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Kostenlose Arbeitsblätter

Stellen Sie aus rund 25.000 Matheaufgaben von der 3. bis zur 13. Klasse Ihre eigenen Arbeitsblätter zusammen. Alle Aufgaben enthalten Lösungsschritte.

Körpernetze erkennen und zeichnen

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5527666
Die Abbildung zeigt das vollständige Netz eines Würfels. a) Aus wie vielen Quadraten besteht das Netz? b) Welche Bedeutung hat jedes dieser Quadrate nach dem Zusammenfalten?
Abbildung zur Aufgabe 552766

Denkanstöße

- Zähle die einzelnen zusammenhängenden Quadrate im Netz. - Stell dir vor, du klappst die Quadrate entlang ihrer gemeinsamen Kanten hoch. - Überlege, was aus einem einzelnen Quadrat im fertigen Körper wird.

Lösung

1. Das Netz besteht aus \(6\) Quadraten. 2. Beim Zusammenfalten wird jedes Quadrat zu genau einer Begrenzungsfläche des Würfels.

Antwort

a) Das Netz besteht aus \(6\) Quadraten. b) Jedes Quadrat wird zu einer Würfelfläche.
5551056
Die Abbildung zeigt zwei Figuren aus jeweils sechs gleich großen Quadraten. Welche Figur ist ein Würfelnetz? Nenne die Figur und beschreibe kurz, was beim Falten der anderen Figur schiefgeht.
Abbildung zur Aufgabe 555105

Denkanstöße

- Sechs Quadrate allein reichen noch nicht aus, damit eine Figur ein Würfelnetz ist. - Stelle dir ein Quadrat als Ausgangsfläche vor und klappe benachbarte Quadrate an ihren gemeinsamen Kanten hoch. - Prüfe besonders, ob zwei Quadrate nach dem Falten denselben Platz einnehmen müssten.

Lösung

1. Figur a) lässt sich so falten, dass jedes Quadrat genau eine andere Würfelfläche bildet. Sie ist ein Würfelnetz. 2. Bei Figur b) würden beim Falten mehrere Quadrate dieselbe Würfelseite belegen; die Flächen überdecken sich. Deshalb ist b) kein Würfelnetz.

Antwort

Figur a) ist ein Würfelnetz. Bei Figur b) würden sich beim Falten Flächen überdecken.
5551066
Die Abbildung zeigt ein vollständiges Würfelnetz. Die Flächen sind mit \(A\) bis \(F\) beschriftet. Welche Fläche liegt nach dem Falten der Fläche \(B\) gegenüber?
Abbildung zur Aufgabe 555106

Denkanstöße

- Beginne mit Fläche \(B\) und stelle dir vor, wie die direkt angrenzenden Quadrate hochklappen. - Folge der waagerechten Reihe anschließend Kante für Kante weiter. - Gesucht ist die Fläche, die nach dem Falten parallel zu \(B\), aber auf der anderen Seite des Würfels liegt.

Lösung

1. Falte die an \(B\) angrenzenden Flächen an ihren gemeinsamen Kanten hoch. 2. Verfolge anschließend die Reihe weiter bis zur Fläche \(D\). 3. Dabei gelangt \(D\) auf die Würfelseite, die \(B\) gegenüberliegt.

Antwort

Fläche \(D\) liegt der Fläche \(B\) gegenüber.
4110416
Ein Quader hat die Kantenlängen \(a = 6\,\text{cm}\), \(b = 4\,\text{cm}\) und \(c = 3\,\text{cm}\). a) Aus wie vielen Einzelflächen besteht das Netz dieses Quaders? b) Nenne die Maße (Länge und Breite) aller Rechtecke, die du zeichnen musst, um ein vollständiges Netz dieses Quaders zu erhalten. Wie oft kommt jedes dieser Rechtecke vor?

Denkanstöße

- Stell dir vor, du klappst einen Schuhkarton auseinander. - Überlege, welche Kanten des Quaders an jeder Fläche zusammentreffen. - Wie viele Paare von gleichen Flächen hat ein Quader?

Lösung

1. Ein Quader besitzt insgesamt 6 Begrenzungsflächen, folglich besteht das Netz aus 6 Rechtecken. 2. Die Flächen treten paarweise identisch auf (gegenüberliegende Seiten). 3. Die Maße der Rechtecke ergeben sich aus den Kombinationen der Kantenlängen: - 2 Rechtecke mit den Maßen \(6\,\text{cm} \times 4\,\text{cm}\) (Grund- und Deckfläche) - 2 Rechtecke mit den Maßen \(6\,\text{cm} \times 3\,\text{cm}\) (Vorder- und Rückseite) - 2 Rechtecke mit den Maßen \(4\,\text{cm} \times 3\,\text{cm}\) (Seitenflächen)

Antwort

a) Das Netz besteht aus 6 Flächen. b) Es gibt 2 Rechtecke mit \(6\,\text{cm} \times 4\,\text{cm}\), 2 Rechtecke mit \(6\,\text{cm} \times 3\,\text{cm}\) und 2 Rechtecke mit \(4\,\text{cm} \times 3\,\text{cm}\).
4110428
Ein Prisma hat eine dreieckige Grundfläche mit den Seitenlängen \(5\,\text{cm}\), \(12\,\text{cm}\) und \(13\,\text{cm}\). Die Körperhöhe des Prismas beträgt \(h=10\,\text{cm}\). Wenn du das Netz dieses Prismas zeichnest, ordnest du die drei Rechtecke der Mantelfläche oft so an, dass sie ein einziges großes Rechteck bilden. a) Welche Gesamtlänge und welche Höhe hat dieses große Rechteck aus den drei Mantelflächen? b) Aus welchen weiteren Flächen besteht das vollständige Netz? Nenne deren Form und Anzahl.

Denkanstöße

- Welche Kanten der dreieckigen Grundfläche werden beim Abrollen zu den Breiten der drei Mantelrechtecke? - Welche gemeinsame Seitenlänge besitzen alle drei Mantelrechtecke? - Welche zwei kongruenten Flächen schließen ein Prisma an seinen Enden ab?

Lösung

1. Die drei Mantelrechtecke haben als Breiten die drei Seitenlängen der dreieckigen Grundfläche und als gemeinsame Höhe die Körperhöhe des Prismas. 2. Ihre Gesamtlänge entspricht dem Umfang der Grundfläche: \(5\,\text{cm}+12\,\text{cm}+13\,\text{cm}=30\,\text{cm}\). 3. Die Höhe des großen Mantelrechtecks entspricht der Körperhöhe des Prismas und beträgt \(10\,\text{cm}\). 4. Zum vollständigen Netz gehören außerdem Grund- und Deckfläche, also zwei kongruente Dreiecke mit den Seitenlängen \(5\,\text{cm}\), \(12\,\text{cm}\) und \(13\,\text{cm}\).

Antwort

a) Das große Rechteck hat eine Gesamtlänge von \(30\,\text{cm}\) und eine Höhe von \(10\,\text{cm}\). b) Hinzu kommen \(2\) kongruente Dreiecke als Grund- und Deckfläche.
4362836
Das Bild zeigt das Netz eines Quaders mit sechs markierten Flächen. a) Aus wie vielen Rechtecken besteht dieses Netz? b) Welche Fläche liegt der gelben Fläche \(E\) gegenüber, wenn man das Netz zu einem Körper faltet? c) Welche Fläche ist deckungsgleich (kongruent) zur Fläche \(A\)? d) Wie viele Paare gegenüberliegender und damit deckungsgleicher Flächen hat ein Quader?
Abbildung zur Aufgabe 436283

Denkanstöße

- Stell dir eine Fläche als Boden vor und klappe ihre vier Nachbarflächen gedanklich hoch. - Welche Fläche schließt anschließend die gegenüberliegende Seite des Quaders? - Vergleiche bei „deckungsgleich“ jeweils beide Seitenlängen der Rechtecke; eine Drehung des Rechtecks ist erlaubt.

Lösung

1. Ein Quadernetz besteht aus \(6\) Rechtecken, da ein Quader \(6\) Begrenzungsflächen besitzt. 2. Wählt man Fläche \(B\) als Boden, werden \(A\), \(C\), \(E\) und \(F\) zu Seitenflächen. Dabei liegen sich \(E\) und \(F\) gegenüber; \(D\) liegt \(B\) gegenüber. 3. Die Flächen \(A\) und \(C\) messen jeweils \(3\times2\) Rastereinheiten und sind deckungsgleich. Die anderen Flächen haben andere Seitenlängen. 4. Insgesamt hat ein Quader genau \(3\) Paare gegenüberliegender, deckungsgleicher Flächen: \(A/C\), \(B/D\) und \(E/F\).

Antwort

a) 6 Rechtecke b) Fläche \(F\) c) Fläche \(C\) d) 3 Paare gegenüberliegender, deckungsgleicher Flächen
5527676
Die Abbildung zeigt fünf Quadrate. Das mittlere Quadrat heißt \(A\); darum liegen \(B\), \(C\), \(D\) und \(E\). Ergänze gedanklich genau ein sechstes Quadrat \(F\), sodass ein vollständiges Würfelnetz entsteht und \(F\) nach dem Falten der Fläche \(A\) gegenüberliegt. Es gibt mehrere richtige Lösungen. Beschreibe eine mögliche Lage von \(F\), indem du eine vorhandene Fläche und deren Außenkante nennst. Eine Skizze auf Papier kannst du zur Unterstützung verwenden; sie ist nicht Teil der erforderlichen Antwort.
Abbildung zur Aufgabe 552767

Denkanstöße

- Stell dir \(A\) als feste Würfelfläche vor und klappe die vier Nachbarquadrate gedanklich hoch. - Welche Würfelfläche fehlt danach noch? - Suche eine freie Außenkante einer Seitenfläche, über die sich die fehlende Fläche schließen lässt, ohne eine andere Fläche zu überdecken.

Lösung

1. Die vier Flächen \(B\), \(C\), \(D\) und \(E\) liegen um \(A\) und werden beim Falten zu den vier Seitenflächen. 2. Die noch fehlende Fläche muss die der Fläche \(A\) gegenüberliegende Würfelfläche schließen. 3. Eine mögliche Lösung ist, \(F\) an die äußere obere Kante von \(B\) zu setzen. 4. Gleichwertig sind die äußere rechte Kante von \(C\), die äußere untere Kante von \(D\) oder die äußere linke Kante von \(E\).

Antwort

Eine mögliche Lösung ist: \(F\) liegt direkt oberhalb von \(B\). Ebenfalls richtig sind \(F\) direkt rechts von \(C\), direkt unterhalb von \(D\) oder direkt links von \(E\). In allen vier Fällen liegt \(F\) nach dem Falten gegenüber von \(A\).
5527686
Die Abbildung zeigt sechs Quadrate, aber noch kein gültiges Würfelnetz: Fünf Quadrate liegen in einer geraden Reihe. Verschiebe nur das Quadrat \(F\), sodass ein gültiges Würfelnetz entsteht. Beschreibe eine mögliche neue Lage von \(F\) relativ zu einem beschrifteten Quadrat. Eine Skizze auf Papier kannst du zur Unterstützung verwenden; sie ist nicht Teil der erforderlichen Antwort.
Abbildung zur Aufgabe 552768

Denkanstöße

- Eine gerade Reihe kann nicht aus fünf Seitenflächen bestehen, weil ein Würfel nur vier Seitenflächen um den Mantel hat. - Lass möglichst viele Quadrate an ihrer Position und suche nur für \(F\) einen neuen Platz. - Prüfe deine neue Lage gedanklich darauf, ob beim Falten eine Fläche doppelt belegt oder eine Würfelfläche offen bleibt.

Lösung

1. Die fünf Quadrate \(A\), \(B\), \(C\), \(D\) und \(F\) in einer geraden Reihe können nicht gemeinsam den Mantel eines Würfels bilden. 2. Eine mögliche Reparatur ist, \(F\) aus dem rechten Ende der Reihe zu nehmen und direkt unter \(C\) anzufügen. 3. Dann liegen \(A\), \(B\), \(C\) und \(D\) in einer Viererreihe; \(E\) liegt über \(C\) und \(F\) unter \(C\). Diese Figur lässt sich ohne Überlappung zu einem Würfel falten.

Antwort

Eine mögliche richtige Reparatur ist: Verschiebe \(F\) vom rechten Ende der Reihe direkt unter \(C\). Andere beschriebene Lagen sind ebenfalls richtig, wenn die sechs Quadrate anschließend ein gültiges Würfelnetz bilden.
5551016
Die Abbildung zeigt das Netz eines Quaders mit sechs beschrifteten Flächen. Die beschriftete Seite des Netzes soll nach dem Falten außen liegen. Falte das Netz gedanklich so, dass Fläche \(E\) die Bodenfläche und Fläche \(C\) die Vorderfläche des Quaders bildet. Welche Fläche wird dann zur rechten Seitenfläche?
Abbildung zur Aufgabe 555101

Denkanstöße

- Beachte die Angabe, dass die beschriftete Seite außen liegen soll; dadurch ist die Orientierung eindeutig. - Fixiere zuerst nur Boden- und Vorderfläche und halte diese Lage gedanklich fest. - Die Form der Rechtecke allein unterscheidet die beiden möglichen Seitenflächen noch nicht; verfolge, wie ihre Kanten beim Falten liegen.

Lösung

1. Fixiere zunächst \(E\) als Bodenfläche und \(C\) als Vorderfläche; die beschriftete Seite bleibt außen. 2. Die beiden Flächen \(A\) und \(D\) sind die beiden gleich großen Seitenflächen, die rechts beziehungsweise links liegen können. 3. Beim Falten um die gemeinsame Kante von \(E\) und \(C\) gelangt \(A\) auf die rechte Seite und \(D\) auf die linke Seite.

Antwort

Fläche \(A\) wird zur rechten Seitenfläche.
4111046
Ein Quader ist \(10\,\text{cm}\) lang, \(6\,\text{cm}\) breit und \(4\,\text{cm}\) hoch. a) Berechne den Oberflächeninhalt des Quaders. b) Du möchtest ein Netz dieses Quaders im Maßstab \(1{:}2\) zeichnen. Welche Maße (Länge und Breite) haben die drei verschiedenen Rechteck-Typen in deiner Zeichnung?

Denkanstöße

- Überlege dir zuerst, wie viele Flächen ein Quader insgesamt hat. - Wie viele verschiedene Arten von Rechtecken kommen in einem Quadernetz vor? - Was bedeutet ein Maßstab von \(1{:}2\) für die Längen der Seiten?

Lösung

1. Berechnung des Oberflächeninhalts: Die Oberfläche eines Quaders berechnet sich nach der Formel \(O = 2(ab + ac + bc)\). Mit \(a = 10\), \(b = 6\) und \(c = 4\) ergibt sich \(O = 2 \cdot (10 \cdot 6 + 10 \cdot 4 + 6 \cdot 4) = 2 \cdot (60 + 40 + 24) = 2 \cdot 124 = 248\,\text{cm}^2\). 2. Bestimmung der Maße im Maßstab \(1{:}2\): Beim Maßstab \(1{:}2\) werden alle Originallängen durch \(2\) dividiert. 3. Die Kantenlängen in der Zeichnung sind somit \(10\,\text{cm} : 2 = 5\,\text{cm}\), \(6\,\text{cm} : 2 = 3\,\text{cm}\) und \(4\,\text{cm} : 2 = 2\,\text{cm}\). 4. Die drei Rechteck-Typen im Netz haben folglich die Maße: \(5\,\text{cm} \times 3\,\text{cm}\), \(5\,\text{cm} \times 2\,\text{cm}\) und \(3\,\text{cm} \times 2\,\text{cm}\).

Antwort

a) Der Oberflächeninhalt beträgt \(248\,\text{cm}^2\). b) Die Maße in der Zeichnung sind \(5\,\text{cm} \times 3\,\text{cm}\), \(5\,\text{cm} \times 2\,\text{cm}\) und \(3\,\text{cm} \times 2\,\text{cm}\).
4316516
Stell dir vor, du faltest das abgebildete Würfelnetz zu einem fertigen Würfel zusammen. Die Quadrate des Netzes sind mit den Buchstaben A bis F beschriftet. An jeder Ecke des fertigen Würfels treffen genau drei Ecken von verschiedenen Quadraten des Netzes aufeinander. Eine dieser Ecken ist im Netz bereits blau markiert (die obere linke Ecke des Quadrats E). Welche zwei anderen Ecken im Netz treffen beim Zusammenfalten genau auf diese blau markierte Ecke? Beschreibe ihre Lage im Netz präzise (unter Angabe des Quadrats und der jeweiligen Ecke).
Abbildung zur Aufgabe 431651

Denkanstöße

- Stell dir vor, du baust den Würfel im Kopf zusammen: Welches Quadrat liegt am Ende wo? - Beginne mit Quadrat A als Bodenfläche. Welche Flächen stehen nach dem ersten Faltschritt senkrecht nach oben? - Wohin bewegt sich die blau markierte Ecke von Quadrat E, wenn du es nach oben klappst? - Welches Quadrat bildet die Vorderseite und welches die Oberseite des Würfels? Verfolge deren Ecken beim Falten.

Lösung

1. Das Quadrat A bildet die Grundfläche (unten). 2. Das Quadrat E wird an der linken Kante von A nach oben geklappt. Die blau markierte obere linke Ecke von E befindet sich danach an der oberen, vorderen, linken Ecke des Würfels. 3. Das Quadrat B wird an der vorderen Kante von A nach oben geklappt. Seine obere linke Ecke befindet sich danach ebenfalls an der oberen, vorderen, linken Ecke des Würfels. 4. Das Quadrat C wird über B hinweg geklappt und bildet die Deckfläche (oben). Seine untere linke Ecke liegt somit ebenfalls an der oberen, vorderen, linken Ecke des Würfels. Daher treffen an der blau markierten Ecke die folgenden beiden Ecken auf: - Die obere linke Ecke des Quadrats B - Die untere linke Ecke des Quadrats C

Antwort

Die obere linke Ecke des Quadrats B und die untere linke Ecke des Quadrats C.
4316596
In der Abbildung siehst du drei verschiedene Figuren, die jeweils aus sechs Quadraten bestehen. a) Welche Figuren \(A\), \(B\) oder \(C\) sind echte Netze eines Würfels? b) Bestimme für jedes echte Würfelnetz, welche Fläche der Fläche \(3\) nach dem Falten gegenüberliegt.
Abbildung zur Aufgabe 431659

Denkanstöße

- Lege für jede Figur gedanklich eine Fläche als Boden fest und klappe benachbarte Quadrate nacheinander hoch. - Ein gültiges Netz darf beim Falten weder eine Lücke noch zwei Flächen an derselben Würfelposition erzeugen. - Verfolge für Teil b) die Lage der Fläche \(3\), ohne schon eine bestimmte Gegenfläche anzunehmen.

Lösung

1. Figur \(A\) lässt sich ohne Überlappung und ohne offene Würfelfläche falten und ist daher ein Würfelnetz. 2. Figur \(B\) ist kein Würfelnetz. Beim Falten würden sich zwei Flächen überlappen, während eine Würfelfläche unbedeckt bliebe. 3. Figur \(C\) lässt sich ebenfalls zu einem Würfel falten. 4. In Netz \(A\) liegt der Fläche \(3\) die Fläche \(5\) gegenüber. 5. In Netz \(C\) liegt der Fläche \(3\) die Fläche \(6\) gegenüber.

Antwort

a) Die Figuren \(A\) und \(C\) sind Würfelnetze; \(B\) ist kein Würfelnetz. b) In Netz \(A\) liegt \(5\) gegenüber von \(3\). In Netz \(C\) liegt \(6\) gegenüber von \(3\).
4359486
Ein Würfel hat auf seinen Seiten verschiedene Symbole: einen Kreis, ein Quadrat und ein Dreieck. Jedes Symbol kommt in zwei Farben (rot und blau) vor. Folgende Paare liegen sich gegenüber: - Roter Kreis gegenüber von blauem Kreis. - Rotes Quadrat gegenüber von blauem Quadrat. - Rotes Dreieck gegenüber von blauem Dreieck. Im abgebildeten Netz sind der rote Kreis (RK), das rote Quadrat (RQ) und das rote Dreieck (RD) bereits eingetragen. Wo müssen der blaue Kreis (BK), das blaue Quadrat (BQ) und das blaue Dreieck (BD) in den drei leeren Feldern stehen? Beschreibe ihre Lage relativ zu den bereits beschrifteten Feldern.
Abbildung zur Aufgabe 435948

Denkanstöße

- Nutze die Information über die gegenüberliegenden Paare aus dem Text. - Finde im Netz heraus, welche Positionen sich nach dem Falten gegenüberstehen. - Gehe Feld für Feld vor und trage die Symbole in Gedanken ein.

Lösung

1. Dem roten Quadrat RQ liegt das ganz rechte Feld der waagerechten Viererreihe gegenüber. Dort steht BQ. 2. Dem roten Kreis RK liegt das Feld direkt unter RQ gegenüber. Dort steht BK. 3. Dem roten Dreieck RD liegt das leere Feld direkt rechts neben RQ gegenüber. Dort steht BD.

Antwort

BQ steht im ganz rechten Feld der waagerechten Reihe, BK im Feld direkt unter RQ und BD im Feld direkt rechts neben RQ.
4362786
Das Bild zeigt das Netz eines Würfels. Die Fläche mit dem Buchstaben **U** soll beim Zusammenfalten unten liegen (Grundfläche). Welche Fläche liegt dann oben (Deckfläche)? Welche Flächen bilden die Vorderseite und die Rückseite, wenn du die Fläche **V** als Vorderseite wählst?
Abbildung zur Aufgabe 436278

Denkanstöße

- Stell dir vor, die Fläche U liegt fest auf dem Tisch. Welche Flächen musst du hochklappen? - Welche Fläche ist am weitesten von U entfernt und muss zwei Knicke machen, um parallel zu U zu liegen? - Gegenüberliegende Flächen berühren sich im Netz nie direkt an einer Kante.

Lösung

1. Wenn die Fläche **U** unten liegt, bilden die angrenzenden Flächen **L**, **R**, **V** und **H** die Seitenwände, wenn sie hochgeklappt werden. 2. Die Fläche **O** ist an **H** befestigt. Wenn **H** hochgeklappt wird, kann **O** als Deckel über die Grundfläche **U** geklappt werden. Somit liegt **O** gegenüber von **U**. 3. Wenn **V** die Vorderseite ist, liegt die gegenüberliegende Fläche **H** hinten.

Antwort

- Die Fläche **O** liegt oben (Deckfläche). - Wenn **V** die Vorderseite ist, ist **H** die Rückseite.
4362826
Hier siehst du vier verschiedene Anordnungen von jeweils sechs Quadraten. a) In welchen Fällen handelt es sich um ein echtes Würfelnetz? Begründe deine Entscheidung kurz. b) Betrachte Abbildung (1). Wenn du dieses Netz zu einem Würfel faltest, welche Flächen liegen sich dann jeweils gegenüber? Nenne die entsprechenden Buchstabenpaare. c) Jedes kleine Quadrat in Abbildung (1) hat eine Seitenlänge von \(5\,\text{cm}\). Berechne den Oberflächeninhalt des daraus entstehenden Würfels.
Abbildung zur Aufgabe 436282

Denkanstöße

- Stell dir vor, du klappst die Quadrate an den Kanten hoch, um einen geschlossenen Körper zu formen. - Achte darauf, ob beim Falten zwei Quadrate an derselben Stelle landen würden, was auf eine Überlappung hindeutet. - Ein Würfel hat immer drei Paare von gegenüberliegenden Seiten. Diese berühren sich im ausgebreiteten Netz nie direkt an einer Kante. - Überlege dir für das Falten eine feste „Bodenfläche“ und klappe die anderen Wände von dort aus hoch. - Die Oberfläche eines Würfels besteht aus sechs identischen Quadraten.

Lösung

1. Identifikation der Würfelnetze: Die Abbildungen (1) und (3) stellen gültige Würfelnetze dar, da sie sich ohne Überlappungen zu einem geschlossenen Würfel falten lassen. Abbildung (2) ist kein Netz, da zwei Seitenflächen (die oberen Quadrate) beim Falten übereinander liegen würden und eine Seite offen bliebe. Bei Abbildung (4) bilden vier Quadrate beim Falten einen Mantel; die beiden übrigen Quadrate überlappen bereits belegte Seiten, während Boden und Deckel fehlen. 2. Gegenüberliegende Flächen in Netz (1): Durch gedankliches Falten (z. B. mit B als Bodenfläche) ergeben sich die Paare A und C (Seitenwände), B und D (Boden und Deckel) sowie E und F (Vorder- und Rückwand). 3. Berechnung des Oberflächeninhalts: Die Fläche eines Quadrats beträgt \(A = (5\,\text{cm})^2 = 25\,\text{cm}^2\). Da ein Würfel aus 6 dieser identischen Flächen besteht, ergibt sich ein Gesamtoberflächeninhalt von \(O = 6 \cdot 25\,\text{cm}^2 = 150\,\text{cm}^2\).

Antwort

a) Die Abbildungen (1) und (3) sind Würfelnetze. b) Gegenüberliegende Flächen sind: A und C, B und D, E und F. c) Der Oberflächeninhalt beträgt \(150\,\text{cm}^2\).
4362876
Welche der vier abgebildeten Figuren auf dem Karopapier sind korrekt gezeichnete Netze eines Quaders? Untersuche die Netze a) bis d). Entscheide für jedes Netz, ob es sich zu einem Quader falten lässt. Wenn ein Netz fehlerhaft ist, begründe kurz, warum es kein Quadernetz sein kann. Ein Kästchen im Gitter entspricht einer Kantenlänge von \(1\,\text{cm}\).
Abbildung zur Aufgabe 436287

Denkanstöße

- Überprüfe zuerst, ob jedes Netz aus genau sechs rechteckigen Flächen besteht. - Ein Quader benötigt drei Paare deckungsgleicher Rechtecke. Prüfe die Seitenlängen paarweise. - Danach reicht die richtige Flächenauswahl noch nicht: Überlege, welche Kanten beim Falten tatsächlich zusammentreffen. - Prüfe außerdem, ob zwei Flächen beim Falten dieselbe Quaderseite belegen würden.

Lösung

1. Netz a) enthält die drei benötigten Paare kongruenter Rechtecke \(2\times3\), \(2\times1\) und \(1\times3\). Die Anordnung lässt sich ohne Überlappung zu einem Quader falten. Netz a) ist korrekt. 2. Bei Netz b) liegen die beiden seitlichen \(1\times3\)-Flächen auf derselben Seite der zentralen Kette. Beim Falten würden sie dieselbe Quaderseite belegen, während die gegenüberliegende Seite offen bliebe. Netz b) ist falsch. 3. Bei Netz c) sind zwei passende Paare vorhanden: die beiden \(2\times3\)-Flächen und die beiden \(1\times3\)-Flächen. Die übrigen beiden Flächen messen jedoch \(2\times2\) und \(2\times1\) und sind nicht kongruent. Damit fehlt das dritte erforderliche Paar. Netz c) ist falsch. 4. Bei Netz d) sind zwar drei passende Flächenpaare vorhanden, aber die Reihenfolge in der Mantelkette ist nicht kantenverträglich. Beim Falten müsste eine \(3\,\text{cm}\) lange Kante an eine \(1\,\text{cm}\) lange Kante anschließen. Netz d) ist falsch.

Antwort

Nur Netz a) ist ein korrektes Netz eines Quaders. b) Die beiden seitlichen Flächen würden beim Falten dieselbe Quaderseite belegen. c) Zwei kongruente Flächenpaare sind vorhanden; bei den beiden übrigen Flächen \(2\times2\) und \(2\times1\) fehlt das dritte kongruente Paar. d) Die vorhandenen Flächenpaare passen zwar, aber aneinanderstoßende Kanten hätten beim Falten unterschiedliche Längen.
4362996
In diesem Netz eines Quaders sind die einzelnen Flächen mit Buchstaben beschriftet. Welche Flächen liegen im fertigen Körper parallel zueinander? Nenne alle drei Paare.
Abbildung zur Aufgabe 436299

Denkanstöße

- Parallel bedeutet im fertigen Modell, dass sich die Flächen gegenüberliegen und denselben Abstand zueinander haben. - In einem Netz liegen gegenüberliegende Flächen nie direkt nebeneinander (sie teilen keine Kante). - Versuche, den Faltvorgang Schritt für Schritt im Kopf durchzugehen.

Lösung

1. Analyse der Anordnung: Fläche C (Mitte, \(2 \times 3\)) wird als Grundfläche gewählt. 2. Die Flächen A (links, \(1 \times 3\)) und E (rechts, \(1 \times 3\)) werden hochgeklappt und stehen sich als Seitenflächen gegenüber. Sie sind also parallel. 3. Die Flächen B (oben, \(2 \times 1\)) und D (unten, \(2 \times 1\)) werden ebenfalls hochgeklappt und bilden Vorder- und Rückseite. Sie liegen parallel zueinander. 4. Fläche F (ganz rechts, \(2 \times 3\)) wird über die Oberseite geklappt und liegt damit parallel zur Grundfläche C. 5. Ergebnis: Die parallelen Paare sind (A, E), (B, D) und (C, F).

Antwort

Die parallelen Flächenpaare sind: - A und E - B und D - C und F
5527696
Die Abbildung zeigt den Mantel eines Quaders als Streifen aus vier Rechtecken. Ein Abstand im Hintergrundraster entspricht \(1\,\text{cm}\). a) Welche Maße müssen die beiden noch fehlenden Rechtecke haben? b) Beschreibe eine mögliche Lage dieser beiden Rechtecke, indem du angibst, an welche Kanten welcher Mantelfläche du sie anfügst. Eine Skizze auf Papier kannst du zur Unterstützung verwenden; sie ist nicht Teil der erforderlichen Antwort.
Abbildung zur Aufgabe 552769

Denkanstöße

- Welche zwei verschiedenen Breiten wechseln sich im Mantelstreifen ab? - Grund- und Deckfläche müssen genau zu den offenen Kanten des gefalteten Mantels passen. - Prüfe für deine beschriebene Lage gedanklich, ob die beiden Rechtecke beim Falten die zwei gegenüberliegenden Öffnungen schließen.

Lösung

1. Im Mantel wechseln sich Rechtecke mit den Breiten \(4\,\text{cm}\) und \(2\,\text{cm}\) bei gemeinsamer Höhe \(3\,\text{cm}\) ab. Damit hat der Quader eine Grundfläche von \(4\,\text{cm}\times2\,\text{cm}\). 2. Die beiden fehlenden Rechtecke sind Grund- und Deckfläche und messen daher jeweils \(4\,\text{cm}\times2\,\text{cm}\). 3. Eine mögliche Lage ist, ein solches Rechteck an die obere \(4\,\text{cm}\)-Kante von \(A\) und das andere an die untere \(4\,\text{cm}\)-Kante von \(A\) anzufügen. 4. Beim Falten schließen diese beiden Rechtecke die beiden offenen Enden des Mantels.

Antwort

a) Beide fehlenden Rechtecke messen \(4\,\text{cm}\times2\,\text{cm}\). b) Eine mögliche Lösung ist: ein Rechteck direkt oberhalb von \(A\) an dessen \(4\,\text{cm}\)-Kante und das zweite direkt unterhalb von \(A\) an der gegenüberliegenden \(4\,\text{cm}\)-Kante. Andere faltbare, eindeutig beschriebene Anordnungen sind ebenfalls möglich.
4110436
Salma El Mansouri möchte das Netz eines Würfels zeichnen. Sie ordnet fünf Quadrate in einer geraden Reihe an. a) Erkläre, warum aus dieser Anordnung kein vollständiges Würfelnetz entstehen kann, selbst wenn Salma ein sechstes Quadrat irgendwo hinzufügt. b) Wie viele Quadrate dürfen höchstens in einer geraden Reihe liegen, damit ein Würfelnetz entstehen kann? c) Die Abbildung zeigt ein korrektes Würfelnetz. Die Flächen \(A\), \(B\), \(C\) und \(D\) liegen in einer geraden Reihe; \(E\) liegt über \(B\), \(F\) unter \(B\). Unter den vier Flächen der Reihe entstehen beim Falten zwei Paare gegenüberliegender Flächen. Wie viele Quadrate der Reihe liegen jeweils zwischen den Flächen eines solchen Paares?
Abbildung zur Aufgabe 411043

Denkanstöße

- Verfolge gedanklich, was mit einer langen Quadratreihe geschieht, wenn sie um vier senkrechte Würfelkanten gefaltet wird. - Welche Rolle spielen die zwei Flächen, die nicht zum Ring der vier Seitenflächen gehören? - Für Teil c): Verfolge beim gedanklichen Falten nur die vier beschrifteten Flächen der geraden Reihe.

Lösung

1. Beim Falten können vier Quadrate einer Reihe die vier Seitenflächen des Würfels bilden. Ein fünftes Quadrat in derselben Reihe würde beim Weiterfalten auf eine bereits belegte Fläche treffen und sich überlappen. 2. Deshalb können höchstens vier Quadrate eines Würfelnetzes in einer geraden Reihe liegen. Die beiden übrigen Flächen müssen seitlich an geeigneten Quadraten der Reihe liegen. 3. Beim Falten liegen \(A\) und \(C\) einander gegenüber; ebenso \(B\) und \(D\). In beiden Fällen liegt in der Viererreihe genau ein Quadrat zwischen den beiden Flächen.

Antwort

a) Das fünfte Quadrat der geraden Reihe würde beim Falten eine bereits belegte Würfelfläche überdecken; ein sechstes Quadrat kann diese Überlappung nicht beheben. b) Höchstens \(4\) Quadrate dürfen in einer geraden Reihe liegen. c) Zwischen den Flächen eines solchen Gegenüber-Paares liegt jeweils \(1\) Quadrat der Viererreihe.
4359626
In einem Würfelnetz sind zwei Ecken farbig markiert: eine blau und eine gelb. Dario Kovač behauptet: „Wenn ich den Würfel zusammenbaue, treffen sich diese beiden Markierungen genau in einer Ecke des Würfels.“ a) Prüfe Darios Behauptung durch gedankliches Falten. b) Welche Ecke des Quadrats \(A\) trifft nach dem Falten mit der blauen Markierung zusammen?
Abbildung zur Aufgabe 435962

Denkanstöße

- Wähle eine zentrale Fläche als Ausgangsfläche und klappe die Nachbarflächen gedanklich nacheinander hoch. - Verfolge die beiden markierten Ecken getrennt; entscheidend ist jeweils, an welcher Würfelecke sie nach dem Falten landen. - Für Teil b): Verfolge zusätzlich die vier Ecken von Quadrat \(A\) und vergleiche sie mit der blauen Markierung.

Lösung

1. Nimm das mittlere Quadrat der senkrechten Viererreihe als Ausgangsfläche und klappe die angrenzenden Flächen gedanklich hoch. 2. Die blaue Markierung liegt an der unteren linken Ecke des links angesetzten Quadrats. Beim Falten gelangt sie an dieselbe Würfelecke wie die obere linke Ecke von Quadrat \(A\). 3. Die gelbe Markierung liegt an der unteren rechten Ecke des obersten Quadrats. Beim Falten gelangt sie an die gegenüberliegende Würfelecke. 4. Daher treffen sich die blaue und die gelbe Markierung nicht. Mit der blauen Markierung fällt die obere linke Ecke von Quadrat \(A\) zusammen.

Antwort

a) Nein. Die blaue und die gelbe Markierung treffen sich nicht; sie liegen nach dem Falten an gegenüberliegenden Würfelecken. b) Die blaue Markierung trifft mit der oberen linken Ecke des Quadrats \(A\) zusammen.
4359456
Bei diesem Würfelnetz wurden vier Ecken mit kleinen roten Dreiecken markiert. Stell dir vor, du faltest das Netz zusammen. Wie viele dieser roten Ecken treffen sich an einem einzigen Punkt (Ecke) des fertigen Würfels?
Abbildung zur Aufgabe 435945

Denkanstöße

- Markiere dir im Kopf eine Ecke des Würfels, zum Beispiel „vorne oben links“. Welche Quadrate grenzen an diesen Punkt? - Verfolge jede markierte Ecke einzeln beim Falten. - An jeder Ecke eines Würfels treffen genau drei Flächen zusammen.

Lösung

1. Betrachte das zweite Quadrat der waagerechten Viererreihe als Vorderfläche des Würfels. 2. Das darüberliegende Quadrat wird zur Oberseite, das ganz linke Quadrat zur linken Seite und das ganz rechte Quadrat zur Rückseite. Das darunterliegende Quadrat wird zur Unterseite. 3. Beim Falten treffen drei der markierten Ecken an derselben Würfelecke zusammen: die obere linke Ecke des oberen Quadrats, die obere linke Ecke des ganz linken Quadrats und die obere rechte Ecke des ganz rechten Quadrats. 4. Die markierte untere rechte Ecke des unteren Quadrats liegt an einer anderen Würfelecke. 5. Daher treffen sich genau drei rote Markierungen an einem Punkt.

Antwort

Es treffen sich 3 rote Ecken an einem gemeinsamen Punkt des Würfels.

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