Mathematik

Lot fällen und errichten: Anleitung und Übungen

Lot fällen und errichten: Anleitung und Übungen
Lot fällen und errichten: Anleitung und Übungen
Für Quiz, Lückentext, Lernkarten und Fortschritt ist JavaScript nötig. Alle Inhalte und Lösungen bleiben direkt lesbar.

Liegt der vorgegebene Punkt auf der Geraden, errichtest du dort ein Lot. Liegt er außerhalb, fällst du von ihm ein Lot auf die Gerade. In beiden Fällen entsteht eine Gerade, die die Ausgangsgerade im rechten Winkel schneidet.

Deine Lernziele

Hake ab, was du schon kannst — und komm am Ende hierher zurück!

Lot und Fußpunkt verstehen

Zwei Geraden stehen senkrecht aufeinander, wenn sie einen Winkel von 90° bilden. Fachsprachlich heißen solche Geraden orthogonal.

Definition

Lot

Ein Lot ist eine Gerade oder Strecke, die senkrecht auf einer gegebenen Geraden steht.

Schneidet die Lotgerade die Ausgangsgerade im Punkt $F$, dann heißt $F$ Lotfußpunkt oder kurz Fußpunkt. Der Teil zwischen dem Ausgangspunkt und $F$ ist die Lotstrecke.

Merke

Ein rechter Winkel am Schnittpunkt ist das entscheidende Merkmal eines Lots.

Teste dich
Frage 1 von 1LeichtWoran erkennst du eine Lotgerade?
Lösung: Sie schneidet die Ausgangsgerade in einem Winkel von 90°. — Die Lage auf dem Blatt spielt keine Rolle. Entscheidend ist ausschließlich der rechte Winkel zur Ausgangsgeraden.
Errichten oder fällen?

Die Lage des vorgegebenen Punktes bestimmt den passenden Ausdruck.

  • Liegt $P$ auf der Geraden $g$, wird das Lot in $P$ errichtet.
  • Liegt $P$ nicht auf $g$, wird das Lot von $P$ auf $g$ gefällt.

Beim Fällen liegt der spätere Fußpunkt $F$ auf $g$. Der Ausgangspunkt $P$ und der Fußpunkt $F$ sind dann verschiedene Punkte.

Beispiel

Auf einer geraden Straße ist ein Punkt $P$ markiert. Eine Seitenstraße soll dort im rechten Winkel abzweigen. Weil $P$ auf der Straße liegt, wird das Lot in $P$ errichtet.

Steht ein Baum bei $P$ neben der Straße und du suchst den kürzesten geraden Weg zur Straße, liegt $P$ außerhalb. Deshalb fällst du von $P$ ein Lot auf die Straße.

Teste dich
Frage 1 von 2LeichtDer Punkt $P$ liegt auf der Geraden $g$. Was ist zu tun?
Lösung: Das Lot wird in $P$ errichtet. — Prüfe zuerst nur die Punktlage: Punkt auf der Geraden bedeutet errichten.
Frage 2 von 2MittelDer Punkt $P$ liegt außerhalb von $g$. Welche Aussage stimmt?
Lösung: Das Lot wird von $P$ auf $g$ gefällt. — Von einem Punkt außerhalb einer Geraden kannst du eine Lotgerade auf diese Gerade fällen.
Mit dem Geodreieck konstruieren

Mit dem Geodreieck nutzt du seine Grundlinie und die dazu senkrechte 90°-Markierung.

Lot in einem Punkt errichten

  1. Lege die Grundlinie des Geodreiecks genau auf $g$.
  2. Verschiebe das Geodreieck, bis die senkrechte 90°-Linie durch $P$ verläuft.
  3. Zeichne durch $P$ entlang dieser Linie.
  4. Markiere den rechten Winkel am Schnittpunkt.

Lot von einem Punkt fällen

  1. Lege die Grundlinie des Geodreiecks genau auf $g$.
  2. Verschiebe es parallel zu $g$, bis die senkrechte 90°-Linie durch den außerhalb liegenden Punkt $P$ verläuft.
  3. Zeichne durch $P$ bis über $g$ hinweg.
  4. Bezeichne den Schnittpunkt mit $g$ als $F$.
Gut zu wissen

Je nach Bauform des Geodreiecks können die Markierungen anders aussehen. Prüfe deshalb zuerst, welche Linie oder Kante laut 90°-Markierung senkrecht zur angelegten Grundlinie verläuft.

Merke

Lege sorgfältig an und verschiebe das Geodreieck, ohne es zu drehen. Schon eine kleine Verdrehung verändert den Winkel.

Teste dich
Frage 1 von 1MittelDie Grundlinie des Geodreiecks liegt auf $g$. Was musst du vor dem Zeichnen prüfen?
Lösung: Die senkrechte 90°-Linie verläuft durch den vorgegebenen Punkt. — Eine genaue Konstruktion beruht auf der 90°-Markierung, nicht auf dem Augenmaß.
Lot mit Zirkel errichten

Gegeben sind eine Gerade $g$ und ein Punkt $P$ auf $g$.

  1. Stich den Zirkel in $P$ ein und zeichne einen Kreisbogen, der $g$ auf beiden Seiten von $P$ schneidet.
  2. Nenne die Schnittpunkte $S_1$ und $S_2$. Beide sind gleich weit von $P$ entfernt.
  3. Öffne den Zirkel weiter als die Hälfte der Strecke zwischen $S_1$ und $S_2$.
  4. Zeichne mit unveränderter Zirkelöffnung je einen Kreisbogen um $S_1$ und $S_2$.
  5. Markiere einen Schnittpunkt der beiden Kreisbögen mit $K$.
  6. Zeichne die Gerade durch $P$ und $K$.
Beispiel

Da $S_1$ und $S_2$ durch denselben Kreis um $P$ entstanden sind, ist $P$ von beiden Punkten gleich weit entfernt. Auch $K$ hat zu $S_1$ und $S_2$ den gleichen Abstand, weil die Kreisbögen mit derselben Zirkelöffnung gezeichnet wurden.

Die Gerade durch zwei Punkte, die von $S_1$ und $S_2$ gleich weit entfernt sind, ist die Mittelsenkrechte der Strecke zwischen $S_1$ und $S_2$. Deshalb steht die Gerade $PK$ senkrecht auf $g$.

Merke

Die beiden Kreisbögen um $S_1$ und $S_2$ müssen dieselbe Zirkelöffnung haben und sich schneiden. Ist der Radius zu klein, entsteht kein Schnittpunkt $K$.

Teste dich
Frage 1 von 1MittelWarum darfst du die Zirkelöffnung zwischen den Kreisbögen um $S_1$ und $S_2$ nicht verändern?
Lösung: Nur bei gleicher Öffnung ist ihr Schnittpunkt von $S_1$ und $S_2$ gleich weit entfernt. — Gleiche Radien erzeugen einen Punkt mit gleichem Abstand zu beiden Ausgangspunkten. Darauf beruht die Mittelsenkrechte.
Lot mit Zirkel fällen

Gegeben sind eine Gerade $g$ und ein Punkt $P$ außerhalb von $g$.

  1. Stich den Zirkel in $P$ ein.
  2. Wähle den Radius so groß, dass der Kreis $g$ in zwei Punkten schneidet. Nenne sie $A$ und $B$.
  3. Zeichne mit dem Abstand $AP$ einen Kreisbogen um $A$.
  4. Zeichne mit unveränderter Zirkelöffnung einen Kreisbogen um $B$.
  5. Die beiden Bögen schneiden sich in $P$ und in einem zweiten Punkt $Q$.
  6. Zeichne die Gerade durch $P$ und $Q$.
  7. Markiere ihren Schnittpunkt mit $g$ als Fußpunkt $F$.
Beispiel

Der erste Kreis zeigt: $PA$ und $PB$ sind gleich lang. Die beiden folgenden Kreisbögen zeigen außerdem: $QA$ und $QB$ sind gleich lang.

Damit sind sowohl $P$ als auch $Q$ von $A$ und $B$ gleich weit entfernt. Die Gerade $PQ$ ist deshalb die Mittelsenkrechte der Strecke zwischen $A$ und $B$. Da diese Strecke auf $g$ liegt, steht $PQ$ senkrecht auf $g$.

Teste dich
Frage 1 von 2MittelDer erste Kreis um $P$ berührt $g$ nur in einem Punkt. Was musst du ändern?
Lösung: Den Radius vergrößern, bis der Kreis $g$ zweimal schneidet. — Für die Konstruktion brauchst du zwei verschiedene Punkte $A$ und $B$ auf $g$. Deshalb muss der Kreis die Gerade zweimal schneiden.
Frage 2 von 2SchwerWarum ist die Gerade $PQ$ ein Lot auf $g$?
Lösung: Sie ist die Mittelsenkrechte einer auf $g$ liegenden Strecke. — Punkte mit gleichem Abstand zu $A$ und $B$ liegen auf deren Mittelsenkrechter. Daher ist $PQ$ senkrecht zur Geraden durch $A$ und $B$.
Lotstrecke und Abstand

Beim Fällen eines Lots verbindet die Lotstrecke den außerhalb liegenden Punkt $P$ mit dem Fußpunkt $F$ auf $g$.

Diese Strecke ist die kürzeste Verbindung von $P$ zur Geraden $g$. Ihre Länge ist der Abstand des Punktes von der Geraden. Eine schräg verlaufende Strecke von $P$ zu einem anderen Punkt auf $g$ ist länger.

Verwechsle das Lot nicht mit der Mittelsenkrechten einer vorgegebenen Strecke:

  • Ein Lot kann in jedem Punkt einer Geraden errichtet werden.
  • Eine Mittelsenkrechte verläuft durch den Mittelpunkt einer bestimmten Strecke.
  • Bei der Zirkelkonstruktion wird eine Hilfsstrecke erzeugt, deren Mittelsenkrechte das gesuchte Lot ist.
Lückentext

Wähle in jeder Lücke die passende Form und prüfe anschließend deine Antworten.

Liegt $P$ auf $g$, wird das Lot . Liegt $P$ außerhalb von $g$, wird es . Der Schnittpunkt des Lots mit $g$ heißt . Die Länge der Lotstrecke gibt den von $P$ zu $g$ an.

Lösungen: Lücke 1: errichtet; Lücke 2: gefällt; Lücke 3: Lotfußpunkt; Lücke 4: Abstand. Entscheide zuerst anhand der Punktlage. Der Fußpunkt liegt auf der Ausgangsgeraden, und die senkrechte Lotstrecke bestimmt den Abstand.
Karteikasten
Karteikasten

Überlege zuerst selbst und drehe die Karte anschließend zum Prüfen um.

Alles auf einen Blick
Mindmap
  • Lot konstruieren
    • Kennzeichen: rechter Winkel von 90°
    • Punkt auf der Geraden: Lot errichten
    • Punkt außerhalb: Lot fällen
    • Hilfsmittel: Geodreieck oder Zirkel und Lineal
    • Schnittpunkt mit der Geraden: Lotfußpunkt
    • Länge der Lotstrecke: Abstand
Abschluss-Check
Teste dich
Frage 1 von 4LeichtWann wird ein Lot errichtet?
Lösung: Wenn der vorgegebene Punkt auf der Ausgangsgeraden liegt. — Errichten und Fällen unterscheiden sich durch die Punktlage, nicht durch das Werkzeug.
Frage 2 von 4MittelDu sollst mit Zirkel und Lineal ein Lot von $P$ auf $g$ fällen. Was muss der erste Kreis leisten?
Lösung: Er muss $g$ in zwei verschiedenen Punkten schneiden. — Die beiden Schnittpunkte auf $g$ bilden die Hilfsstrecke, deren Mittelsenkrechte durch $P$ verläuft.
Frage 3 von 4MittelEine gezeichnete Gerade verläuft durch $P$, schneidet $g$ aber in einem Winkel von 80°. Ist sie ein Lot auf $g$?
Lösung: Nein, denn ein Lot muss mit $g$ einen Winkel von 90° bilden. — Kontrolliere immer beide Bedingungen: Die Lotgerade verläuft durch den verlangten Punkt und steht senkrecht auf der Ausgangsgeraden.
Frage 4 von 4SchwerBei einer Zirkelkonstruktion wurden die Bögen um die beiden Punkte auf $g$ mit verschiedenen Radien gezeichnet. Warum ist die Konstruktion nicht zuverlässig?
Lösung: Der Schnittpunkt ist dann nicht zwingend von beiden Punkten gleich weit entfernt. — Die Begründung der Konstruktion benötigt gleiche Abstände. Deshalb muss die Zirkelöffnung für beide Bögen unverändert bleiben.

Prüfe zum Schluss deine eigene Konstruktion: Verläuft die neue Gerade durch den vorgegebenen Punkt? Schneidet sie die Ausgangsgerade im rechten Winkel? Wenn beides stimmt, hast du das Lot korrekt errichtet oder gefällt.

Passend dazu