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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 Drachenviereck. Bestimme: Wie viele Paare paralleler Seiten hat es?
    Lösung zeigen
    1. Drachenviereck: zwei Paare gleich langer Nachbarseiten und eine Symmetrieachse.
    2. Paare paralleler Seiten: 0
    Ergebnis:
    0
  2. ●40
    Emil hat eine rote Linie ins Heft gezeichnet. Entscheide: Ist sie eine Strecke, ein Strahl oder eine Gerade? Achte auf die Enden.
    Lösung zeigen
    1. Die Linie hat zwei Endpunkte – sie hat eine Länge.
    2. Sie ist eine Strecke.
    Ergebnis:
    Strecke

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?

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

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 X und Y. Beim Strahl zuerst den Anfangspunkt.
    YX
    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 Y durch X
    Ergebnis:
    Strahl mit Anfangspunkt Y durch X
  2. ●2
    Benenne die Linie im Bild mit ihren Punkten G und H. Beim Strahl zuerst den Anfangspunkt.
    GH
    Lösung zeigen
    1. Enden ansehen: weder Anfang noch Ende.
    2. Das ist eine Gerade.
    3. Name: Gerade GH
    Ergebnis:
    Gerade GH
  3. ★3
    Wie viele Endpunkte hat die Linie durch K und L? Wie heißt sie deshalb?
    KL
    Lösung zeigen
    1. Die Linie hat zwei Endpunkte.
    2. Zwei Endpunkte heißt Strecke, ein Anfangspunkt heißt Strahl, ohne Ende heißt Gerade.
    3. 2 Endpunkte: Strecke.
    Ergebnis:
    2 Endpunkte, Strecke

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

Schreibe mit Zeichen: Gilt a ∥ b oder a ⊥ b – oder keins von beidem? Begründe mit der Richtung im Kästchenmuster.
ab
Schritt für Schritt
  1. Richtung von a: 3 nach rechts und 1 nach oben.
  2. Richtung von b: 1 nach links und 3 nach oben.
  3. Die Richtung ist um einen rechten Winkel gedreht: Das Geodreieck passt genau in die Ecke.
  1. Richtung von a: 3 nach rechts und 1 nach oben.
  2. Richtung von b: 1 nach links und 3 nach oben.
  3. Die Richtung ist um einen rechten Winkel gedreht: Das Geodreieck passt genau in die Ecke.
Ergebnis:
senkrecht: a ⊥ b

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
    Lina misst an zwei Stellen, wie weit die Geraden s und t voneinander entfernt sind: 2 cm und 3 cm. Sind s und t parallel?
    st2 cm3 cm
    So fängst du an:
    Parallele Geraden sind überall gleich weit voneinander entfernt.
    Lösung zeigen
    1. Parallele Geraden sind überall gleich weit voneinander entfernt.
    2. 2 cm und 3 cm sind verschieden.
    3. Nein, sie laufen aufeinander zu und schneiden sich irgendwo.
    Ergebnis:
    Nein
  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: 1 nach oben.
    3. Gleiche Richtung: Die Geraden schneiden sich nie, sie sind parallel.
    Ergebnis:
    parallel: a ∥ b
  3. ★6
    Schreibe mit Zeichen: Gilt k ∥ l oder k ⊥ l – oder keins von beidem? Begründe mit der Richtung im Kästchenmuster.
    kl
    Lösung zeigen
    1. Richtung von k: 2 nach rechts und 3 nach oben.
    2. Richtung von l: 2 nach rechts und 3 nach oben.
    3. Gleiche Richtung: Die Geraden schneiden sich nie, sie sind parallel.
    Ergebnis:
    parallel: k ∥ l

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 p läuft auf Kästchenpapier 3 nach rechts. Du zeichnest eine Senkrechte zu p durch R. Wie läuft sie?
pR?
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 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 oben.
Ergebnis:
3 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
    Wie viele Parallelen zu s gibt es, die genau 1 cm von s entfernt sind?
    sC?
    So fängst du an:
    Eine Parallele liegt 1 cm auf der einen Seite von s.
    Lösung zeigen
    1. Eine Parallele liegt 1 cm auf der einen Seite von s.
    2. Eine zweite liegt 1 cm auf der anderen Seite.
    3. Es gibt genau 2 solche Parallelen.
    Ergebnis:
    2 Parallelen
  2. ●8
    Wie viele Senkrechte zu k kannst du durch den Punkt M zeichnen? Probiere es mit dem Geodreieck.
    kM?
    Lösung zeigen
    1. Lege die Mittellinie des Geodreiecks auf k.
    2. Schiebe es, bis die Kante durch M geht. Das klappt nur an einer Stelle.
    3. Es gibt genau 1 Senkrechte.
    Ergebnis:
    1 Senkrechte
  3. ★9
    Wie viele Senkrechte zu g kannst du durch den Punkt E zeichnen? Probiere es mit dem Geodreieck.
    gE?
    Lösung zeigen
    1. Lege die Mittellinie des Geodreiecks auf g.
    2. Schiebe es, bis die Kante durch E 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

Tom misst von E schräg bis zur Geraden p und erhält 2,5 cm. Ist das der Abstand von E zu p? Begründe.
pE2,5 cm
Schritt für Schritt
  1. Der Abstand ist die kürzeste Verbindung.
  2. Die kürzeste Verbindung steht senkrecht auf p.
  3. Toms Strecke ist schräg und deshalb länger: Nein, 2,5 cm ist nicht der Abstand.
  1. Der Abstand ist die kürzeste Verbindung.
  2. Die kürzeste Verbindung steht senkrecht auf p.
  3. Toms Strecke ist schräg und deshalb länger: Nein, 2,5 cm ist nicht der Abstand.
Ergebnis:
Nein, der Abstand wird senkrecht gemessen

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 K von der Geraden s? Ein Kästchen ist 0,5 cm breit.
    sK?
    So fängst du an:
    Kürzester Weg von K zu s: senkrecht auf s.
    Lösung zeigen
    1. Kürzester Weg von K zu s: senkrecht auf s.
    2. Das sind 4 Kästchen.
    3. 4 · 0,5 cm = 2 cm
    Ergebnis:
    2 cm
  2. ●11
    Die Geraden p und q sind parallel. Bestimme ihren Abstand. Ein Kästchen ist 0,5 cm breit.
    pq?
    Lösung zeigen
    1. Senkrecht von p nach q zählen: 4 Kästchen.
    2. 4 · 0,5 cm = 2 cm
    3. Der Abstand ist überall gleich: 2 cm.
    Ergebnis:
    2 cm
  3. ★12
    Wie groß ist der Abstand des Punktes P von der Geraden p? Ein Kästchen ist 0,5 cm breit.
    pP?
    Lösung zeigen
    1. Kürzester Weg von P zu p: senkrecht auf p.
    2. Das sind 2 Kästchen.
    3. 2 · 0,5 cm = 1 cm
    Ergebnis:
    1 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

Welche Seiten sind im Trapez gleich lang? Beschreibe.
Trapez?
Schritt für Schritt
  1. Seiten mit dem Lineal vergleichen.
  2. Im Trapez: die Seiten sind im Allgemeinen verschieden lang.
  1. Seiten mit dem Lineal vergleichen.
  2. Im Trapez: die Seiten sind im Allgemeinen verschieden lang.
Ergebnis:
die Seiten sind im Allgemeinen verschieden lang

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
    Welche Seiten sind im Quadrat gleich lang? Beschreibe.
    Quadrat?
    Lösung zeigen
    1. Seiten mit dem Lineal vergleichen.
    2. Im Quadrat: alle vier Seiten sind gleich lang.
    Ergebnis:
    alle vier Seiten sind gleich lang
  3. ★15
    Wie viele rechte Winkel hat ein Quadrat?
    Quadrat?
    Lösung zeigen
    1. Mit dem Geodreieck jede Ecke prüfen.
    2. Alle vier Ecken sind rechte Winkel.
    Ergebnis:
    4 rechte Winkel

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 Drachenviereck ist ein Quadrat.“
DrachenviereckQuadrat?
Schritt für Schritt
  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.
  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

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 Drachenvierecke sind Rechtecke.“
    DrachenviereckRechteck?
    So fängst du an:
    Rechteck heißt: vier rechte Winkel.
    Lösung zeigen
    1. Rechteck heißt: vier rechte Winkel.
    2. Ein Drachenviereck hat nicht immer vier rechte Winkel.
    3. Also falsch.
    Ergebnis:
    falsch
  2. ●17
    Stimmt die Aussage? Begründe mit einer Eigenschaft: „Jedes Trapez ist eine Raute.“
    TrapezRaute?
    Lösung zeigen
    1. Raute heißt: vier gleich lange Seiten.
    2. Ein Trapez hat nicht immer vier gleich lange Seiten.
    3. Also falsch.
    Ergebnis:
    falsch
  3. ★18
    Gibt es eine Raute, die zugleich ein Rechteck ist? Nenne ein Beispiel oder begründe, warum nicht.
    RauteRechteck?
    Lösung zeigen
    1. Raute: vier gleich lange Seiten.
    2. Rechteck: vier rechte Winkel.
    3. Beides zugleich hat ein Quadrat.
    Ergebnis:
    Ja, ein Quadrat

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

A(1 | 3), B(4 | 3) und C(4 | 6) sind drei Ecken eines Quadrats ABCD. Bestimme die Koordinaten von D.
01234567891012345678ABC
Schritt für Schritt
  1. Von B nach C: 3 nach oben.
  2. Dieselbe Verschiebung von A aus: 1 + 0 = 1 und 3 + 3 = 6
  3. Also D(1 | 6).
  1. Von B nach C: 3 nach oben.
  2. Dieselbe Verschiebung von A aus: 1 + 0 = 1 und 3 + 3 = 6
  3. Also D(1 | 6).
Ergebnis:
D(1 | 6)

ÜbenJetzt du

  1. ○19
    Trage A(0 | 1), B(5 | 1) und C(6 | 4) ins Koordinatensystem ein. Ergänze D so, dass ABCD ein Parallelogramm wird.
    01234567891012345678ABC
    So fängst du an:
    Von B nach C: 1 nach rechts und 3 nach oben.
    Lösung zeigen
    1. Von B nach C: 1 nach rechts und 3 nach oben.
    2. Dieselbe Verschiebung von A aus: 0 + 1 = 1 und 1 + 3 = 4
    3. Also D(1 | 4).
    Ergebnis:
    D(1 | 4)
  2. ●20
    Trage A(3 | 3), B(6 | 3) und C(6 | 6) ins Koordinatensystem ein. Ergänze D so, dass ABCD ein Rechteck wird.
    01234567891012345678ABC
    Lösung zeigen
    1. Von B nach C: 3 nach oben.
    2. Dieselbe Verschiebung von A aus: 3 + 0 = 3 und 3 + 3 = 6
    3. Also D(3 | 6).
    Ergebnis:
    D(3 | 6)
  3. ★21
    Trage A(6 | 0), B(9 | 2) und C(6 | 7) ins Koordinatensystem ein. Ergänze D so, dass ABCD ein Drachenviereck wird.
    01234567891012345678ABC
    Lösung zeigen
    1. AC ist die Symmetrieachse des Drachens.
    2. B liegt 3 Kästchen rechts von der Achse.
    3. D liegt gespiegelt 3 Kästchen links davon: D(3 | 2).
    Ergebnis:
    D(3 | 2)

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 7 cm. Wie lang ist sein Durchmesser?
Mr = 7 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 · 7 cm = 14 cm
  1. Der Durchmesser geht durch den Mittelpunkt von Rand zu Rand.
  2. Er ist doppelt so lang wie der Radius.
  3. 2 · 7 cm = 14 cm
Ergebnis:
14 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 3 cm. Wie lang ist sein Durchmesser?
    Mr = 3 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 · 3 cm = 6 cm
    Ergebnis:
    6 cm
  2. ●23
    Wie viele Kreise mit dem Radius 2 cm passen nebeneinander auf eine Strecke von 12 cm?
    12 cm2 cm?
    Lösung zeigen
    1. Ein Kreis braucht seinen Durchmesser: 2 · 2 cm = 4 cm.
    2. 12 cm : 4 cm = 3
    3. Es passen 3 Kreise nebeneinander.
    Ergebnis:
    3 Kreise
  3. ★24
    Ein runder Teller mit 24 cm Durchmesser liegt genau in der Mitte eines quadratischen Tisches mit 46 cm Seitenlänge. Wie weit ist der Tellerrand von der Tischkante entfernt?
    Lösung zeigen
    1. Links und rechts vom Teller bleibt zusammen 46 cm − 24 cm = 22 cm.
    2. Das verteilt sich auf zwei Seiten.
    3. 22 cm : 2 = 11 cm
    Ergebnis:
    11 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 A und B: Strecke, Strahl oder Gerade? Achte auf die Enden.
    AB
    Lösung zeigen
    1. Enden ansehen: Die Linie hat zwei Endpunkte.
    2. Zwei Endpunkte heißt Strecke, ein Anfangspunkt heißt Strahl, ohne Ende heißt Gerade.
    3. Also ist es eine Strecke.
    Ergebnis:
    Strecke
  2. ●26
    3 Kinder begrüßen sich. Jedes gibt jedem anderen einmal die Hand. Zeichne jedes Kind als Punkt. Wie viele Strecken, also Handschläge, sind es?
    ABC?
    Lösung zeigen
    1. Von jedem Punkt gehen 2 Verbindungen aus: 3 · 2 = 6.
    2. So ist jede Verbindung doppelt gezählt: 6 : 2 = 3.
    3. Es sind 3 Handschläge.
    Ergebnis:
    3 Handschläge
  3. ●27
    Wie viele rechte Winkel hat die Figur? Prüfe jede Ecke mit dem Geodreieck.
    ABCD
    Lösung zeigen
    1. Lege die rechtwinklige Ecke des Geodreiecks genau in eine Ecke der Figur.
    2. Liegen beide Seiten an den Kanten an, ist der Winkel dort rechtwinklig. Sonst nicht.
    3. Es passt bei A, D: 2 rechte Winkel.
    Ergebnis:
    2 rechte Winkel
  4. ●28
    Die Gerade p läuft 2 nach rechts. Wie läuft eine Parallele zu p durch den Punkt P?
    pP?
    Lösung zeigen
    1. Parallel heißt: dieselbe Richtung.
    2. Also wie p: 2 nach rechts.
    3. Die Parallele durch P läuft 2 nach rechts.
    Ergebnis:
    2 nach rechts
  5. ●29
    Die Geraden k und l sind parallel. Bestimme ihren Abstand. Ein Kästchen ist 0,5 cm breit.
    kl?
    Lösung zeigen
    1. Senkrecht von k nach l zählen: 2 Kästchen.
    2. 2 · 0,5 cm = 1 cm
    3. Der Abstand ist überall gleich: 1 cm.
    Ergebnis:
    1 cm
  6. ●30
    Wie viele Paare paralleler Seiten hat ein Quadrat?
    Quadrat?
    Lösung zeigen
    1. Im Quadrat gilt: alle vier Seiten sind gleich lang.
    2. Parallele Seiten prüfen: zwei Paare.
    Ergebnis:
    2 Paare

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
    Wie heißt die Linie durch C und D: Strecke, Strahl oder Gerade? Achte auf die Enden.
    CD
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    Gerade

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

    32
    Schreibe mit Zeichen: Gilt p ∥ q oder p ⊥ q – oder keins von beidem? Begründe mit der Richtung im Kästchenmuster.
    pq
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    senkrecht: p ⊥ q

  3. Ich zeichne Senkrechte und Parallelen mit dem Geodreieck.

    33
    Wie viele Parallelen zu a gibt es, die genau 2 cm von a entfernt sind?
    aX?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    2 Parallelen

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

    34
    Die Geraden g und h sind parallel. Bestimme ihren Abstand. Ein Kästchen ist 0,5 cm breit.
    gh?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    3 cm

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

    35
    Ein Viereck hat vier gleich lange Seiten, aber keinen rechten Winkel. Wie heißt es ganz genau?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    Raute

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

    36
    Stimmt die Aussage? Begründe mit einer Eigenschaft: „Jedes Rechteck ist ein Drachenviereck.“
    RechteckDrachenviereck?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    falsch

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

    37
    Trage A(4 | 0), B(7 | 0) und C(7 | 3) ins Koordinatensystem ein. Ergänze D so, dass ABCD ein Quadrat wird.
    01234567891012345678ABC
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    D(4 | 3)

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

    38
    Ein Kreis hat den Radius 7 cm. Wie lang ist sein Durchmesser?
    Mr = 7 cm?
    Lösung zeigen
    Ergebnis:
    14 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 Y durch X
  2. Gerade GH
  3. 2 Endpunkte, Strecke
  4. Nein
  5. parallel: a ∥ b
  6. parallel: k ∥ l
  7. 2 Parallelen
  8. 1 Senkrechte
  9. 1 Senkrechte
  10. 2 cm
  11. 2 cm
  12. 1 cm
  13. 1 Paar
  14. alle vier Seiten sind gleich lang
  15. 4 rechte Winkel
  16. falsch
  17. falsch
  18. Ja, ein Quadrat
  19. D(1 | 4)
  20. D(3 | 6)
  21. D(3 | 2)
  22. 6 cm
  23. 3 Kreise
  24. 11 cm
  25. Strecke
  26. 3 Handschläge
  27. 2 rechte Winkel
  28. 2 nach rechts
  29. 1 cm
  30. 2 Paare
  31. Gerade
  32. senkrecht: p ⊥ q
  33. 2 Parallelen
  34. 3 cm
  35. Raute
  36. falsch
  37. D(4 | 3)
  38. 14 cm
  39. 0
  40. Strecke