Lösung Erarbeitungsaufgabe Ortslinien
Zeichnen, Markieren und Benennen.
i. Die Strecke AB ist 6 cm lang; der Mittelpunkt M liegt bei 3 cm.
→ korrekt eingezeichnet und markiert.
ii. Durch M liegen drei Geraden; eine davon steht senkrecht auf AB
→ dies ist die Mittelsenkrechte m der Strecke AB.
iii. Der Kreis um A mit Radius 8 cm ist gezeichnet.
→ Alle Punkte auf dieser Kreislinie haben zu A den konstanten Abstand 8 cm.
iv. Die drei Geraden schneiden den Kreis in mehreren Punkten S₁, S₂, S₃, …
→ Anzahl und Lage unterscheiden sich je nach Zeichnung.
v. Auf der Mittelsenkrechten m wurden drei weitere Punkte P₁, P₂, P₃ markiert.
→ Diese Punkte dürfen frei auf m liegen (auch außerhalb des Kreises).Abstände messen und vergleichen.
i. Typische Tabellenstruktur (Beispiel):
{| class="wikitable"
! Punkt !! Abstand zu A (cm) !! Abstand zu B (cm)
|-
| S₁ || 8,0 || 9,4
|-
| S₂ || 8,0 || 6,9
|-
| S₃ || 8,0 || 8,1
|-
| S₄ || 8,0 || 7,9
|-
| P₁ || 4,2 || 4,2
|-
| P₂ || 7,5 || 7,5
|-
| P₃ || 2,9 || 2,9
|}(Messwerte können individuell leicht variieren.)
ii. Auswertung der Sᵢ:
– Für alle Sᵢ gilt SᵢA ≈ 8 cm (Kreisradius).
– Die Abstände SᵢB sind verschieden.
– Nur wenige Sᵢ haben SᵢA ≈ SᵢB.
→ Diese Sᵢ liegen (annähernd) auf der Mittelsenkrechten m.
iii. Auswertung der Pᵢ:
– Für alle Pᵢ auf der Mittelsenkrechten gilt PᵢA ≈ PᵢB.
– Die Werte selbst sind unterschiedlich groß.
→ Jeder Punkt auf m ist (empirisch) gleich weit von A und B entfernt.Geometrische Orte vergleichen: Kreis (gesichert) und Mittelsenkrechte (empirisch untersucht, später beweisbar).
i. Mögliche Schülerformulierung:
„Ein geometrischer Ort ist die Menge aller Punkte, die eine bestimmte Bedingung erfüllen.“
ii. Ergänzter Lückentext (Musterlösung):
• „Alle Punkte einer Kreislinie um den Punkt Z haben zu Z denselben Abstand;
dieser Abstand bleibt für alle Punkte konstant.“
• „Alle Punkte der Mittelsenkrechten zur Strecke AB haben (vermutlich) zu A und zu B
je gleichen Abstand;
dabei ist dieser Abstand (vermutlich) über die gesamte Gerade nicht konstant.“Hinweis:
– Der Kreis ist per Definition ein gesicherter geometrischer Ort.
– Die Eigenschaft der Mittelsenkrechten wird hier aus Messungen vermutet.
– Der vollständige Beweis („AC = BC genau dann, wenn C auf m liegt“) erfolgt später
mithilfe der Kongruenzsätze (z.B. SSS oder SWS).