Strahlensatz
Geometrie
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- 2026
Basiswissen|
Grundidee|
Strahlen, Strecken, Abschnitte und Geraden|
Zwei Sätze?|
Erster Strahlensatz|
Zweiter Strahlensatz|
Zahlenbeispiel|
Ausführliche Erklärungen|
Der Strahlensatz liefert ähnliche Dreiecke|
Der Strahlensatz und Proportionalität|
Was meint "Strahl"?|
Was sind "entsprechende Seiten"|
Rechnen über den Streckfaktor|
Rechnen über Innere Verhältnisse|
Versuche zum Strahlensatz|
Praktischer Nutzen|
Fußnoten
Basiswissen
Der Strahlensatz, oft spricht man auch von zwei Strahlensätzen, wird hier so erklärt, dass man ihn aus einfacheren Themen selbst herleiten kann, aus a) der Idee der Ähnlichkeit und b) der Idee der Verhältnisse (Proportionalität) von Seitenlängen.
Grundidee
Die zwei Strahlen
- Man hat immer zwei theoretisch unendlich lange Geraden gegeben.
- Diese zwei Geraden kreuzen (schneiden) sich in einem Punkt Z.
- Sie bilden damit sozusagen ein oder zwei Buchstaben V.
- Diese zwei Geraden sind die sogenannten Strahlen.
Die zwei Parallelen
- Zusätzlich zu den zwei Strahlen gibt es noch zwei zueinander parallele Geraden.
- Diese zwei weiteren Geraden bezeichnet man auch als ein sogenanntes Parallelenpaar.
- Diese zwei Geraden sind immer so gezeichnet, dass sie die zwei Strahlen an insgesamt genau vier Punkten schneiden.
- Die zwei Parallelen können auf einer Seite des Punktes Z (wo sich die Strahlen kreuzen) liegen.
- Es kann aber auch sein, dass je eine Gerade des Parallelenpaars auf je einer anderen Seite von Kreuzungspunkt Z liegt.
Die zwei Dreiecke
- Durch die oben beschriebene Anordnung der insgesamt vier Geraden entstehen immer zwei Dreiecke.
- Diese zwei Dreiecke können unterschiedlich groß sein oder auch gleich groß. Beides ist möglich.
- Auf jeden Fall sind die zwei Dreiecke immer ähnlich zueinander.
- Ähnlich heißt: gleiche Form, egal wie die Größen zueinander sind.

Zwei Dreiecke sind dann zueinander ähnlich, wenn man sie so drehen kann, dass es für jede Seite aus dem einen Dreieck genau eine Seite aus dem anderen Dreieck gibt, die parallel zu ihr verläuft. Zwei solchen Seiten nennt man "entsprechende Seiten".
Der Strahlensatz
- Man hat jetzt immer zwei zueinander ähnliche Dreiecke.
- Wir nennen das eine Dreieck das "erste Dreieck" und das andere Dreiecke das "zweite Dreieck".
- Es ist egal, welches der zwei Dreiecke man dabei als das erste oder zweite bezeichnet.
- Dann lautet der Strahlensatz:
DEFINITION:
Das Verhältnis (Quotient, geteilt-Rechnung) der Länge von einer Seite aus dem ersten Dreieck zur Länge der entsprechenden Seite aus dem zweiten Dreieck gibt für alle solche Paare von Seiten für alle drei möglichen Paare immer dieselbe Zahl.
Das Verhältnis (Quotient, geteilt-Rechnung) der Länge von einer Seite aus dem ersten Dreieck zur Länge der entsprechenden Seite aus dem zweiten Dreieck gibt für alle solche Paare von Seiten für alle drei möglichen Paare immer dieselbe Zahl.
- Wählt man als erstes Dreieck das größere Dreieck, dann ist das berechnet Verhältnis als Zahl immer auch gleich dem Vergrößerungsfaktor.
- Hat man mit zwei sich entsprechenden Seiten den Vergrößerungsfaktor für die zwei Dreiecke einmal berechnet, kann man ihn auch auf die zwei anderen Paare von Seiten aus den Dreiecken anwenden.
- Das heißt: kennt man die Längen zweier sich entsprechender Seiten, dann kann man für jede weitere bekannte Seitenlängen die Länge der ihr entsprechenden Seite berechnen. Man muss sie nicht messen oder sonstwie gegeben haben.
- Hat man diese Idee einmal verstanden, muss man nicht mehr zwischen einem ersten und einem zweiten Strahlensatz unterscheiden.
Strahlen, Strecken, Abschnitte und Geraden
Bei Erklärungen zum Strahlensatz kommen oft die Begriffe Strahlen, Geraden, Strecken oder auch Streckenabschnitte vor. Diese sollen hier kurz erklärt werden.
- Ein Strahl ist eine Gerade mit einem Anfang aber ohne Ende. Ein Strahl fängt in irgendeinem Punkt an und geht dann gedanklich als gerade Linie unendlich weit weg. Bei Strahlensatz kann man sich den Punkt Z als Lichtquelle vorstellen, von dem aus gedanklich vier Lichtstrahlen ausgehen. Bei Strahlensatz bezeichnet man nur eine gerade Linie die vom Punkt Z ausgeht als einen 👉 Strahl
- Eine Strecke ist eine gerade Linie ("gestreckt") mit einem Anfang und einem Ende. Beim Strahlensatz sind die geraden Verbindungen zwischen Punkte, etwa vom Punkt A zum Punkt B eine Strecke. Man schreibt kurz AB und meint die Strecke vom Punkt A zum Punkt B. Siehe auch 👉 Strecke
- Ein Abschnitt (etwas "ab Geschnittenes") ist ein Teil eines Strahls, eines Strecke oder einer Geraden. Beim Strahlen satz sind die Abschnitte die Teil-Strecken auf den Strahlen der V-Figur. Das Wort Abschnitt hat dann dieselbe Bedeutung wie das Wort Strecke. Siehe auch 👉 Abschnitt
- Eine Gerade ist eine gerade Linie ohne Anfang und ohne Ende. Eine Gerade ist also gedanklich in beide Richtungen unendlich lang. Für den Strahlensatz ist es unwichtig, ob die betrachteten Strecken und Abschnitte ein Teil theoretisch unendlich langer Geraden sind. Es genügt Betrachtung der beidseitig begrenzten Streckenlängen. Siehe auch 👉 Gerade
Zwei Sätze?
In der Schulmathematik werden oft zwei Strahlensätze unterschieden. Hat man die Logik über die ähnlichen Dreiecke verstanden, ist diese Unterscheidung eigentlich überflüssig. Im Prinzip kann man alle Rechnungen aus der Idee der zentrischen Streckung mit dem Streckzentrum Z oder alternativ aus der Idee des Vergrößerungsfaktors bei ähnlichen Dreiecken herleiten. Die Unterscheidung von zwei Strahlensätzen kann aber helfen, an sich verwandte Aufgabentypen etwas zu untergliedern.
Erster Strahlensatz
Beim ersten Strahlensatz geht es nur um die Längen auf den beiden Strahlen, die vom Punkt Z ausgehen, also den zwei zueinander schräg verlaufenden Geraden. Die Strecken auf den zwei parallelen Geraden spielen für den ersten Strahlensatz keine Rolle.

Der erste Strahlensatz gilt sowohl für die V-Figur wie auch für die X-Figur: Teilt man die Länge der Seite ZA' aus dem einen Dreieck durch die Länge ZA aus dem anderen Dreieck, kommt dabei immer dieselbe Zahl heraus wie beim Teilen der Länge von ZB' durch die Länge von ZB.
Ist zum Beispiel die Strecke ZA' 12 cm lang und die Seite ZA nur 8 cm, dann gibt die Division ZA'/ZA die Zahl 1,5. Man kann auch sagen, dass die größere Seite 1,5 mal so lang ist wie die kleinere Seite. Und diese Zahl gilt dann auch als Streckfaktor für die zwei anderen Strecken: wenn ZA' durch ZA die Zahl 1,5 ergibt, dann muss auch ZB' durch ZB 1,5 ergeben. ZB' ist dann auch 1,5 mal so groß wie ZB. Weiß man zum Beispiel, dass die Seite ZB 7 cm lang ist, dann kann man berechnen, dass ZB' 1,5·7 cm lang ist, also 10,5 cm.
Zweiter Strahlensatz
Beim zweiten Strahlensatz geht es einmal um die Längen auf den beiden zueinander parallelen Strahlen, sowie zusätzlich um die Längen auf einem der zwei Geraden die aus dem Punkt Z kommen.

Auch der zweite Strahlensatz gilt sowohl für die V-Figur wie auch für die X-Figur: Teilt man die Länge der Seite A'B' aus dem einen Dreieck durch die Länge AB aus dem anderen Dreieck, kommt dabei immer dieselbe Zahl heraus wie beim Teilen der Länge von ZB' durch die Länge von ZB oder auch von ZA' durch ZA.
Ist zum Beispiel die Strecke A'B' 20 Zentimeter lang und die Strecke AB nur 10 cm, dann weiß man damit auch: eine Seite aus dem großen Dreieck ist immer doppelt so lang wie die ihr entsprechende Seite aus dem kleinen Dreieck. Wenn man diesen Streckfaktor einmal berechnet hat, kann man damit bei weiteren Paaren von Seiten zwischen den zwei Dreiecke hin und her rechnen.
Zahlenbeispiel
Angenommen der Strahlensatz liefert mit seinen vier Geraden genau zwei Dreiecke. Das ist genau der Zweck der zwei Geraden. Diese zwei Dreiecke sind dann ähnlich zueinander. Die Dreiecke dürfen gleich groß sein, müssen es aber nicht. Wir gehen im Beispiel von einem kleinen und einem großen Dreieck aus. Man könnte genau so gut auch von einem linken und rechten oder einem oberen und unteren Dreieck sprechen. Die Logik bleibt dieselbe. Damit kann man einiges anfangen.
- Die Seiten im kleinen Dreieck heißen: a, b und c.
- Die entsprechenden Seiten im großen Dreieck heißen: a', b' und c'
- Angenommen: a' = 4 cm und a = 6 cm
- Also: a' ist 1,5 mal so groß wie a.
- Dann gilt: irgendeine Seite im Großen Dreieck ist immer 1,5 mal so groß wie die entsprechend Seite im kleinen Dreieck.
Diesen ersten Gedanken könnte man als "Rüberrechnen" von einem ins andere Dreieck bezeichnen. Man berechnet den Vergrößerungs- oder Verkleinerungsfaktor, mit dem man vom einem ins andere Dreieck kommt. Damit kann man dann weiter machen.
- Angenommen: b= 10 cm
- Dann weiß man auch: b' muss 1,5 mal so groß sein.
- Also ist b' = 15 cm.
Nimmt diese Logik mit dem "Rüberrechnen" über einen Faktor zwischen den Dreiecken als Anfangspunkt, kann man damit quasi jede Aufgabe zum Strahlensatz lösen. Das ist vielleicht nicht immer der schnellste Weg, aber er funktioniert immer.
Ausführliche Erklärungen
Der Strahlensatz liefert ähnliche Dreiecke
Wer die Grundidee mit den zwei sich kreuzenden Geraden und den zwei parallelen Geraden begriffen hat, kann diesen Abschnitt hier überspringen. Er geht auf einen Sonderfall ein, bei dem der Strahlensatz nicht sinnvoll zustande kommt.
- Zuerst zeichnet man zwei Geraden, die sich schneiden.
- Diese nennen wir die Kreuzgeraden.
- Dadurch entsteht eine X-Figur.
- Man stellt sich das X als unendlich lang vor.
- Jetzt zeichnet man zwei andere Geraden.
- Diese zwei weiteren Geraden sollen zueinander parallel und verschieden sein.
- Diese zwei Geraden nennen wir hier kurz die Parallelen.
- Man muss dabei zwei Bedingungen einhalten, dass am Ende zwei ähnliche Dreiecke entstehen:
- I Keine der zwei Parallelen darf durch den Kreuzungspunkt des X gehen.
- II Keine der zwei Parallelen darf parallel zu einer der zwei Kreuzgeraden sein.
- Es ist ansonsten völlig egal, wo die zwei parallelen Geraden liegen.
- Es werden dann am Ende immer zwei Dreiecke in dem Bild entstanden sein.
- Und diese Dreiecke sind immer ähnlich zueinander.
- Ähnlich heißt: sie haben auf jeden Fall dieselbe Form.
- Sie dürfen aber unterschiedlich groß sein.
- Siehe auch 👉 Ähnlichkeit
Der Hinweis zu den zwei Randbedingungen stammt von Kai Kuckelkorn, Dezember 2025
Der Strahlensatz und Proportionalität
Proportionalität erkennen
Was meint "Strahl"?
- In der Geometrie ist ein Strahl immer eine gerade Linie.
- Ein Strahl hat einen Anfangspunkt aber keine Ende.
- Für einen Strahlensatz ist es aber nur wichtig, dass die Linie gerade ist.
- Es ist egal, ob sie unendlich oder begrenzt ist.
Beim Strahlensatz kann man die zwei sich kreuzenden Geraden auch als vier Strahlen auffassen: stellt man sich den Kreuzungspunkt als Lichtquelle vor, gehen von dieser Lichtquelle vier Strahlen aus.
Vielleicht stammt das Wort Strahlensatz aus einer Zeit, als die Überlegungen nahe am Sinnbild von Lichtstrahlen gemacht wurden? Für die Mathematik ist die Idee unwichtig, dass ein Strahl irgendwo einen Anfang aber kein Ende hat. Besser ist es, man spricht von zwei Geraden. Geraden haben weder einen Anfang noch ein Ende, sie gehen in beide ihre Richtungen "unendlich weiter" (zumindest gedanklich). Siehe auch 👉 Strahl
Was sind "entsprechende Seiten"
Bei vielen Erklärungen zum Strahlensatz und zu ähnlichen Dreiecken ist oft von "entsprechenden Seiten" die Rede. Das ist ein wichtiger Begriff, der hier Schritt-für-Schritt erklärt werden soll.
- Wenn zwei Seiten ähnlich sind, haben sie dieselbe Form.
- Man kann die Dreiecke gedanklich immer so legen, dass jede Seite des einen Dreiecks eine zu ihr parallele Seite aus dem anderen Dreieck hat.
- Eine Seite aus dem einen und eine zu ihr parallele Seite aus dem anderen Dreieck sind dann zwei sich "entsprechende Seiten".
- Die Seiten entsprechen sich auch dann noch, wenn man die Dreiecke wieder anders legt oder zueinander verdreht.
Oft macht man sich entsprechende Seiten auch über ähnliche Benennungen deutlich. Wenn a, b und c zum Beispiel die Seiten in einem Dreieck sind, dann bezeichnet man die Seiten im anderen Dreieck gerne als a', b' und c'. Man liest: a-Strich, b-Strich und c-Strich und spricht auch von "gestrichenen Größen".
Rechnen über den Streckfaktor
Oft der einfachste Weg
- Man hat zwei zueinander ähnliche Dreiecke.
- Eine Seite a im kleinen Dreieck sei 4 cm lang.
- Die entsprechende Seite a' im große Dreieck sei 6 cm lang.
- Womit muss man die kleine Seite malnehmen, um die große Seite zu bekommen?
- Konkret: 4 mal was gibt 6? Lösen als Umkehraufgabe
- 6:4 gibt die Antwort auf 4 mal was ist 6: 1,5
- Der Vergrößerungsfaktor k ist also 1,5. ✓
Und dieser Vergrößerungsfaktor gilt dann auch für die anderen Seiten. Man kann verallgemeinern und sagen: wenn die Seite a' genau 1,5 mal so groß ist wie a, dann sind alle Seiten im großen Dreieck 1,5 mal so groß wie ihre entsprechenden Seiten im kleinen Dreieck.
Merksatz:
Suche eine Seite mit bekannter Seitenlänge im kleinen Dreieck, von der die Länge der entsprechenden Seite im großen Dreieck bekannt ist. Teile die Länge aus dem großen durch die Länge im kleinen Dreieck. Das Ergebnis ist der Streckfaktor. Dieser gilt dann auch für die anderen Seiten.
Suche eine Seite mit bekannter Seitenlänge im kleinen Dreieck, von der die Länge der entsprechenden Seite im großen Dreieck bekannt ist. Teile die Länge aus dem großen durch die Länge im kleinen Dreieck. Das Ergebnis ist der Streckfaktor. Dieser gilt dann auch für die anderen Seiten.
Man kann diese Logik in umgekehrter Richtung gedacht auch vom großen ins kleine Dreieck anwenden. Dann kann man den Faktor als Verkleinerungsfaktor bezeichnen: große Seite mal was gibt die kleine Seite? Hier muss man gut das Denken in Dezimalzahlen als Multiplikatoren können, etwa: 9 mal was gibt 4? Das Ergebnis wird eine Null-Komma-Zahl sein. Man kann das formal lösen als Gleichung: 9·x=4. Das gibt: x=4/9 oder etwa 0,44. Siehe mehr unter 👉 Dezimalzahl als Multiplikator
Rechnen über Innere Verhältnisse
Um von einem Dreieck ins andere "hinüber zu rechnen", benötigt man immer mindestens die Längen von zwei sich entsprechende Seiten. Damit könnte man theoretisch immer auch wie im Abschnitt oben beschrieben über den Vergrößerungsfaktor vorgehen. Oft ist aber eine zweite Methode genauso gut und manchmal auch schneller. Wenn a, b und c die Seiten im einen Dreieck und a', b' und c' die Seiten im anderen Dreieck sind, dann gilt immer:
- a:b = a':b'
- a:c = a':c'
- b:c = b':c'
- b:a = b':a'
- c:a = c':a'
- c:b = c':b'
Hier gibt es ein allgemeines Muster: wenn man zwei Seiten aus einem Dreieck durcheinander teilt, dann erhält man immer dasselbe Ergebnis wie beim Teilen der zwei entsprechenden Seiten aus dem anderen Dreieck. Es ist dabei egal, welches der Dreiecke das größere und welches das kleinere ist. Mathematisch formuliert man dann:
Merksatz:
"Das Verhältnis von zwei Seiten in einem Dreieck ist gleich dem Verhältnis der entsprechenden Seiten in jedem dazu ähnlichen Dreieck.
"Das Verhältnis von zwei Seiten in einem Dreieck ist gleich dem Verhältnis der entsprechenden Seiten in jedem dazu ähnlichen Dreieck.
Wenn die Seite a = 12 cm ist und b = 8 cm, dann gilt: a:b = 1,5. Dann gilt auch: a':b' = 1,5. Ist dann zum Beispiel die Seite a' = 45 cm dann gilt die Verhältnisgleichung: 45 : x = 1,5. Auflösen gibt: x = 30 und damit b' = 30 cm. Mit dem Strahlensatz kann man oft leicht solche Verhältnisgleichungen aufstellen. Wie man sie löst ist erklärt im Artikel 👉 Verhältnisgleichung lösen
Versuche zum Strahlensatz
- 10 bis 30 Minuten 👉 Baumhöhe über Strahlensatz
- 5 bis 10 Minuten 👉 Lupen-Kino
Praktischer Nutzen
Messen ist oft teuer.
Für die Vermessung einer Strecke von etwa 2 Kilometern im Gelände (Wald und Wiese) mit einem Theodolit oder einer Totalstation kann man Kosten grob abschätzen. Bei einem Abstand typischen von etwa 100 m zwischen den Stationen ergeben sich rund 20 Messpunkte über die 2 km. Das Aufstellen und Horizontieren des Instruments an jeder Station dauert je nach Erfahrung und Gelände zwischen 5 und 30 Minuten, die Winkel- und Distanzmessung wenige Minuten. Dazu kommt die Zeit für das Umstellen des Instruments auf die nächste Station. Summiert man diese Werte, ergibt sich ein grober Gesamtzeitbedarf von etwa 4 bis 8 Stunden für die aktive Feldarbeit auf der gesamten Strecke. Die Preise für Gehilfen und Vermessungsingenieure lagen 2026 zwischen 30 bis an die 100 Euro pro Stunde. Arbeiten ein Gehilfe und ein Ingenieur zum Beispiel 8 Stunden lang an einer solchen Strecke, kann das schnell Richtung 1000 Euro oder mehr kosten.
Wenn sich jetzt aber die Möglichkeit ergibt, aus zwei bereits teuer bezahlten Längenangaben durch bloßen Strahlensatz weitere Längen zu berechnen, spart man viel Zeit und Geld.
Und abgesehen von den Kosten gibt es einen weiteren Vorteil. Vielleicht kann man die Länge einer bestimmte Strecke gar nicht messen, sie von Bäumen, einem undurchdringlichen Sumpf oder einem Berg blockiert ist. Man kann dann jedoch Strecken um das Hindernis herum messen und die gesuchte Strecke am Ende indirekt einfach berechnen. [1]
Fußnoten
- [1] Die Entwicklung, das Herausschälen neuer Erkenntnisse, Aspekte oder Einsichten aus bereits vorhandenem Wissen ist eine typische Methode wissenschaftlichen Denkens. Man spricht von einer sogenannten 👉 Deduktion
- [2] "Werden zwei Strahlen S1 und S2, die einen gemeinsamen Anfangspunkt Z haben, von zwei zueinander parallelen Geraden geschnitten…": in dieser Formulierung ist implizit enthalten dass die zwei parallelen Geraden die zwei sich kreuzenden Strahlen schneiden. Das schließt die Möglichkeit aus, dass eine der zwei parallel Geraden echt parallel (also auch verschieden) zu einer der zwei sich kreuzenden Geraden ist. Es lässt aber streng genommen die Möglichkeit zu, dass ein der zwei zueinander parallelen Geraden identisch mit einer der zwei sich kreuzenden Geraden ist. Die Parallelität einer der zwei zueinander parallelen Geraden zu irgendeiner der zwei sich kreuzenden Geraden explizit auszuschließen erscheint also sinnvoll. Die Definition steht in: Guido Walz: Spektrum Lexikon der Mathematik. Band 5: Sed bis Zyl; 2002; ISBN: 3-8274-9437-1. Dort im Artikel "Strahlensatz" auf Seite 121.
- [3] Wie man mit Hilfe der Strahlensätze die Entfernung zu einem Haus messen kann, ohne dass die zu messende Strecke selbst zugänglich sein muss, zeigt eindrucksvoll ein Bild von Levinus Hulsius aus dem Jahr 1604. Das Bild gehört in das Buch: Erster Tractat der mechanischen Instrumenten. Gründtlicher, augenscheinicher Bericht deß newen geometrischen gruntreissenden Instruments, Planimetra genannt, Frankfurt am Main, 1604. Dort die Seite 114.
- [4] Zur Abschätzung der Zeit für Längenmessungen: "The objective of this thesis is to evaluate and compare precision, accuracy and time expenditure of total station (TS), Global Positioning System (GPS) and terrestrial laser scaner (TLS)." In: Solomon Dargie Chekole: Surveying with GPS, total station and terresterial laser scaner: a comparative study. Royal Institute of Technology (KTH)Stockholm, Sweden. Mai 2014.