hat eine Winkelhalbierende in jedem Dreieck?
Zunächst teilt die Winkelhalbierende eines Innenwinkels des Dreiecks diesen Winkel in zwei gleichgroße Winkel.
Außerdem ist jede Winkelhalbierende in einem gleichseitigen Dreieck eine Symmetrieachse.
Die drei Winkelhalbierenden eines Dreiecks schneiden sich in genau einem Punkt. Dieser ist der Mittelpunkt des Inkreises des Dreiecks.
Die Winkelhalbierende eines Innenwinkels teilt zudem die gegenüberliegende Seite des Dreiecks im Verhältnis der beiden anliegenden Seiten.
Wie kommt man an die Winkelhalbierende?
Die Winkelhalbierende kann man konstruieren. Dafür sticht man zuerst mit dem Zirkel in den Scheitels des Winkels ein und markiert mit demselben Radius jeweils einen Punkt auf den beiden Schenkeln des Winkels. Dann sticht man mit dem Zirkel zuerst in den Punkt auf dem einen Schenkel und zeichnet im inneren des Winkelfelds einen Halbkreis, dann sticht man in den Punkt auf dem anderen Schenkel und zeichnet mit demselben Radius ebenfalls einen solchen Halbkreis. Die beiden Halbkreise sollten sich in zwei Punkten schneiden (ist das nicht der Fall, war der Radius zu klein gewählt). Wenn diese beiden Punkte nun mit dem Scheitel des Winkels verbunden werden, ist die Winkelhalbierende fertig.
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Lily Hulatt ist Digital Content Specialist mit über drei Jahren Erfahrung in Content-Strategie und Curriculum-Design. Sie hat 2022 ihren Doktortitel in Englischer Literatur an der Durham University erhalten, dort auch im Fachbereich Englische Studien unterrichtet und an verschiedenen Veröffentlichungen mitgewirkt. Lily ist Expertin für Englische Literatur, Englische Sprache, Geschichte und Philosophie.
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Gabriel Freitas ist AI Engineer mit solider Erfahrung in Softwareentwicklung, maschinellen Lernalgorithmen und generativer KI, einschließlich Anwendungen großer Sprachmodelle (LLMs). Er hat Elektrotechnik an der Universität von São Paulo studiert und macht aktuell seinen MSc in Computertechnik an der Universität von Campinas mit Schwerpunkt auf maschinellem Lernen. Gabriel hat einen starken Hintergrund in Software-Engineering und hat an Projekten zu Computer Vision, Embedded AI und LLM-Anwendungen gearbeitet.
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