Von den drei Seiten a, b und c eines rechtwinkligen Dreiecks (c ist die Hypotenuse) geben Sie nur die zwei ein, die Sie kennen. Der Satz des Pythagoras liefert die fehlende Seite, und auch die beiden spitzen Winkel, der Flächeninhalt, der Umfang und die Höhe auf die Hypotenuse werden angezeigt.
Inhaltsverzeichnis
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Was Sie auf dieser Seite tun können
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Wofür ist diese Berechnung nützlich?
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Anleitung
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Formeln und Abbildungen
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Symbole und Begriffe
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Was Sie vorab wissen sollten
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Mit Excel berechnen
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Mit Google Tabellen berechnen
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Mit Python berechnen
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Die Formel in LaTeX und anderen mathematischen Schreibweisen (zum Kopieren)
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Die Berechnung von ChatGPT ausführen lassen
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Die Vorteile von DataChef
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Verwandte Funktionen
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Alle NumberChef-Rechner
Was Sie auf dieser Seite tun können
- Geben Sie zwei beliebige der drei Seiten eines rechtwinkligen Dreiecks ein, und der Satz des Pythagoras \(a^2 + b^2 = c^2\) liefert Ihnen sofort die dritte Seite
- Fragen wie „Ich weiß nur, dass es in der einen Richtung 3 m und in der anderen 4 m sind. Wie lang ist die Diagonale?“ beantwortet der Rechner in einem Schritt
- Neben der fehlenden Seite berechnet er auch die beiden spitzen Winkel, den Flächeninhalt, den Umfang und die Höhe auf die Hypotenuse, mit Rechenweg
- Eine leicht verständliche Erklärung der Formeln sowie Formeln zum Kopieren für Excel, Google Tabellen und Python finden Sie ebenfalls auf dieser Seite
Wofür ist diese Berechnung nützlich?
Lehnen Sie eine 5 m lange Leiter mit einem Fußabstand von 1,5 m an eine Wand, reicht sie \(\sqrt{5^2 - 1{,}5^2} = \sqrt{22{,}75} \approx 4{,}77\) m an der Wand hoch (etwa 4,8 m).
Eine Leiter wird mit dem Fuß im Abstand zur Wand aufgestellt, damit sie nicht umkippt (eine übliche Faustregel für Anlegeleitern ist ein Fußabstand von einem Viertel der Leiterlänge), sie reicht also nie so hoch wie ihre volle Länge. Die Reichweite vor der Arbeit so abzuschätzen, gehört auf Baustellen und in der Elektroinstallation zum Grundhandwerk.
Messen Sie an einer Seite 3 m und an der anderen 4 m ab. Beträgt der Abstand zwischen den beiden Markierungen genau 5 m, ist die Ecke rechtwinklig (wegen \(3^2 + 4^2 = 5^2\) sagt die Umkehrung des Satzes des Pythagoras, dass es ein rechter Winkel ist). Bei größeren Bauten verwenden Zimmerleute weitere pythagoreische Tripel wie 6-8-10 oder 9-12-15.
Diese „3-4-5-Methode“ wird seit Jahrtausenden genutzt, von den Seilspannern im alten Ägypten bis zu heutigen Fundament- und Terrassenabsteckungen. Sie ist die praktischste Alltagsanwendung des Satzes des Pythagoras.
Ein Ort, der 300 m östlich und 400 m nördlich von Ihnen liegt, ist in der Luftlinie \(\sqrt{300^2 + 400^2} = 500\) m entfernt.
Den Abstand zweier Punkte aus dem Ost-West-Unterschied und dem Nord-Süd-Unterschied zu bestimmen (die Abstandsformel), ist der Satz des Pythagoras selbst. Er läuft in fast jedem Programm, das mit Orten arbeitet, etwa in Navigation, Karten-Apps und Computerspielen.
Eine Treppe, die 3,6 m waagerecht verläuft und 2,7 m ansteigt, hat eine Länge in der Schräge von \(\sqrt{3{,}6^2 + 2{,}7^2} = \sqrt{20{,}25} = 4{,}5\) m.
Die Länge jedes schrägen Bauteils, etwa eines Treppengeländers oder eines Rampenbretts, ergibt sich aus den waagerechten und senkrechten Maßen des Plans mit dem Satz des Pythagoras. Sie können sie direkt nutzen, um das Material vor dem Einkauf abzuschätzen.
Formeln und Abbildungen
Symbole und Begriffe
Symbole
| \(a\), \(b\) | a, b | Die Längen der beiden Katheten, der Seiten, die den rechten Winkel bilden. Es spielt keine Rolle, welche Sie a nennen, das Ergebnis ist dasselbe. |
| \(c\) | c | Die Länge der Hypotenuse, der längsten Seite eines rechtwinkligen Dreiecks, dem rechten Winkel gegenüber. |
| \(a^2\) | a zum Quadrat | Eine Zahl mal sich selbst (\(a^2 = a \times a\)). Die kleine hochgestellte 2 ist ein Exponent und bedeutet „zweimal als Faktor verwenden“. (Zum Beispiel \(3^2 = 3 \times 3 = 9\)) |
| \(\sqrt{\phantom{x}}\) | Quadratwurzel (Wurzelzeichen) | Das Zeichen für eine Quadratwurzel. \(\sqrt{25}\) ist die positive Zahl, die quadriert 25 ergibt, also 5. Es kann auch eine Zahl sein, deren Dezimalentwicklung nie endet, wie \(\sqrt{2}\) (etwa 1,414). |
| \(\alpha\), \(\beta\) | Alpha, Beta | Griechische Buchstaben, die oft für Winkel verwendet werden. Auf dieser Seite ist \(\alpha\) der Winkel gegenüber der Kathete a und \(\beta\) der Winkel gegenüber der Kathete b, und es gilt \(\alpha + \beta = 90°\). |
| \(\arcsin\) | Arkussinus | Die Umkehrung des Sinus \(\sin\) (Gegenkathete ÷ Hypotenuse). Sie führt vom Verhältnis zurück zum Winkel. Dieser Rechner bestimmt die Winkel damit. Auf einem wissenschaftlichen Taschenrechner ist es die Taste sin⁻¹. |
| \(h\) | h | Die Höhe auf die Hypotenuse, die Höhe von der Ecke am rechten Winkel zur Hypotenuse, mit der Hypotenuse als Grundseite. Der Buchstabe ist der Anfangsbuchstabe von „Höhe“. |
Begriffe
| Satz des Pythagoras | Der Satz, dass die drei Seiten eines rechtwinkligen Dreiecks \(a^2 + b^2 = c^2\) erfüllen (c ist die Hypotenuse). Er ist nach dem antiken griechischen Mathematiker Pythagoras benannt (um das 6. Jahrhundert v. Chr.). Er wird in Klasse 8–9 behandelt. |
| Kathete | Eine der beiden Seiten eines rechtwinkligen Dreiecks, die den rechten Winkel bilden. Die beiden Katheten heißen meist a und b und sind immer kürzer als die Hypotenuse. |
| rechtwinkliges Dreieck | Ein Dreieck, in dem einer der drei Winkel genau 90° (ein rechter Winkel) ist. Der Satz des Pythagoras funktioniert nur für diese Form. |
| Hypotenuse | Die Seite eines rechtwinkligen Dreiecks, die dem rechten Winkel gegenüberliegt. Sie ist die längste der drei Seiten, und im Satz des Pythagoras steht ihr Quadrat immer allein auf einer Seite der Gleichung. |
| Quadratwurzel | Eine Zahl, die quadriert die ursprüngliche Zahl ergibt. Die positive Quadratwurzel aus 25 ist 5, die Quadratwurzel aus 2 ist \(\sqrt{2} \approx 1{,}414\). Quadratwurzeln werden in Klasse 9 behandelt. |
| pythagoreisches Tripel | Drei ganze Zahlen, die den Satz des Pythagoras erfüllen. (3, 4, 5), (5, 12, 13) und (8, 15, 17) sind bekannt. Sie kommen oft in Übungsaufgaben vor und wenn Bauleute rechte Winkel abstecken. |
| Umkehrung des Satzes des Pythagoras | Der Satz, dass ein Dreieck, dessen drei Seiten \(a^2 + b^2 = c^2\) erfüllen, ein rechtwinkliges Dreieck ist. Durch bloßes Messen der Seiten lässt sich prüfen, ob ein Winkel ein rechter Winkel ist, deshalb wird er auf echten Baustellen genutzt. |
Was Sie vorab wissen sollten
Hier ist zusammengefasst, was Ihnen hilft, die Berechnung auf dieser Seite mit echtem Verständnis zu nutzen und nicht nur den Knopf zu drücken.
| Quadrate und Potenzen (Klasse 6–7, 11–13 Jahre) |
|
| Quadratwurzeln (Klasse 9, 14–15 Jahre) |
|
| Grundlagen zum Dreieck (Klasse 4–6, 9–12 Jahre) |
|
| Der Satz des Pythagoras (Klasse 8–9, 13–15 Jahre) |
|
Mit Excel berechnen
| Kathete a | 3 |
| Kathete b | 4 |
| Hypotenuse c | 5 |
| Wert von a²+b² | =B1^2+B2^2 |
| Wert von c² | =B3^2 |
| Kathete a | 3 |
| Kathete b | 4 |
| Hypotenuse c | =WURZEL(B1^2+B2^2) |
| Hypotenuse c | 13 |
| Bekannte Kathete a | 5 |
| Fehlende Kathete b | =WURZEL(B1^2-B2^2) |
| Kathete a | 3 |
| Kathete b | 4 |
| Hypotenuse c | 5 |
| Höhe h | =B1*B2/B3 |
„^2“ quadriert eine Zahl, und „WURZEL(…)“ ist die Excel-Funktion für die Quadratwurzel.
Sind in der ersten Tabelle der Wert von a²+b² (B4) und der Wert von c² (B5) gleich, ist das Dreieck ein rechtwinkliges Dreieck (beim Beispiel 3, 4, 5 sind beide 25).
In der zweiten Tabelle zeigt B3 die Hypotenuse, 5. Ersetzen Sie einfach die Eingabezahlen durch Ihre eigenen Seitenlängen.
Mit Google Tabellen berechnen
| Kathete a | 3 |
| Kathete b | 4 |
| Hypotenuse c | 5 |
| Wert von a²+b² | =B1^2+B2^2 |
| Wert von c² | =B3^2 |
| Kathete a | 3 |
| Kathete b | 4 |
| Hypotenuse c | =WURZEL(B1^2+B2^2) |
| Hypotenuse c | 13 |
| Bekannte Kathete a | 5 |
| Fehlende Kathete b | =WURZEL(B1^2-B2^2) |
| Kathete a | 3 |
| Kathete b | 4 |
| Hypotenuse c | 5 |
| Höhe h | =B1*B2/B3 |
Mit Python berechnen
import math
side_a = 3.0 # Kathete a
side_b = 4.0 # Kathete b
hypotenuse = math.sqrt(side_a ** 2 + side_b ** 2) # Hypotenuse c (math.hypot(side_a, side_b) liefert dasselbe)
area = side_a * side_b / 2 # Flächeninhalt
perimeter = side_a + side_b + hypotenuse # Umfang
height = side_a * side_b / hypotenuse # Höhe auf die Hypotenuse
angle_alpha = math.degrees(math.asin(side_a / hypotenuse)) # Winkel gegenüber der Kathete a (Grad)
print(f"Hypotenuse c: {hypotenuse}")
print(f"Flächeninhalt: {area}")
print(f"Umfang: {perimeter}")
print(f"Höhe auf die Hypotenuse: {height}")
print(f"Winkel alpha: {angle_alpha}")
# Kennen Sie die Hypotenuse c und die Kathete a, erhalten Sie die fehlende Kathete b mit
# side_b = math.sqrt(hypotenuse ** 2 - side_a ** 2)
Die Formel in LaTeX und anderen mathematischen Schreibweisen (zum Kopieren)
a² + b² = c²
a^2 + b^2 = c^2
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<msup><mi>a</mi><mn>2</mn></msup>
<mo>+</mo>
<msup><mi>b</mi><mn>2</mn></msup>
<mo>=</mo>
<msup><mi>c</mi><mn>2</mn></msup>
</mrow>
</math>
a^2 + b^2 = c^2
a^2 + b^2 == c^2
a^2 + b^2 = c^2;
a^2 + b^2 == c^2
a^2 + b^2 = c^2
c = √(a² + b²)
c = \sqrt{a^2 + b^2}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>c</mi>
<mo>=</mo>
<msqrt>
<mrow>
<msup><mi>a</mi><mn>2</mn></msup>
<mo>+</mo>
<msup><mi>b</mi><mn>2</mn></msup>
</mrow>
</msqrt>
</mrow>
</math>
c = sqrt(a^2 + b^2)
Sqrt[a^2 + b^2]
c := sqrt(a^2 + b^2);
c = sqrt(a^2 + b^2);
c = √(a^2 + b^2)
b = √(c² − a²)
b = \sqrt{c^2 - a^2}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>b</mi>
<mo>=</mo>
<msqrt>
<mrow>
<msup><mi>c</mi><mn>2</mn></msup>
<mo>−</mo>
<msup><mi>a</mi><mn>2</mn></msup>
</mrow>
</msqrt>
</mrow>
</math>
b = sqrt(c^2 - a^2)
Sqrt[c^2 - a^2]
b := sqrt(c^2 - a^2);
b = sqrt(c^2 - a^2);
b = √(c^2 - a^2)
h = a × b ÷ c
h = \frac{ab}{c}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>h</mi>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<mrow><mi>a</mi><mi>b</mi></mrow>
<mi>c</mi>
</mfrac>
</mrow>
</math>
h = (a b)/c
a*b/c
h := a*b/c;
h = a*b/c;
h = ab/c
Die Berechnung von ChatGPT ausführen lassen
Sie sind ein Rechenassistent für Geometrie. Führen Sie die folgende Berechnung aus, indem Sie tatsächlich Python-Code ausführen, und stützen Sie Ihre Antwort nur auf die Zahlen aus dem Ausführungsergebnis (nicht im Kopf rechnen und nicht schätzen). In einem rechtwinkligen Dreieck sind die beiden Katheten a = 3 und b = 4. Bestimmen Sie jeweils Folgendes: 1. Die Länge der Hypotenuse c (Satz des Pythagoras c = √(a² + b²)) 2. Den Winkel α (gegenüber der Kathete a) und den Winkel β (gegenüber der Kathete b) in Grad 3. Den Flächeninhalt und den Umfang 4. Die Höhe auf die Hypotenuse h = ab ÷ c Zeigen Sie die verwendeten Formeln und die Zahlen aus dem Ausführungsergebnis.
Anleitung
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1Zahlen eingebenGeben Sie die Zahlen, mit denen Sie rechnen möchten, in die Eingabefelder ein
-
2BerechnenKlicken Sie auf die Schaltfläche „Berechnen“
-
3Ergebnis ablesenDas Ergebnis erscheint sofort. Auf derselben Seite finden Sie auch den Rechenweg und die Erklärung der Formel
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