Zum Inhalt springen
Anmelden
Mathematik · Jahrgang 8 · Basiswissen

Dreiecke und Vielecke: Winkel und besondere Linien

Das lernst du

  1. Ich berechne Winkel an geschnittenen Parallelen mit Stufen- und Wechselwinkeln.
  2. Ich berechne die Innenwinkelsumme von Vielecken durch Zerlegen in Dreiecke.
  3. Ich berechne Innen- und Außenwinkel regelmäßiger Vielecke.
  4. Ich zeichne Höhen in Dreiecken und berechne den Flächeninhalt mit jeder Höhe.
  5. Ich zeichne Seitenhalbierende und finde den Schwerpunkt.
  6. Ich nutze den Satz des Thales.
  7. Ich berechne Winkel in zusammengesetzten Figuren und begründe jeden Schritt.
  8. Ich entscheide, ob Angaben ein Dreieck eindeutig festlegen.

Merksätze

Stufenwinkel und Wechselwinkel

An geschnittenen Parallelen sind Stufenwinkel und Wechselwinkel gleich groß.

Nachbarwinkel ergänzen sich zu 180°. Aus 65° folgt also 65° oder 115°.

Winkelsumme im Vieleck

Von einer Ecke aus zerfällt ein Vieleck mit n Ecken in n − 2 Dreiecke.

Deshalb ist seine Winkelsumme (n − 2) · 180°. Ein Fünfeck hat 3 · 180° = 540°.

Regelmäßige Vielecke

Im regelmäßigen Vieleck sind alle Innenwinkel gleich groß.

Ein Außenwinkel ist 360° durch die Eckenzahl, im Sechseck 60°. Der Innenwinkel ist dann 180° − 60° = 120°.

Höhe und Flächeninhalt

Die Höhe führt von einer Ecke senkrecht zur Gegenseite.

Sie kann auch außen liegen. Jede Seite kann Grundseite sein: A = g · h : 2.

Seitenhalbierende und Schwerpunkt

Eine Seitenhalbierende verbindet eine Ecke mit der Mitte der gegenüberliegenden Seite.

Alle drei schneiden sich im Schwerpunkt S. S teilt jede Seitenhalbierende im Verhältnis 2 : 1, von der Ecke aus gezählt.

Satz des Thales

Liegt C auf dem Halbkreis über AB, ist der Winkel bei C ein rechter.

Der Mittelpunkt ist die Mitte von AB. Umgekehrt gilt das auch.

Winkeljagd

Jeder gesuchte Winkel bekommt einen Grund.

Nebenwinkel, Stufenwinkel, Winkelsumme oder Basiswinkel stehen mit im Heft. Gemessen wird nicht.

Kongruenzsätze

SSS, SWS, WSW und SsW legen ein Dreieck eindeutig fest.

Bei SsW liegt der Winkel der längeren Seite gegenüber. Drei Winkel legen nur die Form fest.

Selbst abfragen

Karte 1 von 8 · Vorderseite
Dreiecke und Vielecke: Winkel und besondere LinienStufenwinkel und WechselwinkelWas weißt du dazu? Erst selbst sagen, dann umdrehen.

Tippen dreht um, Wischen blättert.Leertaste dreht um, Pfeiltasten blättern.

So geht es – ein Beispiel je Aufgabenart

Winkel an geschnittenen Parallelen berechnen

g ∥ h. Gegeben ist α = 35°. Bestimme β und nenne die Winkelbeziehung, die du benutzt.

ghsα = 35°β
  1. α und β liegen zwischen g und h auf verschiedenen Seiten von s: Wechselwinkel.
  2. Wechselwinkel an Parallelen sind gleich groß: β = 35°

Ergebnis: β = 35°

Stufen-, Wechsel- oder Nachbarwinkel?

α misst 40°. Welcher Name passt zu α und β, und wie groß ist β?

ghsαβ
  1. α und β liegen an g und h an derselben Stelle.
  2. Stufenwinkel an Parallelen sind gleich groß: β = 40°

Ergebnis: Stufenwinkel, β = 40°

Innenwinkelsumme im Vieleck

Zerlege ein Fünfeck von einer Ecke aus in Dreiecke. Wie groß ist die Summe seiner Innenwinkel?

  1. Von einer Ecke aus entstehen 5 − 2 = 3 Dreiecke.
  2. Jedes Dreieck hat 180°: 3 · 180° = 540°

Ergebnis: 540°

Vieleck von einer Ecke aus in Dreiecke zerlegen

Zeichne in ein Viereck alle Diagonalen, die von einer Ecke ausgehen. Wie viele sind es, und wie viele Dreiecke entstehen?

  1. Zu sich selbst und zu den zwei Nachbarecken geht keine Diagonale: 4 − 3 = 1
  2. 1 Diagonalen teilen in 2 Dreiecke.

Ergebnis: 1 Diagonalen, 2 Dreiecke

Wörter

Gleichung
zwei Rechnungen, die gleich viel wert sind

Typische Fehler – so sieht es falsch aus, so richtig

Nachbarwinkel für gleich groß gehalten
g ∥ h; α = 70° und β liegen zwischen g und h auf derselben Seite → β = 70°
Nachbarwinkel ergänzen sich: β = 180° − 70° = 110°

Nur Stufen- und Wechselwinkel sind gleich groß. Liegen beide Winkel zwischen den Parallelen auf derselben Seite, ergänzen sie sich zu 180°.

Winkelsumme mit Eckenzahl mal 180° gerechnet
Sechseck: 6 · 180° = 1080°
Sechseck: 4 Dreiecke → 4 · 180° = 720°

Von einer Ecke aus entstehen nur n − 2 Dreiecke. Zeichne die Diagonalen ein und zähle die Dreiecke.

Innenwinkel und Außenwinkel verwechselt
Regelmäßiges Zehneck: Innenwinkel = 360° : 10 = 36°
Außenwinkel = 360° : 10 = 36° → Innenwinkel = 180° − 36° = 144°

Der Außenwinkel ist die Drehung an der Ecke: 360° durch die Eckenzahl. Der Innenwinkel ist 180° minus Außenwinkel.

Schräge Seite statt Höhe eingesetzt
Grundseite 4 cm, schräge Seite 6 cm, Höhe 5 cm → 4 · 6 : 2 = 12 cm²
Grundseite 4 cm, Höhe 5 cm → 4 · 5 : 2 = 10 cm²

Die Höhe steht senkrecht auf der Grundseite oder ihrer Verlängerung. Eine schräge Seite ist immer länger.

Schwerpunkt in die Mitte der Seitenhalbierenden gelegt
Seitenhalbierende 12 cm → S liegt 6 cm von der Ecke entfernt
Seitenhalbierende 12 cm → 2 : 1 → S liegt 8 cm von der Ecke entfernt

S teilt die Seitenhalbierende 2 : 1. Von der Ecke bis S sind es zwei Drittel, bis zur Seitenmitte ein Drittel.

Rechten Winkel an der falschen Ecke gesucht
C auf dem Halbkreis über AB, α = 30° → α ist der rechte Winkel
C auf dem Halbkreis → γ = 90°, β = 180° − 90° − 30° = 60°

Der rechte Winkel liegt bei C auf dem Halbkreis, nicht bei A oder B auf dem Durchmesser.

Winkel aus dem Bild geschätzt statt begründet
Außenwinkel bei C 110°, α = 50° → β sieht aus wie 70°, also β = 70°
γ = 180° − 110° = 70° (Nebenwinkel) → β = 180° − 50° − 70° = 60° (Winkelsumme)

Nenne zu jedem Schritt den Satz: Nebenwinkel, Stufenwinkel, Winkelsumme. Das Bild ist nur eine Skizze.

SsW mit dem Winkel an der kürzeren Seite für eindeutig gehalten
a = 5 cm, c = 8 cm, α = 30° → SsW, eindeutig
α liegt der kürzeren Seite a gegenüber → zwei Dreiecke möglich, nicht eindeutig

Liegt der Winkel der kürzeren Seite gegenüber, passen oft zwei verschiedene Dreiecke. Nur die längere Seite macht es eindeutig.

Wo brauchst du das?

Fliesenmuster, Straßenkreuzungen, das Pappdreieck auf der Bleistiftspitze. Beruf: Tischlerei und Dachdeckerei (Gehrung, Sparren), Vermessung, Metallbau.

Weiter lesen und ausprobieren – auf fremden Seiten

  • IQB-Beispielaufgaben: Freigegebene VERA-Aufgaben mit Lösungen und Kompetenzstufen (für den Unterricht freigegeben – nur verlinkt)

Zum Ausdrucken: Drucken-Befehl des Browsers – die Seite ist dafür gebaut. Üben geht am Handy über den Code deiner Klasse, nicht hier.