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Mathematik · Klasse 5 · Kapitel

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Geometrische Grundbegriffe und Vierecke

EntdeckenDie Frage zum Kapitel

Beschreibe einem Partner diese Figur aus vier Linien so genau, dass er sie ohne Hinsehen nachzeichnen kann. Du darfst nicht zeigen.

Schreib eine Vermutung auf, bevor du weiterliest.

Für die Lehrkraft: Die Beschreibungen werden lang und ungenau: „die schräge Linie, die irgendwie gleich läuft wie die andere“. Die Nachzeichnungen sehen alle verschieden aus. Genau dafür gibt es zwei Wörter: parallel heißt „läuft gleich und schneidet sich nie“, senkrecht heißt „trifft im rechten Winkel“. Mit ihnen reicht ein Satz.

  • Entdecken Frage, Vorstellung, Bild
  • Merken kommt ins Heft
  • Beispiel vorgerechnet, Schritt für Schritt
  • Üben selbst rechnen
  • Achtung typischer Fehler
  • Weiterdenken zum Knobeln und Vernetzen

○ mit Starthilfe, ● für alle, ★ zum Weiterdenken. Du wählst mindestens eine ★-Aufgabe. Du rechnest ins Heft.

Fit für das Kapitel?

Das brauchst du aus früheren Themen. Klappt es nicht, frag nach, bevor es losgeht.

ÜbenWeißt du das noch?

Vierecke erkennt man an Seiten und Winkeln, nicht an ihrer Lage; Strecke, Strahl und Gerade sind verschieden.

  1. ●39
    Das ist ein Trapez. Bestimme: Wie viele Paare paralleler Seiten hat es?
    Lösung zeigen
    1. Trapez: genau ein Paar paralleler Seiten.
    2. Paare paralleler Seiten: 1
    Ergebnis:
    1
  2. ●40
    Sofia hat mit dem Lineal eine rote Linie gezogen. Entscheide: Ist sie eine Strecke, ein Strahl oder eine Gerade? Achte auf die Enden.
    Lösung zeigen
    1. Die Linie hat weder Anfang noch Ende.
    2. Sie ist eine Gerade.
    Ergebnis:
    Gerade

So kannst du es dir vorstellen

EntdeckenEigenschaften statt Aussehen

Eine Figur erkennt man an dem, was man prüfen kann: parallele Seiten, rechte Winkel, gleich lange Seiten. Dreht man sie, bleibt alles gleich – nur das Aussehen ändert sich.

Ein Parallelogramm und dasselbe gedreht: Die gegenüberliegenden Seiten bleiben parallelParallele Seiten bleiben parallelParallelogrammdasselbe, gedreht

WeiterdenkenDenk nach

Ein Quadrat wird auf die Spitze gestellt. Ist es dann noch ein Quadrat? Woran erkennst du das, ohne zu messen?

1Ich unterscheide Strecke, Strahl und Gerade und bezeichne sie richtig.

EntdeckenFrage

Warum liegen Straßenbahnschienen überall gleich weit auseinander?

Was meinst du? Schreib deine Vermutung auf, bevor du weiterliest.

Auflösung

Weil die Räder fest auf einer Achse sitzen: Die Schienen müssen parallel sein. Bei der Berliner Straßenbahn sind es 1435 Millimeter, die Normalspur. Wäre der Abstand an einer Stelle anders, spränge die Bahn heraus.

Ausprobieren: Geometriebrett: konstruieren und messen

Punkte setzen, Strecken, Geraden und Kreise ziehen, Winkel messen – und beobachten, was beim Ziehen gleich bleibt.

MerkenStrecke, Strahl, Gerade

Eine Strecke hat zwei Endpunkte und lässt sich messen.

Ein Strahl hat einen Anfangspunkt und kein Ende. Eine Gerade hat weder Anfang noch Ende.

BeispielStrecke, Strahl oder Gerade?

Benenne die Linie im Bild mit ihren Punkten E und F. Beim Strahl zuerst den Anfangspunkt.
FE
Schritt für Schritt
  1. Enden ansehen: einen Anfangspunkt und kein Ende.
  2. Das ist ein Strahl.
  3. Name: Strahl mit Anfangspunkt F durch E
  1. Enden ansehen: einen Anfangspunkt und kein Ende.
  2. Das ist ein Strahl.
  3. Name: Strahl mit Anfangspunkt F durch E
Ergebnis:
Strahl mit Anfangspunkt F durch E

AchtungStrecke, Strahl und Gerade verwechselt

So nicht
Anfangspunkt A, durch B, kein Ende → Strecke AB, 5 cm lang
So richtig
Ein Anfangspunkt, kein Ende → Strahl mit Anfangspunkt A durch B, nicht messbar

Auf die Enden schauen: zwei Endpunkte heißt Strecke, einer heißt Strahl, keiner heißt Gerade.

ÜbenJetzt du

  1. ○1
    Benenne die Linie im Bild mit ihren Punkten K und L. Beim Strahl zuerst den Anfangspunkt.
    KL
    So fängst du an:
    Enden ansehen: zwei Endpunkte.
    Lösung zeigen
    1. Enden ansehen: zwei Endpunkte.
    2. Das ist eine Strecke.
    3. Name: Strecke KL
    Ergebnis:
    Strecke KL
  2. ●2
    Wie heißt die Linie durch C und D: Strecke, Strahl oder Gerade? Achte auf die Enden.
    CD
    Lösung zeigen
    1. Enden ansehen: Die Linie hat weder Anfang noch Ende.
    2. Zwei Endpunkte heißt Strecke, ein Anfangspunkt heißt Strahl, ohne Ende heißt Gerade.
    3. Also ist es eine Gerade.
    Ergebnis:
    Gerade
  3. ★3
    Kann man die Linie durch U und V ganz mit dem Lineal messen? Begründe mit den Enden.
    UV
    Lösung zeigen
    1. Die Linie hat zwei Endpunkte.
    2. Messen kann man nur eine Linie mit zwei Endpunkten.
    3. Ja, sie hat zwei Endpunkte – es ist die Strecke UV.
    Ergebnis:
    Ja, sie hat zwei Endpunkte – es ist die Strecke UV.

2Ich prüfe mit dem Geodreieck, ob zwei Geraden senkrecht oder parallel zueinander sind.

EntdeckenFrage

Wie misst man, wie weit ein Haus von der Grundstücksgrenze steht – schräg oder gerade hinüber?

Was meinst du? Schreib deine Vermutung auf, bevor du weiterliest.

Auflösung

Senkrecht, denn der Abstand ist die kürzeste Verbindung. Die Berliner Bauordnung schreibt ausdrücklich vor, dass die Tiefe der Abstandsfläche senkrecht zur Wand gemessen wird. Jede schräge Strecke wäre länger.

MerkenSenkrecht und parallel

Senkrecht heißt: Zwei Geraden bilden einen rechten Winkel.

Parallel heißt: Sie sind überall gleich weit voneinander entfernt. Die Zeichen dafür sind ⊥ und ∥.

BeispielParallel oder senkrecht prüfen

Sind die Geraden g und h zueinander parallel, senkrecht oder keins von beidem? Prüfe mit dem Geodreieck.
gh
Schritt für Schritt
  1. Richtung von g: 2 nach rechts und 1 nach oben.
  2. Richtung von h: 1 nach links und 2 nach oben.
  3. Die Richtung ist um einen rechten Winkel gedreht: Das Geodreieck passt genau in die Ecke.
  1. Richtung von g: 2 nach rechts und 1 nach oben.
  2. Richtung von h: 1 nach links und 2 nach oben.
  3. Die Richtung ist um einen rechten Winkel gedreht: Das Geodreieck passt genau in die Ecke.
Ergebnis:
senkrecht: g ⊥ h

AchtungSenkrecht mit „von oben nach unten“ verwechselt

So nicht
g: 3 nach rechts, 1 nach oben; h: 1 nach links, 3 nach oben → nicht senkrecht, h ist schräg
So richtig
g: 3 rechts, 1 oben; h: 1 links, 3 oben → um 90° gedreht, g ⊥ h

Senkrecht heißt: rechter Winkel zur anderen Geraden – auch wenn beide schräg liegen.

ÜbenJetzt du

  1. ○4
    Die Geraden g und h schneiden sich. Der Winkel zwischen ihnen beträgt 90°. Stehen sie senkrecht aufeinander?
    gh90°
    So fängst du an:
    Senkrecht heißt: Der Winkel ist genau 90°.
    Lösung zeigen
    1. Senkrecht heißt: Der Winkel ist genau 90°.
    2. 90° ist genau 90°.
    3. Ja: g ⊥ h.
    Ergebnis:
    Ja, g ⊥ h
  2. ●5
    Die Geraden g und h schneiden sich. Der Winkel zwischen ihnen beträgt 80°. Stehen sie senkrecht aufeinander?
    gh80°
    Lösung zeigen
    1. Senkrecht heißt: Der Winkel ist genau 90°.
    2. 80° ist nicht 90°.
    3. Nein, sie stehen nicht senkrecht aufeinander.
    Ergebnis:
    Nein
  3. ★6
    Lina misst an zwei Stellen, wie weit die Geraden g und h voneinander entfernt sind: 3 cm und 3 cm. Sind g und h parallel?
    gh3 cm3 cm
    Lösung zeigen
    1. Parallele Geraden sind überall gleich weit voneinander entfernt.
    2. An beiden Stellen 3 cm: gleich weit.
    3. Ja: g ∥ h.
    Ergebnis:
    Ja, g ∥ h

3Ich zeichne Senkrechte und Parallelen mit dem Geodreieck.

EntdeckenFrage

Ist jedes Quadrat ein Rechteck – oder ist das Wortklauberei?

Was meinst du? Schreib deine Vermutung auf, bevor du weiterliest.

Auflösung

Ein Rechteck ist jedes Viereck mit vier rechten Winkeln. Das Quadrat hat vier rechte Winkel, also ist es ein Rechteck, und zwar eines mit gleich langen Seiten. Wer Vierecke an Eigenschaften erkennt statt am Aussehen, sieht das sofort.

MerkenSenkrechte und Parallele zeichnen

Das Geodreieck zeichnet beides.

Für eine Senkrechte liegt die Mittellinie auf der Geraden, für eine Parallele eine Hilfslinie. Gezeichnet wird an der langen Kante.

BeispielSenkrechte und Parallele auf Kästchenpapier

Die Gerade s läuft 3 nach rechts. Wie läuft eine Parallele zu s durch den Punkt G?
sG?
Schritt für Schritt
  1. Parallel heißt: dieselbe Richtung.
  2. Also wie s: 3 nach rechts.
  3. Die Parallele durch G läuft 3 nach rechts.
  1. Parallel heißt: dieselbe Richtung.
  2. Also wie s: 3 nach rechts.
  3. Die Parallele durch G läuft 3 nach rechts.
Ergebnis:
3 nach rechts

AchtungParallel und senkrecht verwechselt oder nach Augenmaß entschieden

So nicht
zwei schräge Geraden im rechten Winkel → nicht senkrecht
So richtig
zwei schräge Geraden im rechten Winkel → senkrecht

Leg das Geodreieck an. Passt der rechte Winkel genau, stehen die Geraden senkrecht aufeinander.

ÜbenJetzt du

  1. ○7
    Wie viele Senkrechte zu g kannst du durch den Punkt U zeichnen? Probiere es mit dem Geodreieck.
    gU?
    So fängst du an:
    Lege die Mittellinie des Geodreiecks auf g.
    Lösung zeigen
    1. Lege die Mittellinie des Geodreiecks auf g.
    2. Schiebe es, bis die Kante durch U geht. Das klappt nur an einer Stelle.
    3. Es gibt genau 1 Senkrechte.
    Ergebnis:
    1 Senkrechte
  2. ●8
    Die Gerade g läuft 3 nach rechts und 1 nach oben. Wie läuft eine Parallele zu g durch den Punkt G?
    gG?
    Lösung zeigen
    1. Parallel heißt: dieselbe Richtung.
    2. Also wie g: 3 nach rechts und 1 nach oben.
    3. Die Parallele durch G läuft 3 nach rechts und 1 nach oben.
    Ergebnis:
    3 nach rechts und 1 nach oben
  3. ★9
    Wie viele Senkrechte zu s kannst du durch den Punkt G zeichnen? Probiere es mit dem Geodreieck.
    sG?
    Lösung zeigen
    1. Lege die Mittellinie des Geodreiecks auf s.
    2. Schiebe es, bis die Kante durch G geht. Das klappt nur an einer Stelle.
    3. Es gibt genau 1 Senkrechte.
    Ergebnis:
    1 Senkrechte

4Ich bestimme den Abstand eines Punktes von einer Geraden und den Abstand von Parallelen.

EntdeckenFrage

Bleibt ein Quadrat ein Quadrat, wenn man es auf die Spitze stellt?

Was meinst du? Schreib deine Vermutung auf, bevor du weiterliest.

Auflösung

Ja. Seiten und Winkel ändern sich beim Drehen nicht. Trotzdem nennen in Untersuchungen viele Kinder das gedrehte Quadrat eine Raute, weil sie Figuren am typischen Aussehen erkennen und nicht an ihren Eigenschaften.

MerkenAbstand

Der Abstand eines Punktes von einer Geraden ist die kürzeste Verbindung.

Sie steht senkrecht auf der Geraden. Parallelen haben überall denselben Abstand.

BeispielAbstand von einer Geraden

Wie groß ist der Abstand des Punktes C von der Geraden k? Ein Kästchen ist 0,5 cm breit.
kC?
Schritt für Schritt
  1. Kürzester Weg von C zu k: senkrecht auf k.
  2. Das sind 2 Kästchen.
  3. 2 · 0,5 cm = 1 cm
  1. Kürzester Weg von C zu k: senkrecht auf k.
  2. Das sind 2 Kästchen.
  3. 2 · 0,5 cm = 1 cm
Ergebnis:
1 cm

AchtungAbstand schräg gemessen

So nicht
P liegt 4 Kästchen über g; schräg gemessen 3 cm → Abstand 3 cm
So richtig
Senkrecht: 4 Kästchen · 0,5 cm = 2 cm → Abstand 2 cm

Der Abstand steht senkrecht auf der Geraden; jede schräge Strecke ist länger.

ÜbenJetzt du

  1. ○10
    Tom misst von K schräg bis zur Geraden g und erhält 3 cm. Ist das der Abstand von K zu g? Begründe.
    gK3 cm
    So fängst du an:
    Der Abstand ist die kürzeste Verbindung.
    Lösung zeigen
    1. Der Abstand ist die kürzeste Verbindung.
    2. Die kürzeste Verbindung steht senkrecht auf g.
    3. Toms Strecke ist schräg und deshalb länger: Nein, 3 cm ist nicht der Abstand.
    Ergebnis:
    Nein, der Abstand wird senkrecht gemessen
  2. ●11
    Tom misst von R schräg bis zur Geraden g und erhält 2,5 cm. Ist das der Abstand von R zu g? Begründe.
    gR2,5 cm
    Lösung zeigen
    1. Der Abstand ist die kürzeste Verbindung.
    2. Die kürzeste Verbindung steht senkrecht auf g.
    3. Toms Strecke ist schräg und deshalb länger: Nein, 2,5 cm ist nicht der Abstand.
    Ergebnis:
    Nein, der Abstand wird senkrecht gemessen
  3. ★12
    Wie groß ist der Abstand des Punktes X von der Geraden s? Ein Kästchen ist 0,5 cm breit.
    sX?
    Lösung zeigen
    1. Kürzester Weg von X zu s: senkrecht auf s.
    2. Das sind 6 Kästchen.
    3. 6 · 0,5 cm = 3 cm
    Ergebnis:
    3 cm

5Ich beschreibe Vierecke an ihren Seiten, Winkeln und Diagonalen.

EntdeckenFrage

Wie zeichnet man einen großen Kreis auf den Schulhof, ganz ohne Zirkel?

Was meinst du? Schreib deine Vermutung auf, bevor du weiterliest.

Auflösung

Mit einer Schnur und Kreide: Ein Kind hält ein Ende im Mittelpunkt fest, ein anderes führt das straffe Ende mit der Kreide herum. Die Schnur ist der Radius, und jeder Punkt der Linie ist gleich weit vom Mittelpunkt entfernt.

MerkenVierecke und ihre Eigenschaften

Vierecke unterscheidet man an drei Dingen.

Gezählt werden die Paare paralleler Seiten und die rechten Winkel, verglichen werden die Seitenlängen. Daraus folgt der Name.

BeispielVierecke und ihre Eigenschaften

Wie viele rechte Winkel hat ein allgemeines Drachenviereck?
Drachenviereck?
Schritt für Schritt
  1. Mit dem Geodreieck jede Ecke prüfen.
  2. Im allgemeinen Fall ist keine Ecke ein rechter Winkel.
  1. Mit dem Geodreieck jede Ecke prüfen.
  2. Im allgemeinen Fall ist keine Ecke ein rechter Winkel.
Ergebnis:
0 rechte Winkel

AchtungViereck am Aussehen statt an Eigenschaften erkannt

So nicht
Auf der Spitze, 4 Seiten je 3 cm, 4 rechte Winkel → Raute
So richtig
4 Seiten je 3 cm und 4 rechte Winkel → Quadrat, auch gedreht

Parallele Seiten, rechte Winkel und gleich lange Seiten prüfen. Ein gedrehtes Quadrat bleibt ein Quadrat.

ÜbenJetzt du

  1. ○13
    Wie viele rechte Winkel hat ein allgemeines Parallelogramm?
    Parallelogramm?
    So fängst du an:
    Mit dem Geodreieck jede Ecke prüfen.
    Lösung zeigen
    1. Mit dem Geodreieck jede Ecke prüfen.
    2. Im allgemeinen Fall ist keine Ecke ein rechter Winkel.
    Ergebnis:
    0 rechte Winkel
  2. ●14
    Ein Viereck hat zwei Paare paralleler Seiten, keinen rechten Winkel und verschieden lange Nachbarseiten. Wie heißt es ganz genau?
    Lösung zeigen
    1. Der Reihe nach prüfen: parallele Seiten, rechte Winkel, gleich lange Seiten.
    2. Genau diese Eigenschaften hat das Parallelogramm.
    Ergebnis:
    Parallelogramm
  3. ★15
    Wie viele Paare paralleler Seiten hat ein Rechteck?
    Rechteck?
    Lösung zeigen
    1. Im Rechteck gilt: gegenüberliegende Seiten sind gleich lang.
    2. Parallele Seiten prüfen: zwei Paare.
    Ergebnis:
    2 Paare

6Ich ordne Vierecke im Haus der Vierecke und begründe Sonderfälle.

EntdeckenFrage

Wie viele Spiele hat eine WM-Gruppe, wenn jede der vier Mannschaften gegen jede spielt?

Was meinst du? Schreib deine Vermutung auf, bevor du weiterliest.

Auflösung

Sechs. Vier Punkte, jeder mit jedem verbunden, ergeben sechs Strecken. Deshalb hat jede Vorrundengruppe sechs Spiele, und jede Mannschaft spielt dreimal.

MerkenHaus der Vierecke

Ein Sonderfall hat alle Eigenschaften des allgemeineren Vierecks und noch mehr.

Jedes Quadrat ist ein Rechteck und eine Raute. Jedes Rechteck ist ein Parallelogramm, jedes Parallelogramm ein Trapez.

BeispielHaus der Vierecke: Sonderfälle begründen

Stimmt die Aussage? Begründe mit einer Eigenschaft: „Alle Parallelogramme sind Trapeze.“
ParallelogrammTrapez?
Schritt für Schritt
  1. Trapez heißt: mindestens ein Paar paralleler Seiten.
  2. Ein Parallelogramm hat immer mindestens ein Paar paralleler Seiten.
  3. Im Haus der Vierecke steht das Parallelogramm unter dem Trapez: wahr.
  1. Trapez heißt: mindestens ein Paar paralleler Seiten.
  2. Ein Parallelogramm hat immer mindestens ein Paar paralleler Seiten.
  3. Im Haus der Vierecke steht das Parallelogramm unter dem Trapez: wahr.
Ergebnis:
wahr

AchtungNoch einmal: Viereck am Aussehen statt an Eigenschaften erkannt

So nicht
Auf der Spitze, 4 Seiten je 3 cm, 4 rechte Winkel → Raute
So richtig
4 Seiten je 3 cm und 4 rechte Winkel → Quadrat, auch gedreht

Parallele Seiten, rechte Winkel und gleich lange Seiten prüfen. Ein gedrehtes Quadrat bleibt ein Quadrat.

ÜbenJetzt du

  1. ○16
    Stimmt die Aussage? Begründe mit einer Eigenschaft: „Jedes Drachenviereck ist ein Quadrat.“
    DrachenviereckQuadrat?
    So fängst du an:
    Quadrat heißt: vier gleich lange Seiten und vier rechte Winkel.
    Lösung zeigen
    1. Quadrat heißt: vier gleich lange Seiten und vier rechte Winkel.
    2. Ein Drachenviereck hat nicht immer vier gleich lange Seiten und vier rechte Winkel.
    3. Also falsch.
    Ergebnis:
    falsch
  2. ●17
    Stimmt die Aussage? Begründe mit einer Eigenschaft: „Alle Parallelogramme sind Rauten.“
    ParallelogrammRaute?
    Lösung zeigen
    1. Raute heißt: vier gleich lange Seiten.
    2. Ein Parallelogramm hat nicht immer vier gleich lange Seiten.
    3. Also falsch.
    Ergebnis:
    falsch
  3. ★18
    Gibt es ein Parallelogramm, das zugleich ein Rechteck ist? Nenne ein Beispiel oder begründe, warum nicht.
    ParallelogrammRechteck?
    Lösung zeigen
    1. Parallelogramm: zwei Paare paralleler Seiten.
    2. Rechteck: vier rechte Winkel.
    3. Beides zugleich hat ein Rechteck.
    Ergebnis:
    Ja, ein Rechteck

7Ich zeichne Vierecke im Koordinatensystem und ergänze fehlende Eckpunkte.

EntdeckenFrage

Wo liegt die vierte Ecke eines Quadrats, wenn drei Ecken auf den Schachfeldern a1, a4 und d1 liegen?

Was meinst du? Schreib deine Vermutung auf, bevor du weiterliest.

Auflösung

Von a1 nach d1 geht es 3 Felder nach rechts, von a1 nach a4 3 Felder nach oben. Die vierte Ecke liegt 3 nach rechts und 3 nach oben von a1. Das ist das Feld d4.

MerkenFehlender Eckpunkt

Die fehlende Ecke findet man über einen Weg.

Im Parallelogramm führt von A nach D derselbe Weg wie von B nach C. Zähle ihn in Kästchen ab und gehe ihn von A aus.

BeispielFehlenden Eckpunkt ergänzen

Trage A(3 | 0), B(6 | 0) und C(8 | 2) ins Koordinatensystem ein. Ergänze D so, dass ABCD ein Parallelogramm wird.
01234567891012345678ABC
Schritt für Schritt
  1. Von B nach C: 2 nach rechts und 2 nach oben.
  2. Dieselbe Verschiebung von A aus: 3 + 2 = 5 und 0 + 2 = 2
  3. Also D(5 | 2).
  1. Von B nach C: 2 nach rechts und 2 nach oben.
  2. Dieselbe Verschiebung von A aus: 3 + 2 = 5 und 0 + 2 = 2
  3. Also D(5 | 2).
Ergebnis:
D(5 | 2)

ÜbenJetzt du

  1. ○19
    Ein Parallelogramm ABCD hat die Ecken A(1 | 0), B(6 | 0) und C(9 | 2). Wo liegt der vierte Eckpunkt D?
    01234567891012345678ABC
    So fängst du an:
    Von B nach C: 3 nach rechts und 2 nach oben.
    Lösung zeigen
    1. Von B nach C: 3 nach rechts und 2 nach oben.
    2. Dieselbe Verschiebung von A aus: 1 + 3 = 4 und 0 + 2 = 2
    3. Also D(4 | 2).
    Ergebnis:
    D(4 | 2)
  2. ●20
    Trage A(1 | 2), B(5 | 2) und C(5 | 6) ins Koordinatensystem ein. Ergänze D so, dass ABCD ein Quadrat wird.
    01234567891012345678ABC
    Lösung zeigen
    1. Von B nach C: 4 nach oben.
    2. Dieselbe Verschiebung von A aus: 1 + 0 = 1 und 2 + 4 = 6
    3. Also D(1 | 6).
    Ergebnis:
    D(1 | 6)
  3. ★21
    Ein Quadrat ABCD hat die Ecken A(4 | 0), B(7 | 1) und C(6 | 4). Wo liegt der vierte Eckpunkt D?
    01234567891012345678ABC
    Lösung zeigen
    1. Von B nach C: 1 nach links und 3 nach oben.
    2. Dieselbe Verschiebung von A aus: 4 − 1 = 3 und 0 + 3 = 3
    3. Also D(3 | 3).
    Ergebnis:
    D(3 | 3)

8Ich zeichne Kreise mit dem Zirkel und unterscheide Radius und Durchmesser.

EntdeckenFrage

Warum ist der Mittelkreis beim Fußball 18,30 m breit, wenn die Gegner beim Anstoß nur 9,15 m weg sein müssen?

Was meinst du? Schreib deine Vermutung auf, bevor du weiterliest.

Auflösung

Der Ball liegt beim Anstoß im Mittelpunkt. 9,15 m ist der Radius, der Abstand vom Mittelpunkt zur Kreislinie. Quer durch den ganzen Kreis misst man den Durchmesser. Er ist doppelt so lang: 18,30 m.

MerkenKreis, Radius, Durchmesser

Alle Punkte eines Kreises sind gleich weit vom Mittelpunkt M entfernt.

Diese Entfernung ist der Radius r. Der Durchmesser d geht durch M und ist doppelt so lang: d = 2 · r.

BeispielRadius und Durchmesser

Ein Kreis hat den Radius 4 cm. Wie lang ist sein Durchmesser?
Mr = 4 cm?
Schritt für Schritt
  1. Der Durchmesser geht durch den Mittelpunkt von Rand zu Rand.
  2. Er ist doppelt so lang wie der Radius.
  3. 2 · 4 cm = 8 cm
  1. Der Durchmesser geht durch den Mittelpunkt von Rand zu Rand.
  2. Er ist doppelt so lang wie der Radius.
  3. 2 · 4 cm = 8 cm
Ergebnis:
8 cm

AchtungRadius und Durchmesser verwechselt

So nicht
Durchmesser 8 cm → Zirkel 8 cm weit öffnen
So richtig
Radius = 8 cm : 2 = 4 cm → Zirkel 4 cm weit öffnen

Die Zirkelöffnung ist der Radius; der Durchmesser ist doppelt so lang.

ÜbenJetzt du

  1. ○22
    Um denselben Mittelpunkt M liegen zwei Kreise mit den Radien 4 cm und 7 cm. Wie breit ist der Ring zwischen ihnen?
    M?
    So fängst du an:
    Beide Radien beginnen in M.
    Lösung zeigen
    1. Beide Radien beginnen in M.
    2. Die Breite des Rings ist der Unterschied der Radien.
    3. 7 cm − 4 cm = 3 cm
    Ergebnis:
    3 cm
  2. ●23
    Um denselben Mittelpunkt M liegen zwei Kreise mit den Radien 5 cm und 8 cm. Wie breit ist der Ring zwischen ihnen?
    M?
    Lösung zeigen
    1. Beide Radien beginnen in M.
    2. Die Breite des Rings ist der Unterschied der Radien.
    3. 8 cm − 5 cm = 3 cm
    Ergebnis:
    3 cm
  3. ★24
    Ein Kreis soll den Durchmesser 9 cm haben. Wie weit öffnest du den Zirkel?
    Md = 9 cm?
    Lösung zeigen
    1. Die Zirkelöffnung ist der Radius.
    2. Der Radius ist der halbe Durchmesser.
    3. 9 cm : 2 = 4,5 cm
    Ergebnis:
    4,5 cm

Vermischte Übungen

Alles durcheinander – wie in der Arbeit. Überleg bei jeder Aufgabe zuerst: Welches Ziel ist das?

Üben

  1. ●25
    Kann man die Linie durch P und Q ganz mit dem Lineal messen? Begründe mit den Enden.
    PQ
    Lösung zeigen
    1. Die Linie hat weder Anfang noch Ende.
    2. Messen kann man nur eine Linie mit zwei Endpunkten.
    3. Nein, eine Gerade hat weder Anfang noch Ende.
    Ergebnis:
    Nein, eine Gerade hat weder Anfang noch Ende.
  2. ●26
    Bei einem Turnier spielen 4 Mannschaften. Jede spielt einmal gegen jede andere. Zeichne jede Mannschaft als Punkt und jedes Spiel als Strecke. Wie viele Spiele gibt es?
    ABCD?
    Lösung zeigen
    1. Von jedem Punkt gehen 3 Verbindungen aus: 4 · 3 = 12.
    2. So ist jede Verbindung doppelt gezählt: 12 : 2 = 6.
    3. Es gibt 6 Spiele.
    Ergebnis:
    6 Spiele
  3. ●27
    Schreibe mit Zeichen: Gilt g ∥ h oder g ⊥ h – oder keins von beidem? Begründe mit der Richtung im Kästchenmuster.
    gh
    Lösung zeigen
    1. Richtung von g: 2 nach rechts und 1 nach oben.
    2. Richtung von h: 1 nach links und 2 nach oben.
    3. Die Richtung ist um einen rechten Winkel gedreht: Das Geodreieck passt genau in die Ecke.
    Ergebnis:
    senkrecht: g ⊥ h
  4. ●28
    Zeichne ein Rechteck: 7 Kästchen lang, 5 Kästchen hoch. Wie viele rechte Winkel hat es?
    ABCD
    Lösung zeigen
    1. Zeichne die Seiten mit dem Lineal auf den Kästchenlinien.
    2. Lege die rechtwinklige Ecke des Geodreiecks in jede Ecke.
    3. Alle vier Ecken passen: 4 rechte Winkel.
    Ergebnis:
    4 rechte Winkel
  5. ●29
    Wie viele Senkrechte zu a kannst du durch den Punkt X zeichnen? Probiere es mit dem Geodreieck.
    aX?
    Lösung zeigen
    1. Lege die Mittellinie des Geodreiecks auf a.
    2. Schiebe es, bis die Kante durch X geht. Das klappt nur an einer Stelle.
    3. Es gibt genau 1 Senkrechte.
    Ergebnis:
    1 Senkrechte
  6. ●30
    Die Geraden k und l sind parallel. Bestimme ihren Abstand. Ein Kästchen ist 1 cm breit.
    kl?
    Lösung zeigen
    1. Senkrecht von k nach l zählen: 6 Kästchen.
    2. 6 · 1 cm = 6 cm
    3. Der Abstand ist überall gleich: 6 cm.
    Ergebnis:
    6 cm

Auf einen Blick

MerkenDas Wichtigste

Strecke, Strahl, Gerade
Eine Strecke hat zwei Endpunkte und lässt sich messen.
Senkrecht und parallel
Senkrecht heißt: Zwei Geraden bilden einen rechten Winkel.
Senkrechte und Parallele zeichnen
Das Geodreieck zeichnet beides.
Abstand
Der Abstand eines Punktes von einer Geraden ist die kürzeste Verbindung.
Vierecke und ihre Eigenschaften
Vierecke unterscheidet man an drei Dingen.
Haus der Vierecke
Ein Sonderfall hat alle Eigenschaften des allgemeineren Vierecks und noch mehr.
Fehlender Eckpunkt
Die fehlende Ecke findet man über einen Weg.
Kreis, Radius, Durchmesser
Alle Punkte eines Kreises sind gleich weit vom Mittelpunkt M entfernt.

Kannst du das?

Je Ziel eine Aufgabe. Rechne sie ins Heft, dann kreuz ehrlich an. Keine Punkte, keine Note – der Test ist für dich.

ÜbenSelbsttest

  1. Ich unterscheide Strecke, Strahl und Gerade und bezeichne sie richtig.

    31
    Kann man die Linie durch A und B ganz mit dem Lineal messen? Begründe mit den Enden.
    AB
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    Ja, sie hat zwei Endpunkte – es ist die Strecke AB.

  2. Ich prüfe mit dem Geodreieck, ob zwei Geraden senkrecht oder parallel zueinander sind.

    32
    Lina misst an zwei Stellen, wie weit die Geraden p und q voneinander entfernt sind: 3 cm und 5 cm. Sind p und q parallel?
    pq3 cm5 cm
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    Nein

  3. Ich zeichne Senkrechte und Parallelen mit dem Geodreieck.

    33
    Die Gerade p läuft 1 nach rechts und 1 nach oben. Wie läuft eine Parallele zu p durch den Punkt M?
    pM?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    1 nach rechts und 1 nach oben

  4. Ich bestimme den Abstand eines Punktes von einer Geraden und den Abstand von Parallelen.

    34
    Wie groß ist der Abstand des Punktes E von der Geraden k? Ein Kästchen ist 0,5 cm breit.
    kE?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    3 cm

  5. Ich beschreibe Vierecke an ihren Seiten, Winkeln und Diagonalen.

    35
    Ein Viereck hat vier rechte Winkel; benachbarte Seiten sind verschieden lang. Wie heißt es ganz genau?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    Rechteck

  6. Ich ordne Vierecke im Haus der Vierecke und begründe Sonderfälle.

    36
    Stimmt die Aussage? Begründe mit einer Eigenschaft: „Alle Rauten sind Trapeze.“
    RauteTrapez?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    wahr

  7. Ich zeichne Vierecke im Koordinatensystem und ergänze fehlende Eckpunkte.

    37
    Trage A(0 | 3), B(5 | 3) und C(5 | 5) ins Koordinatensystem ein. Ergänze D so, dass ABCD ein Rechteck wird.
    01234567891012345678ABC
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    D(0 | 5)

  8. Ich zeichne Kreise mit dem Zirkel und unterscheide Radius und Durchmesser.

    38
    Wie viele Kreise mit dem Radius 2 cm passen nebeneinander auf eine Strecke von 20 cm?
    20 cm2 cm?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    5 Kreise

Bei „unsicher“ oder „noch nicht“: Lies den Abschnitt zum Ziel noch einmal und rechne seine drei Aufgaben.

Die Frage vom Anfang

EntdeckenRückschau

Beschreibe einem Partner diese Figur aus vier Linien so genau, dass er sie ohne Hinsehen nachzeichnen kann. Du darfst nicht zeigen.

Lies deine Vermutung vom Anfang. Kannst du die Frage jetzt mit dem Kapitel beantworten?

Auflösung

Mit dem Werkzeug aus diesem Kapitel: Die Begriffe parallel und senkrecht mit den Zeichen ∥ und ⊥.

Wo brauchst du das?

Entdecken

Parallele Parkplätze, senkrechte Kreuzungen, der kürzeste Weg zur Straße. Beruf: Tischlerei, Bauzeichnung, Vermessung.

Wörter

Durchmesser
einmal quer durch den Kreis
Gleichung
zwei Rechnungen, die gleich viel wert sind
Radius
vom Mittelpunkt bis zum Rand
Zähler
die Zahl oben – wie viele Teile

Wie es zusammenhängt

Das brauchst du vorher: Vierecke, Kreise und Bewegungen, Winkel, Symmetrie, Körper und Flächeninhalt, Koordinatensystem und Symmetrie

Darauf baut auf: Winkel an Geraden und in Figuren, Kreise, Kreisteile und Kreisdiagramme, Systematisch zählen

Lösungen

  1. Strecke KL
  2. Gerade
  3. Ja, sie hat zwei Endpunkte – es ist die Strecke UV.
  4. Ja, g ⊥ h
  5. Nein
  6. Ja, g ∥ h
  7. 1 Senkrechte
  8. 3 nach rechts und 1 nach oben
  9. 1 Senkrechte
  10. Nein, der Abstand wird senkrecht gemessen
  11. Nein, der Abstand wird senkrecht gemessen
  12. 3 cm
  13. 0 rechte Winkel
  14. Parallelogramm
  15. 2 Paare
  16. falsch
  17. falsch
  18. Ja, ein Rechteck
  19. D(4 | 2)
  20. D(1 | 6)
  21. D(3 | 3)
  22. 3 cm
  23. 3 cm
  24. 4,5 cm
  25. Nein, eine Gerade hat weder Anfang noch Ende.
  26. 6 Spiele
  27. senkrecht: g ⊥ h
  28. 4 rechte Winkel
  29. 1 Senkrechte
  30. 6 cm
  31. Ja, sie hat zwei Endpunkte – es ist die Strecke AB.
  32. Nein
  33. 1 nach rechts und 1 nach oben
  34. 3 cm
  35. Rechteck
  36. wahr
  37. D(0 | 5)
  38. 5 Kreise
  39. 1
  40. Gerade