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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
    Clara 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 einen Anfangspunkt, aber kein Ende.
    2. Sie ist eine Strahl.
    Ergebnis:
    Strahl

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.
EF
Schritt für Schritt
  1. Enden ansehen: weder Anfang noch Ende.
  2. Das ist eine Gerade.
  3. Name: Gerade EF
  1. Enden ansehen: weder Anfang noch Ende.
  2. Das ist eine Gerade.
  3. Name: Gerade EF
Ergebnis:
Gerade EF

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 A und B. Beim Strahl zuerst den Anfangspunkt.
    AB
    So fängst du an:
    Enden ansehen: einen Anfangspunkt und kein Ende.
    Lösung zeigen
    1. Enden ansehen: einen Anfangspunkt und kein Ende.
    2. Das ist ein Strahl.
    3. Name: Strahl mit Anfangspunkt A durch B
    Ergebnis:
    Strahl mit Anfangspunkt A durch B
  2. ●2
    Wie heißt die Linie durch U und V: Strecke, Strahl oder Gerade? Achte auf die Enden.
    VU
    Lösung zeigen
    1. Enden ansehen: Die Linie hat einen Anfangspunkt und kein Ende.
    2. Zwei Endpunkte heißt Strecke, ein Anfangspunkt heißt Strahl, ohne Ende heißt Gerade.
    3. Also ist es ein Strahl.
    Ergebnis:
    Strahl
  3. ★3
    Wie viele Endpunkte hat die Linie durch R und S? Wie heißt sie deshalb?
    RS
    Lösung zeigen
    1. Die Linie hat einen Anfangspunkt und kein Ende.
    2. Zwei Endpunkte heißt Strecke, ein Anfangspunkt heißt Strahl, ohne Ende heißt Gerade.
    3. 1 Endpunkt: Strahl.
    Ergebnis:
    1 Endpunkt, Strahl

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 p und q zueinander parallel, senkrecht oder keins von beidem? Prüfe mit dem Geodreieck.
pq
Schritt für Schritt
  1. Richtung von p: 2 nach rechts und 1 nach oben.
  2. Richtung von q: 2 nach rechts und 1 nach oben.
  3. Gleiche Richtung: Die Geraden schneiden sich nie, sie sind parallel.
  1. Richtung von p: 2 nach rechts und 1 nach oben.
  2. Richtung von q: 2 nach rechts und 1 nach oben.
  3. Gleiche Richtung: Die Geraden schneiden sich nie, sie sind parallel.
Ergebnis:
parallel: p ∥ q

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
    Schreibe mit Zeichen: Gilt s ∥ t oder s ⊥ t – oder keins von beidem? Begründe mit der Richtung im Kästchenmuster.
    st
    So fängst du an:
    Richtung von s: 1 nach rechts und 2 nach oben.
    Lösung zeigen
    1. Richtung von s: 1 nach rechts und 2 nach oben.
    2. Richtung von t: 1 nach rechts.
    3. Weder gleiche Richtung noch ein rechter Winkel: keins von beidem.
    Ergebnis:
    keins von beidem
  2. ●5
    Sind die Geraden a und b zueinander parallel, senkrecht oder keins von beidem? Prüfe mit dem Geodreieck.
    ab
    Lösung zeigen
    1. Richtung von a: 1 nach oben.
    2. Richtung von b: 2 nach rechts und 1 nach oben.
    3. Weder gleiche Richtung noch ein rechter Winkel: keins von beidem.
    Ergebnis:
    keins von beidem
  3. ★6
    Die Geraden g und h schneiden sich. Der Winkel zwischen ihnen beträgt 70°. Stehen sie senkrecht aufeinander?
    gh70°
    Lösung zeigen
    1. Senkrecht heißt: Der Winkel ist genau 90°.
    2. 70° ist nicht 90°.
    3. Nein, sie stehen nicht senkrecht aufeinander.
    Ergebnis:
    Nein

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 k läuft auf Kästchenpapier 2 nach rechts und 3 nach oben. Du zeichnest eine Senkrechte zu k durch K. Wie läuft sie?
kK?
Schritt für Schritt
  1. Senkrecht heißt: um einen rechten Winkel gedreht.
  2. Die beiden Zahlen tauschen, und eine Richtung dreht sich um.
  3. Sie läuft 3 nach links und 2 nach oben.
  1. Senkrecht heißt: um einen rechten Winkel gedreht.
  2. Die beiden Zahlen tauschen, und eine Richtung dreht sich um.
  3. Sie läuft 3 nach links und 2 nach oben.
Ergebnis:
3 nach links und 2 nach oben

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
    Die Gerade s läuft auf Kästchenpapier 3 nach rechts und 3 nach oben. Du zeichnest eine Senkrechte zu s durch E. Wie läuft sie?
    sE?
    So fängst du an:
    Senkrecht heißt: um einen rechten Winkel gedreht.
    Lösung zeigen
    1. Senkrecht heißt: um einen rechten Winkel gedreht.
    2. Die beiden Zahlen tauschen, und eine Richtung dreht sich um.
    3. Sie läuft 3 nach links und 3 nach oben.
    Ergebnis:
    3 nach links und 3 nach oben
  2. ●8
    Wie viele Senkrechte zu a kannst du durch den Punkt C zeichnen? Probiere es mit dem Geodreieck.
    aC?
    Lösung zeigen
    1. Lege die Mittellinie des Geodreiecks auf a.
    2. Schiebe es, bis die Kante durch C geht. Das klappt nur an einer Stelle.
    3. Es gibt genau 1 Senkrechte.
    Ergebnis:
    1 Senkrechte
  3. ★9
    Die Gerade a läuft auf Kästchenpapier 4 nach rechts und 1 nach oben. Du zeichnest eine Senkrechte zu a durch U. Wie läuft sie?
    aU?
    Lösung zeigen
    1. Senkrecht heißt: um einen rechten Winkel gedreht.
    2. Die beiden Zahlen tauschen, und eine Richtung dreht sich um.
    3. Sie läuft 1 nach links und 4 nach oben.
    Ergebnis:
    1 nach links und 4 nach oben

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 A von der Geraden a? Ein Kästchen ist 1 cm breit.
aA?
Schritt für Schritt
  1. Kürzester Weg von A zu a: senkrecht auf a.
  2. Das sind 3 Kästchen.
  3. 3 · 1 cm = 3 cm
  1. Kürzester Weg von A zu a: senkrecht auf a.
  2. Das sind 3 Kästchen.
  3. 3 · 1 cm = 3 cm
Ergebnis:
3 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
    Wie groß ist der Abstand des Punktes C von der Geraden g? Ein Kästchen ist 1 cm breit.
    gC?
    So fängst du an:
    Kürzester Weg von C zu g: senkrecht auf g.
    Lösung zeigen
    1. Kürzester Weg von C zu g: senkrecht auf g.
    2. Das sind 6 Kästchen.
    3. 6 · 1 cm = 6 cm
    Ergebnis:
    6 cm
  2. ●11
    Tom misst von M schräg bis zur Geraden g und erhält 7 cm. Ist das der Abstand von M zu g? Begründe.
    gM7 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, 7 cm ist nicht der Abstand.
    Ergebnis:
    Nein, der Abstand wird senkrecht gemessen
  3. ★12
    Wie groß ist der Abstand des Punktes A von der Geraden p? Ein Kästchen ist 1 cm breit.
    pA?
    Lösung zeigen
    1. Kürzester Weg von A zu p: senkrecht auf p.
    2. Das sind 2 Kästchen.
    3. 2 · 1 cm = 2 cm
    Ergebnis:
    2 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 Paare paralleler Seiten hat ein allgemeines Parallelogramm?
Parallelogramm?
Schritt für Schritt
  1. Im Parallelogramm gilt: gegenüberliegende Seiten sind gleich lang.
  2. Parallele Seiten prüfen: zwei Paare.
  1. Im Parallelogramm gilt: gegenüberliegende Seiten sind gleich lang.
  2. Parallele Seiten prüfen: zwei Paare.
Ergebnis:
2 Paare

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 Paare paralleler Seiten hat ein allgemeines Trapez?
    Trapez?
    So fängst du an:
    Im Trapez gilt: die Seiten sind im Allgemeinen verschieden lang.
    Lösung zeigen
    1. Im Trapez gilt: die Seiten sind im Allgemeinen verschieden lang.
    2. Parallele Seiten prüfen: genau ein Paar.
    Ergebnis:
    1 Paar
  2. ●14
    Wie viele rechte Winkel hat eine allgemeine Raute?
    Raute?
    Lösung zeigen
    1. Mit dem Geodreieck jede Ecke prüfen.
    2. Im allgemeinen Fall ist keine Ecke ein rechter Winkel.
    Ergebnis:
    0 rechte Winkel
  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: „Jedes Rechteck ist ein Quadrat.“
RechteckQuadrat?
Schritt für Schritt
  1. Quadrat heißt: vier gleich lange Seiten und vier rechte Winkel.
  2. Ein Rechteck hat nicht immer vier gleich lange Seiten und vier rechte Winkel.
  3. Also falsch.
  1. Quadrat heißt: vier gleich lange Seiten und vier rechte Winkel.
  2. Ein Rechteck hat nicht immer vier gleich lange Seiten und vier rechte Winkel.
  3. Also falsch.
Ergebnis:
falsch

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: „Alle Quadrate sind Parallelogramme.“
    QuadratParallelogramm?
    So fängst du an:
    Parallelogramm heißt: zwei Paare paralleler Seiten.
    Lösung zeigen
    1. Parallelogramm heißt: zwei Paare paralleler Seiten.
    2. Ein Quadrat hat immer zwei Paare paralleler Seiten.
    3. Im Haus der Vierecke steht das Quadrat unter dem Parallelogramm: wahr.
    Ergebnis:
    wahr
  2. ●17
    Stimmt die Aussage? Begründe mit einer Eigenschaft: „Jedes Trapez ist ein Rechteck.“
    TrapezRechteck?
    Lösung zeigen
    1. Rechteck heißt: vier rechte Winkel.
    2. Ein Trapez hat nicht immer vier rechte Winkel.
    3. Also falsch.
    Ergebnis:
    falsch
  3. ★18
    Stimmt die Aussage? Begründe mit einer Eigenschaft: „Jedes Quadrat ist eine Raute.“
    QuadratRaute?
    Lösung zeigen
    1. Raute heißt: vier gleich lange Seiten.
    2. Ein Quadrat hat immer vier gleich lange Seiten.
    3. Im Haus der Vierecke steht das Quadrat unter der Raute: wahr.
    Ergebnis:
    wahr

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

Ein Parallelogramm ABCD hat die Ecken A(1 | 3), B(5 | 3) und C(8 | 5). Wo liegt der vierte Eckpunkt D?
01234567891012345678ABC
Schritt für Schritt
  1. Von B nach C: 3 nach rechts und 2 nach oben.
  2. Dieselbe Verschiebung von A aus: 1 + 3 = 4 und 3 + 2 = 5
  3. Also D(4 | 5).
  1. Von B nach C: 3 nach rechts und 2 nach oben.
  2. Dieselbe Verschiebung von A aus: 1 + 3 = 4 und 3 + 2 = 5
  3. Also D(4 | 5).
Ergebnis:
D(4 | 5)

ÜbenJetzt du

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

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 soll den Durchmesser 4 cm haben. Wie weit öffnest du den Zirkel?
Md = 4 cm?
Schritt für Schritt
  1. Die Zirkelöffnung ist der Radius.
  2. Der Radius ist der halbe Durchmesser.
  3. 4 cm : 2 = 2 cm
  1. Die Zirkelöffnung ist der Radius.
  2. Der Radius ist der halbe Durchmesser.
  3. 4 cm : 2 = 2 cm
Ergebnis:
2 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
    Ein Kreis hat den Radius 5 cm. Wie lang ist sein Durchmesser?
    Mr = 5 cm?
    So fängst du an:
    Der Durchmesser geht durch den Mittelpunkt von Rand zu Rand.
    Lösung zeigen
    1. Der Durchmesser geht durch den Mittelpunkt von Rand zu Rand.
    2. Er ist doppelt so lang wie der Radius.
    3. 2 · 5 cm = 10 cm
    Ergebnis:
    10 cm
  2. ●23
    Ein Kreis hat den Radius 8 cm. Wie lang ist sein Durchmesser?
    Mr = 8 cm?
    Lösung zeigen
    1. Der Durchmesser geht durch den Mittelpunkt von Rand zu Rand.
    2. Er ist doppelt so lang wie der Radius.
    3. 2 · 8 cm = 16 cm
    Ergebnis:
    16 cm
  3. ★24
    Ein Kreis hat den Radius 3,5 cm. Wie lang ist sein Durchmesser?
    Mr = 3,5 cm?
    Lösung zeigen
    1. Der Durchmesser geht durch den Mittelpunkt von Rand zu Rand.
    2. Er ist doppelt so lang wie der Radius.
    3. 2 · 3,5 cm = 7 cm
    Ergebnis:
    7 cm

Vermischte Übungen

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

Üben

  1. ●25
    Wie heißt die Linie durch P und Q: Strecke, Strahl oder Gerade? Achte auf die Enden.
    QP
    Lösung zeigen
    1. Enden ansehen: Die Linie hat einen Anfangspunkt und kein Ende.
    2. Zwei Endpunkte heißt Strecke, ein Anfangspunkt heißt Strahl, ohne Ende heißt Gerade.
    3. Also ist es ein Strahl.
    Ergebnis:
    Strahl
  2. ●26
    Im Bild liegen 5 Punkte. Wie viele Strecken kannst du zeichnen, die je zwei Punkte verbinden?
    ABCDE?
    Lösung zeigen
    1. Von jedem Punkt gehen 4 Verbindungen aus: 5 · 4 = 20.
    2. So ist jede Verbindung doppelt gezählt: 20 : 2 = 10.
    3. Man kann 10 Strecken zeichnen.
    Ergebnis:
    10 Strecken
  3. ●27
    Sind die Geraden s und t zueinander parallel, senkrecht oder keins von beidem? Prüfe mit dem Geodreieck.
    st
    Lösung zeigen
    1. Richtung von s: 1 nach rechts und 2 nach oben.
    2. Richtung von t: 2 nach links und 1 nach oben.
    3. Die Richtung ist um einen rechten Winkel gedreht: Das Geodreieck passt genau in die Ecke.
    Ergebnis:
    senkrecht: s ⊥ t
  4. ●28
    Zeichne ein Rechteck: 4 Kästchen lang, 3 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 k kannst du durch den Punkt K zeichnen? Probiere es mit dem Geodreieck.
    kK?
    Lösung zeigen
    1. Lege die Mittellinie des Geodreiecks auf k.
    2. Schiebe es, bis die Kante durch K geht. Das klappt nur an einer Stelle.
    3. Es gibt genau 1 Senkrechte.
    Ergebnis:
    1 Senkrechte
  6. ●30
    Wie groß ist der Abstand des Punktes K von der Geraden k? Ein Kästchen ist 0,5 cm breit.
    kK?
    Lösung zeigen
    1. Kürzester Weg von K zu k: senkrecht auf k.
    2. Das sind 2 Kästchen.
    3. 2 · 0,5 cm = 1 cm
    Ergebnis:
    1 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 U und V ganz mit dem Lineal messen? Begründe mit den Enden.
    VU
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    Nein, ein Strahl hat nur einen Anfangspunkt und kein Ende.

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

    32
    Schreibe mit Zeichen: Gilt s ∥ t oder s ⊥ t – oder keins von beidem? Begründe mit der Richtung im Kästchenmuster.
    st
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    parallel: s ∥ t

  3. Ich zeichne Senkrechte und Parallelen mit dem Geodreieck.

    33
    Wie viele Senkrechte zu k kannst du durch den Punkt C zeichnen? Probiere es mit dem Geodreieck.
    kC?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    1 Senkrechte

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

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

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

    35
    Wie viele Paare paralleler Seiten hat ein Rechteck?
    Rechteck?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    2 Paare

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

    36
    Stimmt die Aussage? Begründe mit einer Eigenschaft: „Alle Parallelogramme sind Drachenvierecke.“
    ParallelogrammDrachenviereck?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    falsch

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

    37
    A(1 | 2), B(4 | 2) und C(4 | 6) sind drei Ecken eines Rechtecks ABCD. Bestimme die Koordinaten von D.
    01234567891012345678ABC
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    D(1 | 6)

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

    38
    Ein Kreis hat den Radius 8 cm. Wie lang ist sein Durchmesser?
    Mr = 8 cm?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    16 cm

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. Strahl mit Anfangspunkt A durch B
  2. Strahl
  3. 1 Endpunkt, Strahl
  4. keins von beidem
  5. keins von beidem
  6. Nein
  7. 3 nach links und 3 nach oben
  8. 1 Senkrechte
  9. 1 nach links und 4 nach oben
  10. 6 cm
  11. Nein, der Abstand wird senkrecht gemessen
  12. 2 cm
  13. 1 Paar
  14. 0 rechte Winkel
  15. 2 Paare
  16. wahr
  17. falsch
  18. wahr
  19. D(2 | 2)
  20. D(2 | 4)
  21. D(1 | 5)
  22. 10 cm
  23. 16 cm
  24. 7 cm
  25. Strahl
  26. 10 Strecken
  27. senkrecht: s ⊥ t
  28. 4 rechte Winkel
  29. 1 Senkrechte
  30. 1 cm
  31. Nein, ein Strahl hat nur einen Anfangspunkt und kein Ende.
  32. parallel: s ∥ t
  33. 1 Senkrechte
  34. 3 cm
  35. 2 Paare
  36. falsch
  37. D(1 | 6)
  38. 16 cm
  39. 1
  40. Strahl