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Mathe-Arbeitsblätter Klasse 7

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

Winkelberechnungen

Lernziele

  • Berechnet Winkel mit Scheitel- und Nebenwinkeln.
  • Nutzt Stufen- und Wechselwinkel an Parallelen.
  • Nutzt Winkelsummen von Dreiecken und Vielecken.
  • Verknüpft Winkelbeziehungen in zusammengesetzten Figuren.
  • Begründet Parallelität durch Winkelbeziehungen.

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4121037
In einem rechtwinkligen Dreieck ist einer der spitzen Winkel \(\alpha = 37{,}5^\circ\). Der rechte Winkel wird mit \(\gamma\) bezeichnet. Bestimme die Größen der beiden anderen Innenwinkel \(\beta\) und \(\gamma\).

Denkanstöße

- Was bedeutet der Begriff „rechtwinklig“ für die Größe des Winkels \(\gamma\)? - Wie groß ist die Summe aller Winkel in einem Dreieck? - Welche Winkel sind bereits bekannt?

Lösung

1. In einem rechtwinkligen Dreieck ist ein Winkel ein rechter Winkel, also \(\gamma = 90^\circ\). 2. Die Summe der Innenwinkel in jedem Dreieck beträgt \(180^\circ\). 3. Der fehlende Winkel \(\beta\) wird berechnet durch \(180^\circ - 90^\circ - 37{,}5^\circ = 52{,}5^\circ\).

Antwort

\(\beta = 52{,}5^\circ\) und \(\gamma = 90^\circ\)
4189487
In einem Viereck sind drei der Innenwinkel jeweils genau \(90^\circ\) groß. a) Berechne die Größe des vierten Winkels. b) Wie nennt man die Art des vierten Winkels? c) Kann dieses Viereck genau einen stumpfen Winkel haben? Begründe kurz.

Denkanstöße

- Wie viel fehlt von der Summe der drei rechten Winkel noch bis zur gesamten Innenwinkelsumme? - Welchen Namen haben Winkel mit genau \(90^\circ\)? - Was müsste passieren, damit einer der Winkel stumpf wird? Würde die Gesamtsumme dann noch stimmen?

Lösung

1. Die Summe der Innenwinkel beträgt \(360^\circ\). Die Summe der drei bekannten Winkel ist \(90^\circ + 90^\circ + 90^\circ = 270^\circ\). 2. Die Größe des vierten Winkels berechnet sich durch \(360^\circ - 270^\circ = 90^\circ\). 3. Ein Winkel von \(90^\circ\) wird als rechter Winkel bezeichnet. 4. Da der vierte Winkel zwingend \(90^\circ\) groß sein muss, kann er nicht stumpf sein (da stumpfe Winkel größer als \(90^\circ\) sind). Somit kann das Viereck keinen stumpfen Winkel haben.

Antwort

a) Der vierte Winkel ist \(90^\circ\) groß. b) Es ist ein rechter Winkel. c) Nein, da der vierte Winkel genau \(90^\circ\) groß sein muss, bleibt kein Spielraum für einen stumpfen Winkel.
4315507
Die Geraden \(g\) und \(h\) sind parallel. Bestimme \(\varepsilon\) und benenne die Winkelbeziehung, die den Wert ohne Messen festlegt.
Abbildung zur Aufgabe 431550

Denkanstöße

- Welche Winkelbeziehung gilt, wenn eine Transversale zwei parallele Geraden schneidet? - Suche den Wechselwinkel zum gegebenen Winkel \(\beta\).

Lösung

Da \(g \parallel h\), sind \(\beta\) und \(\varepsilon\) Wechselwinkel. Daher gilt \(\varepsilon = \beta = 68^\circ\).

Antwort

\(\varepsilon=68^\circ\), weil \(\beta\) und \(\varepsilon\) Wechselwinkel an den parallelen Geraden sind.
4330287
Bestimme \(\alpha\).
Abbildung zur Aufgabe 433028

Denkanstöße

- Was bedeutet die Winkelmarkierung bei Punkt \(C\)? - In einem rechtwinkligen Dreieck ergänzen sich die beiden kleineren Winkel immer zu einem bestimmten Wert. Welcher ist das? - Nutze den Winkelsummensatz für Dreiecke.

Lösung

1. Ein rechter Winkel entspricht immer genau \(90^\circ\), also ist \(\gamma = 90^\circ\). 2. Die Summe der Winkel im Dreieck beträgt \(180^\circ\). 3. Berechnung des fehlenden Winkels: \(\alpha = 180^\circ - 90^\circ - 62^\circ\). 4. Da \(180^\circ - 90^\circ = 90^\circ\), muss die Summe der beiden spitzen Winkel \(90^\circ\) ergeben: \(\alpha = 90^\circ - 62^\circ = 28^\circ\).

Antwort

\(\alpha = 28^\circ\)
4330807
Der markierte Gesamtwinkel entsteht, indem der Winkel \(\beta\) um den kleinen markierten Winkel vergrößert wird. Berechne \(\beta\).
Abbildung zur Aufgabe 433080

Denkanstöße

- Welche Größe ist gesucht: der ursprüngliche oder der vergrößerte Winkel? - Wie hängen Ausgangswert, Änderung und Ergebnis zusammen?

Lösung

1. Gegeben ist der Endwinkel von \(112^\circ\). 2. Der Zuwachs betrug \(18^\circ\). 3. Um den ursprünglichen Winkel zu finden, subtrahiert man den Zuwachs vom Endwert: \(112^\circ - 18^\circ = 94^\circ\). 4. Der ursprüngliche Winkel \(\beta\) war \(94^\circ\) groß.

Antwort

\(\beta = 94^\circ\)
4330857
Berechne den Gesamtwinkel \(\gamma\).
Abbildung zur Aufgabe 433085

Denkanstöße

- Welche beiden Strahlen begrenzen den gesuchten Winkel? - Welche markierten Teilwinkel liegen genau zwischen diesen Strahlen?

Lösung

1. Da die Winkel nebeneinanderliegen, addieren sich ihre Größen zum Gesamtwinkel. 2. Berechnung: \(\gamma = \alpha + \beta = 25^\circ + 45^\circ = 70^\circ\).

Antwort

Der Gesamtwinkel \(\gamma\) beträgt \(70^\circ\).
4330867
Der Punkt \(S\) liegt auf der Geraden \(g\). Berechne \(\alpha\) und \(\beta\).
Abbildung zur Aufgabe 433086

Denkanstöße

- Welche Beziehung besteht jeweils zwischen einem markierten kleinen Winkel und dem danebenliegenden gesuchten Winkel? - Betrachte die linke und die rechte Seite getrennt.

Lösung

1. An einer Geraden beträgt jeder gestreckte Winkel \(180^\circ\). 2. Für \(\alpha\) gilt \(\alpha=180^\circ-35^\circ=145^\circ\). 3. Für \(\beta\) gilt \(\beta=180^\circ-42^\circ=138^\circ\).

Antwort

\(\alpha=145^\circ\) und \(\beta=138^\circ\)
4330907
Berechne den fehlenden Teilwinkel \(\gamma\).
Abbildung zur Aufgabe 433090

Denkanstöße

- Wie hängen die Teilwinkel mit dem Gesamtwinkel zusammen? - Du kennst den Gesamtwert und zwei der drei Teile. Wie findest du den Rest?

Lösung

1. Die Summe der drei Teilwinkel ergibt den Gesamtwinkel: \(\alpha + \beta + \gamma = 125^\circ\). 2. Setze die bekannten Werte ein: \(32^\circ + 48^\circ + \gamma = 125^\circ\). 3. Addiere die bekannten Winkel: \(32^\circ + 48^\circ = 80^\circ\). 4. Subtrahiere die Summe vom Gesamtwinkel: \(\gamma = 125^\circ - 80^\circ = 45^\circ\).

Antwort

Der Winkel \(\gamma\) ist \(45^\circ\) groß.
4331047
Berechne den mittleren Teilwinkel des gestreckten Winkels.
Abbildung zur Aufgabe 433104

Denkanstöße

- Ein gestreckter Winkel entspricht einer geraden Linie. - Alle Teilwinkel zusammen müssen \(180^\circ\) ergeben.

Lösung

Da die Summe der Winkel auf einer Geraden \(180^\circ\) beträgt, berechnet man den mittleren Winkel durch: \(180^\circ - (55^\circ + 65^\circ) = 180^\circ - 120^\circ = 60^\circ\).

Antwort

Der mittlere Winkel ist \(60^\circ\) groß.
4331267
Das Viereck \(ABCD\) ist eine Raute. Berechne den benachbarten Winkel \(\beta\).
Abbildung zur Aufgabe 433126

Denkanstöße

- Welche Eigenschaft haben Winkel in einer Raute, die an derselben Seite liegen? - Erinnere dich an die Winkelsumme in einem Viereck und die Symmetrie der Raute.

Lösung

1. Eine Raute ist ein spezielles Parallelogramm, bei dem sich benachbarte Winkel zu \(180^\circ\) ergänzen: \(\alpha + \beta = 180^\circ\). 2. Setze den gegebenen Wert ein: \(74^\circ + \beta = 180^\circ\). 3. Stelle nach \(\beta\) um: \(\beta = 180^\circ - 74^\circ = 106^\circ\).

Antwort

\(\beta = 106^\circ\)
4366387
Zwei Geraden schneiden sich. Ein Winkel misst \(32^\circ\). Wie groß sind sein Scheitelwinkel und seine beiden Nebenwinkel?

Denkanstöße

- Welche Winkelpaare entstehen an einer einfachen Geradenkreuzung? - Nutze die Begriffe Scheitelwinkel und Nebenwinkel.

Lösung

1. Scheitelwinkel sind gleich groß: Der gegenüberliegende Winkel ist ebenfalls \(32^\circ\). 2. Nebenwinkel ergänzen sich mit dem gegebenen Winkel zu \(180^\circ\). 3. Berechnung: \(180^\circ - 32^\circ = 148^\circ\). 4. Da es zwei Nebenwinkel gibt (einen auf jeder Seite), sind beide jeweils \(148^\circ\) groß.

Antwort

Der Scheitelwinkel ist \(32^\circ\) groß, die beiden Nebenwinkel messen jeweils \(148^\circ\).
4366477
Berechne den dritten Innenwinkel \(\gamma\) des Dreiecks \(ABC\).
Abbildung zur Aufgabe 436647

Denkanstöße

- Wie groß ist die Summe aller drei Winkel in einem Dreieck? - Wenn du zwei Winkel kennst, wie kannst du den dritten berechnen?

Lösung

1. Die Summe der Innenwinkel in jedem Dreieck beträgt \(180^\circ\). 2. Es gilt: \(\alpha + \beta + \gamma = 180^\circ\). 3. Einsetzen der gegebenen Werte: \(55^\circ + 65^\circ + \gamma = 180^\circ\). 4. Zusammenfassen: \(120^\circ + \gamma = 180^\circ\). 5. Auflösen nach \(\gamma\): \(\gamma = 180^\circ - 120^\circ = 60^\circ\).

Antwort

\(\gamma = 60^\circ\)
4366657
Berechne \(\angle APC\).
Abbildung zur Aufgabe 436665

Denkanstöße

- In welchem Dreieck liegt der gesuchte Winkel? - Welche Winkelsumme gilt in diesem Dreieck?

Lösung

1. Betrachte das Dreieck \(APC\). 2. Die Innenwinkel an der Seite \(AC\) sind \(\angle PAC = 30^\circ\) und \(\angle PCA = 20^\circ\). 3. Die Winkelsumme im Dreieck \(APC\) beträgt \(180^\circ\). 4. \(\angle APC = 180^\circ - (30^\circ + 20^\circ) = 130^\circ\).

Antwort

\(\angle APC = 130^\circ\)
4366687
Noah soll ein Dreieck mit den Innenwinkeln \(110^\circ\), \(45^\circ\) und \(35^\circ\) zeichnen. Warum wird er dabei auf ein Problem stoßen?

Denkanstöße

- Welche feste Bedingung müssen die drei Innenwinkel jedes Dreiecks erfüllen? - Prüfe die Summe der drei angegebenen Winkel.

Lösung

1. In jedem Dreieck in der Ebene beträgt die Summe der Innenwinkel genau \(180^\circ\). 2. Die angegebenen Winkel ergeben \(110^\circ + 45^\circ + 35^\circ = 190^\circ\). 3. Da \(190^\circ \neq 180^\circ\), kann ein solches Dreieck nicht existieren.

Antwort

Das Dreieck kann nicht existieren, weil die angegebenen Winkel zusammen \(190^\circ\) statt \(180^\circ\) ergeben.
4367057
Es gilt \(g\parallel h\). Berechne \(\beta\).
Abbildung zur Aufgabe 436705

Denkanstöße

- Welche Beziehung gilt für einseitige Innenwinkel an parallelen Geraden? - Welche Summe müssen die beiden Winkel deshalb haben?

Lösung

1. Einseitig liegende Innenwinkel an geschnittenen Parallelen ergänzen sich zu \(180^\circ\). 2. Daher ist der andere Winkel \(180^\circ - 110^\circ = 70^\circ\).

Antwort

Einseitige Innenwinkel an parallelen Geraden ergänzen sich zu \(180^\circ\). Daher gilt \(\beta=180^\circ-110^\circ=70^\circ\).
4367577
Bestimme \(\gamma\) im dargestellten Dreieck \(ABC\) rechnerisch und gib die Gleichung der Dreieckswinkelsumme an. Eine Messung der Zeichnung reicht nicht.
Abbildung zur Aufgabe 436757

Denkanstöße

- Welchen Gesamtwert erreichen die drei Innenwinkel eines Dreiecks zusammen? - Welche beiden Winkel kannst du von diesem Gesamtwert abziehen?

Lösung

1. Im Dreieck gilt \(\alpha + \beta + \gamma = 180^\circ\). 2. Daher ist \(\gamma = 180^\circ - 33^\circ - 112^\circ = 35^\circ\).

Antwort

\(33^\circ+112^\circ+\gamma=180^\circ\), also \(\gamma=35^\circ\).
4367617
In einem rechtwinkligen Dreieck mit dem rechten Winkel bei \(C\) ist ein spitzer Winkel \(\alpha = 25^\circ\) gegeben. Berechne \(\beta\).

Denkanstöße

- Welche Größe hat der rechte Winkel bei \(C\)? - Welche Summe müssen deshalb die beiden übrigen Winkel zusammen haben?

Lösung

1. In einem rechtwinkligen Dreieck ergänzen sich die beiden spitzen Winkel zu \(90^\circ\). 2. Daher ist \(\beta = 90^\circ - 25^\circ = 65^\circ\).

Antwort

\(\beta = 65^\circ\)
4369727
Bei einem regelmäßigen Vieleck beträgt der Mittelpunktswinkel \(\mu = 36^\circ\). Wie viele Seiten \(n\) besitzt dieses Vieleck?

Denkanstöße

- Wie viele gleich große Mittelpunktswinkel füllen zusammen einen Vollwinkel? - Welche Beziehung besteht zwischen der Zahl der Seiten und der Größe eines Mittelpunktswinkels?

Lösung

1. Die Mittelpunktswinkel eines regelmäßigen Vielecks ergeben zusammen \(360^\circ\). 2. Daher ist \(n = 360^\circ : 36^\circ = 10\).

Antwort

Das Vieleck hat \(n = 10\) Seiten.
4371587
In der Abbildung gilt \(g\parallel h\). Bestimme \(\beta\). Gib zuerst den zum markierten gegebenen Winkel gehörigen Stufenwinkel und danach die Nebenwinkelgleichung für \(\beta\) an.
Abbildung zur Aufgabe 437158

Denkanstöße

- Welcher Winkel an der zweiten Parallelen entspricht dem gegebenen Winkel? - Welche Beziehung hat dieser Winkel zum gesuchten \(\beta\)?

Lösung

1. Der Stufenwinkel zum gegebenen Winkel ist wegen \(g \parallel h\) ebenfalls \(115^\circ\) groß. 2. Dieser Winkel und \(\beta\) sind Nebenwinkel und ergänzen sich zu \(180^\circ\). 3. Daher ist \(\beta = 180^\circ - 115^\circ = 65^\circ\).

Antwort

Stufenwinkel: \(115^\circ\). Nebenwinkel: \(115^\circ+\beta=180^\circ\), also \(\beta=65^\circ\).
4371597
Das abgebildete Viereck ist ein Parallelogramm. Bestimme den benachbarten Innenwinkel \(\beta\) und begründe mit den parallelen Gegenseiten, warum die beiden benachbarten Innenwinkel zusammen \(180^\circ\) ergeben.
Abbildung zur Aufgabe 437159

Denkanstöße

- Welche Beziehung gilt für benachbarte Innenwinkel eines Parallelogramms? - Welche Zahl ergänzt den eingezeichneten Winkel zu \(180^\circ\)?

Lösung

1. In einem Parallelogramm ergänzen sich benachbarte Innenwinkel zu \(180^\circ\). 2. Daher gilt \(55^\circ + \beta = 180^\circ\). 3. Somit ist \(\beta = 125^\circ\).

Antwort

Benachbarte Innenwinkel im Parallelogramm ergänzen sich wegen der parallelen Gegenseiten zu \(180^\circ\): \(55^\circ+\beta=180^\circ\). Daher \(\beta=125^\circ\).
5553637
Die nicht maßstabsgetreue Skizze zeigt ein Dreieck. Stelle eine lineare Gleichung auf und bestimme den unbekannten Winkel \(x\). Miss die Winkel nicht.
Abbildung zur Aufgabe 555363

Denkanstöße

- Welche Regel verbindet die drei Innenwinkel eines Dreiecks? - Verwende die beschrifteten Winkelwerte und nicht die gezeichneten Größen. - Welche Größe fehlt noch bis zur gesamten Winkelsumme?

Lösung

1. Die Innenwinkel eines Dreiecks ergeben zusammen \(180^\circ\). 2. Aus der Skizze folgt \(50+60+x=180\). 3. Zusammenfassen ergibt \(110+x=180\), also \(x=70\).

Antwort

\(50+60+x=180\), also \(x=70^\circ\).
5554117
Die Geraden \(g\) und \(h\) schneiden sich in \(S\). Welche Beziehung gilt zwischen den markierten Winkeln \(\alpha\) und \(\beta\), und wie heißt der zugehörige Winkelsatz?
Abbildung zur Aufgabe 555411

Denkanstöße

- Betrachte die Lage der beiden Winkel am Schnittpunkt. - Haben die Winkel einen gemeinsamen Schenkel oder liegen sie sich gegenüber? - Welcher Winkelsatz beschreibt genau diese Lage?

Lösung

1. Die Winkel \(\alpha\) und \(\beta\) liegen sich am Schnittpunkt zweier Geraden gegenüber. 2. Sie sind daher Scheitelwinkel. 3. Scheitelwinkel sind gleich groß, also gilt \(\alpha=\beta\).

Antwort

\(\alpha=\beta\). Es sind Scheitelwinkel; nach dem Scheitelwinkelsatz sind sie gleich groß.
5554127
In der Abbildung liegen \(\alpha\) und \(\beta\) nebeneinander an einer Geraden. Welche Gleichung verbindet die beiden Winkel, und wie heißt diese Winkelbeziehung?
Abbildung zur Aufgabe 555412

Denkanstöße

- Welche Gesamtfigur bilden die beiden äußeren Schenkel? - Wie groß ist ein gestreckter Winkel? - Welcher Fachbegriff bezeichnet zwei solche benachbarten Winkel?

Lösung

1. Die nicht gemeinsamen Schenkel von \(\alpha\) und \(\beta\) bilden zusammen eine Gerade. 2. Deshalb bilden die beiden Winkel einen gestreckten Winkel mit \(180^\circ\). 3. Es gilt \(\alpha+\beta=180^\circ\); die Winkel sind Nebenwinkel.

Antwort

\(\alpha+\beta=180^\circ\). \(\alpha\) und \(\beta\) sind Nebenwinkel.
5554137
Durch den Eckpunkt \(C\) des Dreiecks ist die Gerade \(g\) parallel zu \(AB\) gezeichnet. Welche Winkelbeziehung begründet unmittelbar \(\alpha=\alpha'\)?
Abbildung zur Aufgabe 555413

Denkanstöße

- Welche Gerade schneidet hier die beiden parallelen Geraden? - Vergleiche die Lage der beiden markierten Winkel an dieser Transversalen. - Welcher der Winkelbegriffe Stufenwinkel, Wechselwinkel oder Nebenwinkel passt dazu?

Lösung

1. Die Gerade \(AC\) schneidet die parallelen Geraden \(AB\) und \(g\). 2. Die markierten Winkel \(\alpha\) und \(\alpha'\) liegen dabei als Wechselwinkel. 3. Wechselwinkel an parallelen Geraden sind gleich groß. Daher gilt \(\alpha=\alpha'\).

Antwort

\(\alpha\) und \(\alpha'\) sind Wechselwinkel an \(AB\parallel g\). Deshalb gilt \(\alpha=\alpha'\).
5554147
Eine dritte Gerade schneidet \(g\) und \(h\). Welche Schlussfolgerung folgt aus den markierten Stufenwinkeln? Nenne den passenden Satz.
Abbildung zur Aufgabe 555414

Denkanstöße

- Welche Beziehung zeigen die Markierungen zwischen den beiden Stufenwinkeln? - Gesucht ist eine Aussage über die Lage von \(g\) und \(h\).

Lösung

1. Die Winkel \(\alpha\) und \(\beta\) sind Stufenwinkel an derselben Transversalen. 2. Gegeben ist \(\alpha=\beta\). 3. Nach der Umkehrung des Stufenwinkelsatzes müssen die beiden geschnittenen Geraden parallel sein.

Antwort

\(g\parallel h\). Begründung: Sind Stufenwinkel gleich groß, so sind nach der Umkehrung des Stufenwinkelsatzes die geschnittenen Geraden parallel.
4120857
In einem Viereck \(ABCD\) liegen die Innenwinkel \(\alpha,\beta,\gamma,\delta\) der Reihe nach bei \(A,B,C,D\). Es gilt \(\alpha=72{,}5^\circ\) und \(\beta=107{,}5^\circ\). Die beiden verbleibenden Winkel \(\gamma\) und \(\delta\) sind gleich groß. a) Bestimme \(\gamma\) und \(\delta\). b) Könnte das Viereck allein nach seinen Winkeln ein Parallelogramm sein? Begründe.

Denkanstöße

- Wie groß ist die Innenwinkelsumme eines Vierecks? - Wie viel bleibt nach \(\alpha+\beta\) für \(\gamma+\delta\) übrig? - Welche Winkel liegen im Viereck \(ABCD\) einander gegenüber?

Lösung

1. Die gegebenen Winkel ergeben \(72{,}5^\circ+107{,}5^\circ=180^\circ\). 2. Für \(\gamma\) und \(\delta\) bleiben daher \(360^\circ-180^\circ=180^\circ\). 3. Weil \(\gamma=\delta\), gilt \(\gamma=\delta=90^\circ\). 4. In einem Parallelogramm sind gegenüberliegende Winkel gleich groß. Hier wären die Gegenpaare \(\alpha,\gamma\) und \(\beta,\delta\). Es gilt aber \(72{,}5^\circ\ne90^\circ\) und \(107{,}5^\circ\ne90^\circ\). Daher kann das Viereck kein Parallelogramm sein.

Antwort

a) \(\gamma=90^\circ\) und \(\delta=90^\circ\) b) Nein. In einem Parallelogramm müssten \(\alpha=\gamma\) und \(\beta=\delta\) gelten; hier ist beides nicht erfüllt.
4120917
Ein Viereck hat die drei bekannten Innenwinkel \(\alpha = 85^\circ\), \(\beta = 110^\circ\) und \(\gamma = 45^\circ\). a) Berechne die Größe des vierten Innenwinkels \(\delta\). b) Aylin behauptet, ein Viereck mit den Winkeln \(100^\circ\), \(120^\circ\), \(80^\circ\) und \(70^\circ\) gezeichnet zu haben. Überprüfe rechnerisch, ob diese Aussage wahr sein kann. Begründe deine Antwort.

Denkanstöße

- Welche feste Summe haben die vier Innenwinkel eines Vierecks? - Welche Summe bleibt nach den drei bekannten Winkeln für \(\delta\) übrig? - Prüfe bei Aylins Behauptung zuerst die Summe aller vier angegebenen Winkel.

Lösung

1. Die Summe der Innenwinkel in jedem Viereck beträgt \(360^\circ\). 2. Für den vierten Winkel gilt \(\delta = 360^\circ - (85^\circ + 110^\circ + 45^\circ) = 120^\circ\). 3. Für Aylins Winkel ergibt sich \(100^\circ + 120^\circ + 80^\circ + 70^\circ = 370^\circ\). 4. Da \(370^\circ \neq 360^\circ\), kann ein solches Viereck nicht existieren.

Antwort

a) \(\delta = 120^\circ\) b) Nein. Die Winkelsumme beträgt \(370^\circ\), sie müsste aber \(360^\circ\) betragen.
4121047
In einem gleichschenkligen Dreieck ist der Winkel an der Spitze \(\gamma\) viermal so groß wie einer der Basiswinkel \(\alpha\). Berechne die Größen aller drei Innenwinkel \(\alpha\), \(\beta\) und \(\gamma\).

Denkanstöße

- Welche Eigenschaft haben die Basiswinkel in einem gleichschenkligen Dreieck? - Kannst du ein Verhältnis zwischen den verschiedenen Winkeln aufstellen? - Wie oft passt der Basiswinkel insgesamt in die Winkelsumme von \(180^\circ\), wenn man die Information aus dem Text nutzt?

Lösung

1. In einem gleichschenkligen Dreieck sind die Basiswinkel gleich groß, also \(\alpha = \beta\). 2. Laut Aufgabenstellung gilt für den Winkel an der Spitze \(\gamma = 4\alpha\). 3. Die Innenwinkelsumme im Dreieck beträgt \(180^\circ\). Es gilt: \(\alpha + \beta + \gamma = 180^\circ\). 4. Einsetzen der Bedingungen ergibt \(\alpha + \alpha + 4\alpha = 180^\circ\), also \(6\alpha = 180^\circ\). 5. Division durch \(6\) ergibt \(\alpha = 30^\circ\). 6. Daraus folgen \(\beta = 30^\circ\) und \(\gamma = 4 \cdot 30^\circ = 120^\circ\).

Antwort

\(\alpha = 30^\circ\), \(\beta = 30^\circ\) und \(\gamma = 120^\circ\)
4121097
Ein regelmäßiges Vieleck hat eine Innenwinkelsumme von \(1440^\circ\). a) Berechne die Anzahl der Ecken dieses Vielecks. b) Bestimme die Größe eines einzelnen Innenwinkels in diesem Vieleck.

Denkanstöße

- Wie hängt die Summe aller Innenwinkel mit der Anzahl der Dreiecke zusammen, in die man das Vieleck zerlegen kann? - Was bedeutet das Wort „regelmäßig“ für die Größe der einzelnen Winkel? - Kannst du eine Gleichung aufstellen, in der die Anzahl der Ecken die Unbekannte ist?

Lösung

1. Zur Berechnung der Anzahl der Ecken \(n\) wird die Formel für die Innenwinkelsumme \(S = (n - 2) \cdot 180^\circ\) nach \(n\) umgestellt: \(1440^\circ = (n - 2) \cdot 180^\circ\). 2. Division durch \(180^\circ\) ergibt \(8 = n - 2\), woraus \(n = 10\) folgt. Das Vieleck hat 10 Ecken (Zehneck). 3. Da es sich um ein regelmäßiges Vieleck handelt, sind alle Innenwinkel gleich groß. Der einzelne Innenwinkel \(\alpha\) berechnet sich durch Division der Gesamtsumme durch die Anzahl der Ecken: \(\alpha = 1440^\circ : 10 = 144^\circ\).

Antwort

a) Das Vieleck hat 10 Ecken. b) Ein einzelner Innenwinkel ist \(144^\circ\) groß.
4121427
Anja umrundet ein konvexes viereckiges Grundstück und dreht sich an jeder Ecke in derselben Richtung. An den ersten drei Ecken ändert sie ihre Laufrichtung nacheinander um die Außenwinkel \(85^\circ\), \(105^\circ\) und \(90^\circ\). a) Berechne, um welchen Winkel sie sich an der vierten Ecke drehen muss, um nach der kompletten Runde wieder genau in ihre ursprüngliche Startrichtung zu blicken. b) Bestimme die Größe des zugehörigen Innenwinkels des Grundstücks an dieser vierten Ecke.

Denkanstöße

- Stell dir vor, du stehst nach einer ganzen Runde wieder genauso wie am Anfang. Wie viel Grad hast du dich insgesamt gedreht? - Wie hängen der Winkel, um den man sich an einer Ecke dreht, und der Winkel innerhalb des Grundstücks zusammen? - Was ergibt die Summe aus einer Drehung und dem „verbleibenden“ Winkel bis zu einer geraden Linie?

Lösung

1. Bei der vollständigen Umrundung eines konvexen Vielecks in derselben Drehrichtung beträgt die Gesamtdrehung \(360^\circ\). Der vierte Außenwinkel ist daher \(360^\circ - (85^\circ + 105^\circ + 90^\circ) = 360^\circ - 280^\circ = 80^\circ\). 2. Ein Innenwinkel und der zugehörige Außenwinkel ergänzen sich an jeder Ecke zu einem gestreckten Winkel von \(180^\circ\). 3. Der Innenwinkel an der vierten Ecke beträgt somit \(180^\circ - 80^\circ = 100^\circ\).

Antwort

a) An der vierten Ecke muss sie sich um \(80^\circ\) drehen. b) Der Innenwinkel an dieser Ecke beträgt \(100^\circ\).
4121937
Betrachte verschiedene regelmäßige Vielecke und untersuche deren Winkel. a) Berechne die Größe des Mittelpunktswinkels eines regelmäßigen \(12\)-Ecks. b) Ein bestimmtes regelmäßiges Vieleck hat einen Mittelpunktswinkel von genau \(24^\circ\). Bestimme die Anzahl seiner Ecken.

Denkanstöße

- Wie viel Grad hat ein voller Kreis? - Wie verteilt sich dieser Gesamtwinkel auf die einzelnen Teilstücke in der Mitte des Vielecks? - Wie kannst du die Formel für den Mittelpunktswinkel nach der Anzahl der Ecken umstellen?

Lösung

1. Berechnung des Mittelpunktswinkels für das \(12\)-Eck: Division des Vollwinkels durch die Anzahl der Ecken: \(360^\circ : 12 = 30^\circ\). 2. Bestimmung der Eckenanzahl bei gegebenem Mittelpunktswinkel: Umstellen der Formel \(\alpha = 360^\circ : n\) nach \(n\): \(n = 360^\circ : 24^\circ = 15\). Das Vieleck hat \(15\) Ecken.

Antwort

a) Der Mittelpunktswinkel beträgt \(30^\circ\). b) Das Vieleck hat \(15\) Ecken.
4122267
Ein Minutenzeiger bewegt sich gleichmäßig über das Zifferblatt einer Uhr. Berechne, wie viele Minuten vergehen, wenn der Minutenzeiger die folgenden Winkel überstreicht: a) \(48^\circ\) b) \(162^\circ\) c) \(210^\circ\) d) \(540^\circ\)

Denkanstöße

- Überlege zuerst, wie viele Grad der Minutenzeiger in einer einzigen Minute zurücklegt. - Ein Kreis hat \(360^\circ\). Wie lange braucht der Minutenzeiger für eine ganze Umdrehung? - Kannst du den gesuchten Wert durch eine einfache Division finden? - Beachte bei Teil d), dass der Winkel größer als ein Vollkreis ist.

Lösung

1. Bestimmung der Winkelgeschwindigkeit des Minutenzeigers: Ein voller Kreis entspricht \(360^\circ\) und dauert \(60\) Minuten. Daraus ergibt sich \(\frac{360^\circ}{60\,\text{min}} = 6^\circ/\text{min}\). 2. Berechnung der Zeit für a): \(48^\circ : 6^\circ/\text{min} = 8\,\text{min}\). 3. Berechnung der Zeit für b): \(162^\circ : 6^\circ/\text{min} = 27\,\text{min}\). 4. Berechnung der Zeit für c): \(210^\circ : 6^\circ/\text{min} = 35\,\text{min}\). 5. Berechnung der Zeit für d): \(540^\circ : 6^\circ/\text{min} = 90\,\text{min}\).

Antwort

a) \(8\,\text{Minuten}\) b) \(27\,\text{Minuten}\) c) \(35\,\text{Minuten}\) d) \(90\,\text{Minuten}\) (oder \(1\,\text{Stunde}\) und \(30\,\text{Minuten}\))
4122277
Betrachte den Stundenzeiger einer analogen Uhr. a) Welchen Winkel überstreicht der Stundenzeiger in genau einer Stunde? b) Welchen Winkel überstreicht er in einer Viertelstunde (\(15\,\text{Minuten}\))? c) Um wie viel Grad dreht sich der Stundenzeiger zwischen \(08{:}00\,\text{Uhr}\) und \(11{:}30\,\text{Uhr}\)?

Denkanstöße

- Wie viele Stunden braucht der kleine Zeiger (Stundenzeiger), um einmal ganz herumzuwandern? - Wie viele Grad entsprechen dann einer einzelnen Stunde? - Wenn du weißt, welchen Winkel er in einer Stunde überstreicht, wie kannst du das auf eine Viertelstunde umrechnen? - Bestimme zuerst die gesamte Dauer in Stunden für den Zeitraum in Teil c.

Lösung

1. Berechnung für a): Der Stundenzeiger benötigt \(12\,\text{Stunden}\) für eine volle Umdrehung von \(360^\circ\). In einer Stunde überstreicht er also einen Winkel von \(360^\circ : 12 = 30^\circ\). 2. Berechnung für b): Da eine Viertelstunde ein Viertel einer Stunde ist, beträgt der Winkel \(30^\circ : 4 = 7{,}5^\circ\). Alternativ: Pro Minute dreht sich der Stundenzeiger um \(30^\circ : 60\,\text{min} = 0{,}5^\circ\). Für \(15\,\text{Minuten}\) ergibt das \(15 \cdot 0{,}5^\circ = 7{,}5^\circ\). 3. Berechnung für c): Die Zeitspanne zwischen \(08{:}00\,\text{Uhr}\) und \(11{:}30\,\text{Uhr}\) beträgt \(3{,}5\,\text{Stunden}\). Der Winkel berechnet sich durch \(3{,}5 \cdot 30^\circ = 105^\circ\).

Antwort

a) \(30^\circ\) b) \(7{,}5^\circ\) c) \(105^\circ\)
4123767
a) Ein Winkel ist so groß wie \(\frac{4}{9}\) eines gestreckten Winkels. Berechne seine Größe in Grad. b) Welcher Bruchteil eines Vollwinkels sind \(135^\circ\)? Gib das Ergebnis als vollständig gekürzten Bruch an.

Denkanstöße

- Wie viele Grad hat ein gestreckter Winkel? - Wie viele Grad hat ein Vollwinkel? - Erinnere dich daran, wie man einen Bruchteil einer Größe berechnet. - Um einen Anteil als Bruch zu finden, setzt man den Teilwert über den Gesamtwert.

Lösung

1. Ein gestreckter Winkel misst \(180^\circ\). 2. Berechnung für Teil a): \(\frac{4}{9} \cdot 180^\circ = 80^\circ\). 3. Ein Vollwinkel misst \(360^\circ\). 4. Berechnung für Teil b): Der Anteil ist \(\frac{135}{360}\). 5. Kürzen des Bruchs: \(\frac{135 : 45}{360 : 45} = \frac{3}{8}\).

Antwort

a) Der Winkel ist \(80^\circ\) groß. b) Es handelt sich um \(\frac{3}{8}\) eines Vollwinkels.
4125147
An einer Doppelkreuzung aus zwei parallelen Geraden und einer schneidenden Geraden ist die Summe von zwei Stufenwinkeln genau \(156^\circ\). a) Wie groß ist einer dieser Stufenwinkel? b) Bestimme die Größe des zugehörigen Nebenwinkels. c) Wie viele der insgesamt acht Winkel an der Doppelkreuzung haben eine Größe von \(78^\circ\)?

Denkanstöße

- Überlege, in welchem Verhältnis Stufenwinkel an parallelen Geraden zueinander stehen. - Was weißt du über die Summe von Winkeln, die nebeneinander auf einer Geraden liegen? - Wie viele verschiedene Winkelgrößen entstehen normalerweise bei so einer Kreuzung?

Lösung

1. Da Stufenwinkel an parallelen Geraden gleich groß sind, ergibt sich die Größe eines Winkels durch Division der Gesamtsumme durch zwei: \(156^\circ : 2 = 78^\circ\). 2. Nebenwinkel ergänzen sich zu \(180^\circ\). Die Größe des Nebenwinkels berechnet sich also durch \(180^\circ - 78^\circ = 102^\circ\). 3. An einer Doppelkreuzung gibt es zwei Gruppen von jeweils vier gleich großen Winkeln (Scheitel-, Stufen- und Wechselwinkel). Somit sind genau vier Winkel \(78^\circ\) groß.

Antwort

a) Ein Stufenwinkel ist \(78^\circ\) groß. b) Der Nebenwinkel ist \(102^\circ\) groß. c) Es gibt insgesamt vier Winkel mit dieser Größe.
4125157
An einer Doppelkreuzung (zwei parallele Geraden \(g\) und \(h\), die von einer Geraden \(s\) geschnitten werden) ist ein Winkel \(\alpha = 65^\circ\) gegeben. a) Nenne drei verschiedene Winkelbeziehungen, über die du weitere Winkel mit \(65^\circ\) zu \(\alpha\) identifizieren kannst, und beschreibe kurz ihre Lage. b) Berechne die Größe eines Winkels \(\beta\), der ein Nebenwinkel zu \(\alpha\) ist. c) Sora behauptet: „Wenn die schneidende Gerade \(s\) senkrecht auf den parallelen Geraden steht, gibt es nur noch eine einzige Winkelweite für alle acht Winkel.“ Begründe, ob diese Aussage wahr ist.

Denkanstöße

- Welche Winkelpaare sind bei zwei parallelen Geraden und einer Transversalen gleich groß? - Welche Summe haben zwei Nebenwinkel? - Was ist an einem rechten Winkel besonders, wenn du seinen Nebenwinkel bildest?

Lösung

1. Der Scheitelwinkel zu \(\alpha\), der Stufenwinkel zu \(\alpha\) an der anderen Parallelen und der Wechselwinkel zu \(\alpha\) an der anderen Parallelen sind ebenfalls \(65^\circ\) groß. 2. Der Nebenwinkel ist \(\beta = 180^\circ - 65^\circ = 115^\circ\). 3. Steht \(s\) senkrecht auf den Parallelen, ist ein Winkel \(90^\circ\) groß. Sein Nebenwinkel ist ebenfalls \(90^\circ\); durch Scheitel-, Stufen- und Wechselwinkelbeziehungen sind damit alle acht Winkel \(90^\circ\) groß. Soras Aussage ist wahr.

Antwort

a) Zum Beispiel Scheitelwinkel, Stufenwinkel und Wechselwinkel zu \(\alpha\); sie sind jeweils \(65^\circ\) groß. b) \(\beta = 115^\circ\) c) Die Aussage ist wahr. Bei senkrechtem Schnitt sind alle acht Winkel \(90^\circ\) groß.
4142047
Ein dreieckiges Segel hat an zwei seiner Ecken bekannte Außenwinkel. Der Außenwinkel an der Ecke \(A\) beträgt \(125^\circ\) und der Außenwinkel an der Ecke \(B\) beträgt \(110^\circ\). Bestimme die Größen der drei Innenwinkel \(\alpha\), \(\beta\) und \(\gamma\) dieses Segels.

Denkanstöße

- Wie hängen ein Innenwinkel und sein Außenwinkel an derselben Ecke zusammen? - Welche Summe müssen die drei Innenwinkel im Dreieck ergeben? - Hilft dir eine kleine Skizze, um die Lage der Außenwinkel zu verstehen?

Lösung

1. Ein Innenwinkel und sein zugehöriger Außenwinkel ergänzen sich zu einem gestreckten Winkel von \(180^\circ\) (Nebenwinkel). 2. Berechnung von \(\alpha\): \(\alpha = 180^\circ - 125^\circ = 55^\circ\). 3. Berechnung von \(\beta\): \(\beta = 180^\circ - 110^\circ = 70^\circ\). 4. Berechnung von \(\gamma\) über die Innenwinkelsumme im Dreieck: \(\gamma = 180^\circ - \alpha - \beta = 180^\circ - 55^\circ - 70^\circ = 55^\circ\).

Antwort

Die Innenwinkel des Segels sind \(\alpha = 55^\circ\), \(\beta = 70^\circ\) und \(\gamma = 55^\circ\).
4189467
Paul behauptet: „Ein Viereck kann vier stumpfe Innenwinkel haben.“ Hat Paul recht? Überprüfe seine Aussage, indem du beachtest, dass jeder stumpfe Winkel größer als \(90^\circ\) ist. Gehe davon aus, dass die Innenwinkelsumme in jedem Viereck genau \(360^\circ\) beträgt.

Denkanstöße

- Was weißt du über die Größe eines stumpfen Winkels? - Wie groß ist die Summe aller vier Winkel in einem Viereck? - Rechne doch einmal aus, was passiert, wenn du vier Winkel zusammenzählst, die alle größer als ein rechter Winkel sind.

Lösung

1. Ein stumpfer Winkel ist größer als \(90^\circ\). 2. Sind alle vier Innenwinkel stumpf, ist jeder der vier Winkel größer als \(90^\circ\). 3. Ihre Summe ist deshalb größer als \(4 \cdot 90^\circ = 360^\circ\). 4. Das widerspricht der Innenwinkelsumme eines Vierecks. Paul hat nicht recht.

Antwort

Nein, Paul hat nicht recht. Da ein stumpfer Winkel größer als \(90^\circ\) ist, wäre die Summe von vier stumpfen Winkeln immer größer als \(360^\circ\).
4189477
Emma sagt: „Es ist unmöglich, ein Viereck zu zeichnen, das drei spitze Innenwinkel hat.“ Hat Emma mit dieser Aussage recht? Begründe deine Antwort, indem du versuchst, eine passende Kombination von vier Winkeln zu finden, deren Summe \(360^\circ\) ergibt.

Denkanstöße

- Überlege dir, wie groß ein spitzer Winkel sein darf. - Wähle drei spitze Winkel und berechne, welcher vierte Winkel bis zur Innenwinkelsumme von \(360^\circ\) noch fehlt. - Prüfe anschließend, ob dieser vierte Winkel als Innenwinkel eines Vierecks zulässig ist.

Lösung

1. Ein spitzer Winkel ist kleiner als \(90^\circ\). 2. Man wählt beispielhaft drei spitze Winkel aus, zum Beispiel drei Winkel mit jeweils \(80^\circ\). Deren Summe beträgt \(3 \cdot 80^\circ = 240^\circ\). 3. Um die Innenwinkelsumme von \(360^\circ\) zu erreichen, muss der vierte Winkel \(360^\circ - 240^\circ = 120^\circ\) groß sein. 4. Da \(120^\circ\) ein gültiger Winkel für ein Viereck ist (ein stumpfer Winkel), ist ein solches Viereck möglich. Emma hat somit nicht recht.

Antwort

Nein, Emma hat nicht recht. Ein Viereck kann drei spitze Winkel haben, zum Beispiel drei Winkel von je \(80^\circ\) und einen vierten Winkel von \(120^\circ\).
4228557
Zwei Nebenwinkel stehen in einem Verhältnis von \(4:5\). Bestimme die Größe der beiden Winkel in Grad.

Denkanstöße

- Was weißt du über die Summe von Winkeln, die nebeneinander an einer Geraden liegen? - Kannst du die Anteile im Verhältnis \(4:5\) als Teile eines Ganzen betrachten? - Wie viele solcher Teile ergeben zusammen die volle Summe der Nebenwinkel?

Lösung

1. Definition von Nebenwinkeln nutzen: Die Summe zweier Nebenwinkel beträgt immer \(180^\circ\). 2. Verhältnis als Gleichung formulieren: Die Winkel können als \(4x\) und \(5x\) dargestellt werden, wobei \(4x + 5x = 180^\circ\) gilt. 3. Gleichung lösen: \(9x = 180^\circ\) ergibt durch Division \(x = 20^\circ\). 4. Einzelne Winkel berechnen: Der erste Winkel ist \(4 \cdot 20^\circ = 80^\circ\), der zweite Winkel ist \(5 \cdot 20^\circ = 100^\circ\).

Antwort

Die Winkel betragen \(80^\circ\) und \(100^\circ\).
4256937
Die Summe der Innenwinkel eines Vielecks mit \(n\) Ecken lässt sich mit der Formel \(S = (n - 2) \cdot 180^\circ\) berechnen. a) Berechne die Summe der Innenwinkel für ein Sechseck (\(n = 6\)) und ein Achteck (\(n = 8\)). b) Ein regelmäßiges Vieleck hat eine Innenwinkelsumme von \(1260^\circ\). Bestimme die Anzahl der Ecken \(n\) dieses Vielecks. c) Berechne die Größe eines einzelnen Innenwinkels für das Vieleck aus Aufgabenteil b).

Denkanstöße

- Erinnere dich daran, in wie viele Dreiecke sich ein Vieleck zerlegen lässt. - Was bedeutet der Begriff „regelmäßig“ für die Verteilung der Winkelsumme auf die einzelnen Ecken? - Kannst du die Formel für die Winkelsumme nach der gesuchten Größe umstellen?

Lösung

1. Berechnung der Winkelsumme für \(n = 6\): \(S = (6 - 2) \cdot 180^\circ = 4 \cdot 180^\circ = 720^\circ\). 2. Berechnung der Winkelsumme für \(n = 8\): \(S = (8 - 2) \cdot 180^\circ = 6 \cdot 180^\circ = 1080^\circ\). 3. Bestimmung der Eckenzahl \(n\) für \(S = 1260^\circ\): Die Gleichung \(1260^\circ = (n - 2) \cdot 180^\circ\) wird gelöst. Division durch \(180^\circ\) ergibt \(7 = n - 2\); daraus folgt \(n = 9\). 4. Berechnung des einzelnen Innenwinkels im regelmäßigen Neuneck: \(1260^\circ : 9 = 140^\circ\).

Antwort

a) Sechseck: \(720^\circ\); Achteck: \(1080^\circ\). b) Das Vieleck hat \(n = 9\) Ecken. c) Ein einzelner Innenwinkel ist \(140^\circ\) groß.
4280277
In einem gleichschenkligen Dreieck ist der Winkel an der Spitze (der Winkel zwischen den beiden gleich langen Schenkeln) genau halb so groß wie einer der beiden Basiswinkel. Bestimme die Größe aller drei Innenwinkel des Dreiecks.

Denkanstöße

- Überlege, was du über die Winkel an der Basis eines gleichschenkligen Dreiecks weißt. - Wie groß ist die Summe aller Innenwinkel in jedem beliebigen Dreieck? - Kannst du eine Gleichung aufstellen, wenn du einen der Basiswinkel als Unbekannte bezeichnest? - Wie hängen der Spitzenwinkel und ein Basiswinkel mathematisch zusammen?

Lösung

1. Definition der Winkel: In einem gleichschenkligen Dreieck sind die beiden Basiswinkel gleich groß (\(\alpha = \beta\)). Der Winkel an der Spitze sei \(\gamma\). 2. Aufstellen der Bedingung: Laut Aufgabe ist \(\gamma = 0{,}5\alpha\). 3. Anwendung der Winkelsumme: Die Summe der Innenwinkel im Dreieck beträgt \(180^\circ\), also \(\alpha + \beta + \gamma = 180^\circ\). 4. Einsetzen der Bedingungen: Da \(\alpha = \beta\), gilt \(2\alpha + \gamma = 180^\circ\). Mit \(\gamma = 0{,}5\alpha\) ergibt sich \(2\alpha + 0{,}5\alpha = 180^\circ\). 5. Berechnung von \(\alpha\): \(2{,}5\alpha = 180^\circ \Rightarrow \alpha = 72^\circ\). 6. Berechnung der restlichen Winkel: Da \(\alpha = \beta\), ist \(\beta = 72^\circ\). Der Spitzenwinkel beträgt \(\gamma = 0{,}5 \cdot 72^\circ = 36^\circ\).

Antwort

Die Basiswinkel betragen jeweils \(72^\circ\) und der Winkel an der Spitze beträgt \(36^\circ\).
4314397
Entscheide, ob \(g\) und \(h\) parallel sein müssen. Begründe mit einseitigen Innenwinkeln.
Abbildung zur Aufgabe 431439

Denkanstöße

- Welche besondere Lage haben die beiden markierten Winkel? - Welche Bedingung für Parallelität kennst du für Winkel in dieser Lage?

Lösung

1. Die Winkel \(70^\circ\) und \(110^\circ\) sind einseitige Innenwinkel an derselben Transversalen. 2. Ihre Summe ist \(70^\circ+110^\circ=180^\circ\). 3. Nach der Umkehrung des Satzes über einseitige Innenwinkel gilt deshalb \(g\parallel h\).

Antwort

Ja. Die einseitigen Innenwinkel ergeben zusammen \(180^\circ\); daher gilt \(g\parallel h\).
4314427
Zwei benachbarte Winkel \(\alpha\) und \(\beta\) ergeben zusammen \(135^\circ\). Der Winkel \(\beta\) ist doppelt so groß wie der Winkel \(\alpha\). Berechne \(\alpha\) und \(\beta\).

Denkanstöße

- Wenn ein Winkel doppelt so groß ist wie der andere, aus wie vielen gleich großen Teilen besteht der Gesamtwinkel? - Teile den Gesamtwinkel zuerst in diese gleich großen Teile. - Prüfe am Ende, ob beide Winkel zusammen wieder \(135^\circ\) ergeben.

Lösung

1. Weil \(\beta\) doppelt so groß wie \(\alpha\) ist, besteht der Gesamtwinkel aus drei gleich großen Teilen. 2. Ein Teil ist \(135^\circ:3=45^\circ\). Daher ist \(\alpha=45^\circ\). 3. Der doppelt so große Winkel ist \(\beta=2\cdot45^\circ=90^\circ\). 4. Die Kontrolle ergibt \(45^\circ+90^\circ=135^\circ\).

Antwort

\(\alpha=45^\circ\) und \(\beta=90^\circ\)
4314457
In der Abbildung sind die Geraden \(g\) und \(h\) parallel. Zwei weitere Geraden \(s\) und \(t\) schneiden sie. Bestimme \(\gamma\) und \(\epsilon\). Nenne für \(\gamma\) die verwendete Winkelbeziehung und für \(\epsilon\) beide benötigten Beziehungen.
Abbildung zur Aufgabe 431445

Denkanstöße

- Kannst du das Diagramm mit deinen eigenen Worten beschreiben? - Welche Beziehungen zwischen Winkeln an parallelen Geraden kennst du bereits? - Wie hängen zwei Winkel zusammen, die nebeneinander auf einer geraden Linie liegen? - Kannst du die Aufgabe in mehrere kleine Schritte unterteilen und zuerst einen der gesuchten Winkel bestimmen?

Lösung

1. Der Winkel \(\gamma\) und der gegebene Winkel \(35^\circ\) sind Stufenwinkel an den parallelen Geraden \(g\) und \(h\). Da Stufenwinkel an parallelen Geraden gleich groß sind, gilt: \(\gamma = 35^\circ\). 2. Der gegebene Winkel \(120^\circ\) hat an der Geraden \(g\) einen gleich großen Stufenwinkel. Der gesuchte Winkel \(\epsilon\) ergänzt diesen Stufenwinkel zu einem gestreckten Winkel von \(180^\circ\) (Nebenwinkel). Daher gilt: \(\epsilon = 180^\circ - 120^\circ = 60^\circ\).

Antwort

\(\gamma=35^\circ\), weil \(\gamma\) zum gegebenen \(35^\circ\)-Winkel ein Stufenwinkel ist. \(\epsilon=60^\circ\): Zuerst wird der \(120^\circ\)-Winkel als Stufenwinkel an die andere Parallele übertragen; \(\epsilon\) ist dazu der Nebenwinkel, also \(180^\circ-120^\circ=60^\circ\).
4314507
Drei Geraden bilden die in der Abbildung gezeigte Dreieckskonfiguration. Bestimme \(\alpha\), \(\beta\) und \(\gamma\). Begründe \(\alpha\) mit Scheitelwinkeln, \(\beta\) mit Nebenwinkeln und \(\gamma\) mit der Dreieckswinkelsumme; eine Messung der Zeichnung reicht nicht.
Abbildung zur Aufgabe 431450

Denkanstöße

- Welche Beziehung besteht zwischen gegenüberliegenden Winkeln an einer Geradenkreuzung? - Wenn zwei Winkel nebeneinander auf einer geraden Linie liegen, wie groß ist dann ihre Summe? - Erinnere dich an die Summe aller Innenwinkel in einem Dreieck. - Kannst du Schritt für Schritt die unbekannten Winkel im Inneren des Dreiecks bestimmen?

Lösung

1. Der Winkel \(\alpha\) und der gegebene Winkel mit der Größe \(65^\circ\) sind Scheitelwinkel. Scheitelwinkel sind gleich groß, daher gilt: \(\alpha = 65^\circ\). 2. Der Winkel \(\beta\) und der gegebene Winkel mit der Größe \(120^\circ\) liegen auf einer Geraden und bilden zusammen einen gestreckten Winkel. Sie sind Nebenwinkel, weshalb gilt: \(\beta = 180^\circ - 120^\circ = 60^\circ\). 3. Die Winkel \(\alpha\), \(\beta\) und \(\gamma\) sind die Innenwinkel des gebildeten Dreiecks. Die Innenwinkelsumme im Dreieck beträgt immer \(180^\circ\). Daraus folgt: \(\gamma = 180^\circ - \alpha - \beta = 180^\circ - 65^\circ - 60^\circ = 55^\circ\).

Antwort

\(\alpha=65^\circ\) (Scheitelwinkel). \(\beta=180^\circ-120^\circ=60^\circ\) (Nebenwinkel). \(\gamma=180^\circ-65^\circ-60^\circ=55^\circ\) (Dreieckswinkelsumme).
4314557
Die Geraden \(g\) und \(h\) schneiden sich im Punkt \(S\). Der Winkel zwischen dem rechten Strahl von \(g\) und dem oberen Strahl von \(h\) beträgt \(60^\circ\). Die Gerade \(k\) ist die Winkelhalbierende des Winkels zwischen dem oberen Strahl von \(h\) und dem linken Strahl von \(g\). Berechne die beiden Teilwinkel \(\alpha\) und \(\beta\), die durch \(k\) entstehen.

Denkanstöße

- Wie groß ist der Gesamtwinkel einer Geraden (ein gestreckter Winkel)? - Bestimme zuerst den großen Winkel links von der Geraden \(h\) oberhalb der Geraden \(g\). - Was macht eine Winkelhalbierende mit einem Winkel?

Lösung

1. Der gegebene Winkel von \(60^\circ\) und der gesamte Winkel zwischen der Geraden \(h\) und der linken Verlängerung der Geraden \(g\) liegen auf der Geraden \(g\) und bilden zusammen einen gestreckten Winkel von \(180^\circ\) (Nebenwinkel). 2. Die Größe dieses gesamten Winkels beträgt somit: \(180^\circ - 60^\circ = 120^\circ\). 3. Da die Gerade \(k\) diesen Winkel von \(120^\circ\) halbiert, sind die beiden angrenzenden Winkel \(\alpha\) und \(\beta\) gleich groß: \(\alpha = \beta = \frac{120^\circ}{2} = 60^\circ\).

Antwort

\(\alpha = 60^\circ\) und \(\beta = 60^\circ\)
4314577
In dem abgebildeten Dreieck \(ABC\) sind ein Außenwinkel und ein weiterer Innenwinkel gegeben. Berechne \(\alpha\) und \(\gamma\). Gib für \(\alpha\) die Nebenwinkelgleichung und für \(\gamma\) die Gleichung der Dreieckswinkelsumme an; eine Messung der Zeichnung reicht nicht.
Abbildung zur Aufgabe 431457

Denkanstöße

- Erinnere dich daran, wie groß der Winkel einer geraden Linie (ein gestreckter Winkel) ist. - Wie hängen ein Innenwinkel und sein direkt anliegender Außenwinkel (Nebenwinkel) zusammen? - Was ist die Summe aller Innenwinkel in einem Dreieck?

Lösung

1. Der Nebenwinkel am Eckpunkt \(A\) beträgt \(125^\circ\). Da ein Innenwinkel und sein Nebenwinkel zusammen einen gestreckten Winkel von \(180^\circ\) bilden, gilt: \(\alpha = 180^\circ - 125^\circ = 55^\circ\). 2. Die Innenwinkelsumme in jedem Dreieck beträgt \(180^\circ\). Mit dem gegebenen Innenwinkel von \(65^\circ\) bei \(B\) und dem berechneten Winkel \(\alpha = 55^\circ\) gilt: \(\gamma = 180^\circ - 55^\circ - 65^\circ = 60^\circ\).

Antwort

Nebenwinkel: \(\alpha=180^\circ-125^\circ=55^\circ\). Dreieckswinkelsumme: \(\gamma=180^\circ-55^\circ-65^\circ=60^\circ\).
4314657
Das Viereck \(ABCD\) ist ein gleichschenkliges Trapez mit \(AB\parallel CD\). Bestimme \(\beta\), \(\gamma\) und \(\delta\). Begründe die gleichen Basiswinkel mit der Symmetrie und die übrigen Winkel mit den parallelen Grundseiten.
Abbildung zur Aufgabe 431465

Denkanstöße

- Welche Winkel werden durch die Symmetrie einander zugeordnet? - Jeder Schenkel schneidet beide parallelen Grundseiten. Welche Winkelbeziehung entsteht dort? - Welche Summe haben diese Innenwinkel?

Lösung

1. Wegen der Achsensymmetrie gilt \(\beta=65^\circ\). 2. An der Transversalen \(AD\) ergänzen sich die einseitigen Innenwinkel zu \(180^\circ\). Daher ist \(\delta=180^\circ-65^\circ=115^\circ\). 3. An der Transversalen \(BC\) gilt entsprechend \(\gamma=180^\circ-65^\circ=115^\circ\).

Antwort

Wegen der Achsensymmetrie des gleichschenkligen Trapezes gilt \(\beta=65^\circ\). An jedem Schenkel ergänzen sich die einseitigen Innenwinkel wegen \(AB\parallel CD\) zu \(180^\circ\). Daher sind \(\gamma=115^\circ\) und \(\delta=115^\circ\).
4314667
Im abgebildeten Parallelogramm \(ABCD\) ist ein Innenwinkel gegeben. Bestimme \(\alpha\), \(\gamma\) und \(\delta\). Begründe die Gleichheit gegenüberliegender Winkel und die Ergänzung benachbarter Winkel zu \(180^\circ\); gib die zugehörigen Gleichungen an, statt die Zeichnung zu messen.
Abbildung zur Aufgabe 431466

Denkanstöße

- Welche besonderen Eigenschaften haben die gegenüberliegenden Winkel in einem Parallelogramm? - Wie hängen benachbarte Winkel in einem Parallelogramm zusammen? - Denke an die Winkelsumme in einem Viereck.

Lösung

1. In einem Parallelogramm sind gegenüberliegende Winkel gleich groß: \(\delta = \beta = 120^\circ\). 2. Benachbarte Winkel ergänzen sich zu \(180^\circ\), da die gegenüberliegenden Seiten parallel sind. 3. Berechnung von \(\alpha\): \(\alpha = 180^\circ - \beta = 180^\circ - 120^\circ = 60^\circ\). 4. Da gegenüberliegende Winkel gleich groß sind, folgt \(\gamma = \alpha = 60^\circ\).

Antwort

Gegenüberliegende Winkel im Parallelogramm: \(\delta=\beta=120^\circ\). Benachbarte Winkel: \(\alpha=180^\circ-120^\circ=60^\circ\). Wieder gegenüberliegende Winkel: \(\gamma=\alpha=60^\circ\).
4314687
Es gilt \(AB\parallel CD\). Bestimme \(\beta\) und \(\delta\). Begründe mit den Winkelbeziehungen an den beiden Schenkeln.
Abbildung zur Aufgabe 431468

Denkanstöße

- Betrachte die beiden Winkel an einem Schenkel gemeinsam. - Welche Beziehung haben Innenwinkel auf derselben Seite einer Schnittgeraden? - Übertrage das anschließend auf den anderen Schenkel.

Lösung

1. Der Schenkel \(AD\) schneidet die parallelen Geraden \(AB\) und \(CD\). Deshalb gilt für die einseitigen Innenwinkel \(70^\circ+\delta=180^\circ\), also \(\delta=110^\circ\). 2. Am Schenkel \(BC\) gilt entsprechend \(\beta+135^\circ=180^\circ\), also \(\beta=45^\circ\).

Antwort

Am Schenkel \(AD\) gilt wegen \(AB\parallel CD\): \(70^\circ+\delta=180^\circ\), also \(\delta=110^\circ\). Am Schenkel \(BC\) gilt entsprechend \(\beta+135^\circ=180^\circ\), also \(\beta=45^\circ\).
4314697
Die Geraden \(g\) und \(h\) sind parallel. Bestimme \(\alpha\) rechnerisch und begründe deinen Rechenweg ausdrücklich mit Stufenwinkel und Nebenwinkel. Eine Messung der Zeichnung reicht nicht.
Abbildung zur Aufgabe 431469

Denkanstöße

- Betrachte die Lage der beiden Geraden \(g\) und \(h\) zueinander. Was bedeutet es, dass sie parallel sind? - Welche bekannten Winkelbeziehungen entstehen, wenn zwei parallele Geraden von einer dritten geschnitten werden? - Wie groß ist die Summe von zwei Winkeln, die zusammen eine gerade Linie (einen gestreckten Winkel) bilden?

Lösung

1. Der Stufenwinkel zum gegebenen Winkel \(55^\circ\) an der parallelen Geraden \(g\) beträgt ebenfalls \(55^\circ\). 2. Der gesuchte Winkel \(\alpha\) und dieser Stufenwinkel liegen auf einer Geraden und bilden somit ein Nebenwinkelpaar. 3. Da Nebenwinkel sich zu \(180^\circ\) ergänzen, berechnet sich der Winkel wie folgt: \(\alpha = 180^\circ - 55^\circ = 125^\circ\)

Antwort

Stufenwinkel: Der zum gegebenen \(55^\circ\)-Winkel entsprechende Winkel beträgt ebenfalls \(55^\circ\). Nebenwinkel: \(\alpha=180^\circ-55^\circ=125^\circ\).
4314737
In der Abbildung gilt \(g\parallel h\). Bestimme \(\gamma\) und \(\delta\). Begründe \(\gamma\) als Wechselwinkel und \(\delta\) über Stufenwinkel plus Nebenwinkel; eine Messung reicht nicht.
Abbildung zur Aufgabe 431473

Denkanstöße

- Kannst du das Diagramm mit deinen eigenen Worten beschreiben? - Welche besonderen Beziehungen zwischen Winkeln an parallelen Geraden kennst du? - Gibt es Winkel, die genauso groß sind wie die bereits gegebenen? - Wie hängen Winkel zusammen, die nebeneinander auf einer geraden Linie liegen? - Überlege, wie du Schritt für Schritt von den bekannten Winkeln zu den gesuchten gelangen kannst.

Lösung

1. Da die Geraden \(g\) und \(h\) parallel sind, ist der Winkel \(\gamma\) der Wechselwinkel zum gegebenen Winkel \(\alpha = 55^\circ\). Wechselwinkel an parallelen Geraden sind gleich groß. Daher gilt: \(\gamma = 55^\circ\). 2. Der entsprechende Stufenwinkel zu \(\beta = 115^\circ\) an der Parallelen \(g\) liegt direkt neben dem gesuchten Winkel \(\delta\). Da sie zusammen einen gestreckten Winkel bilden, sind sie Nebenwinkel und ergänzen sich zu \(180^\circ\). 3. Daraus ergibt sich für \(\delta\): \(\delta = 180^\circ - 115^\circ = 65^\circ\).

Antwort

\(\gamma=55^\circ\) (Wechselwinkel). Zum \(115^\circ\)-Winkel gehört an der anderen Parallelen ein gleich großer Stufenwinkel; \(\delta\) ist dessen Nebenwinkel, also \(\delta=65^\circ\).
4314747
In der nicht maßstabsgetreuen Abbildung des Vierecks \(ABCD\) sind drei Innenwinkel angegeben. Berechne den verbleibenden Innenwinkel \(\delta\) und begründe deinen Rechenweg mit der Innenwinkelsumme im Viereck.
Abbildung zur Aufgabe 431474

Denkanstöße

- Was für eine geometrische Figur siehst du in der Abbildung? - Weißt du, wie groß die Summe aller Innenwinkel in dieser Art von Figur immer sein muss? - Wie kannst du die Summe der drei bekannten Winkel nutzen, um den fehlenden Winkel zu bestimmen? - Welcher mathematische Satz hilft dir dabei, deine Rechnung allgemein zu begründen?

Lösung

1. Nach dem Satz über die Innenwinkelsumme im Viereck beträgt die Summe aller vier Innenwinkel in jedem beliebigen Viereck stets \(360^\circ\). Es gilt also die Gleichung: \(\alpha + \beta + \gamma + \delta = 360^\circ\). 2. Setzt man die bekannten Winkelgrößen in die Gleichung ein, erhält man: \(75^\circ + 110^\circ + 85^\circ + \delta = 360^\circ\). 3. Die Summe der drei bekannten Winkel beträgt \(75^\circ + 110^\circ + 85^\circ = 270^\circ\). 4. Durch Subtraktion dieses Wertes von der Gesamtsumme ergibt sich für den gesuchten Winkel: \(\delta = 360^\circ - 270^\circ = 90^\circ\).

Antwort

Der Winkel \(\delta\) beträgt \(90^\circ\). Der Rechenweg wird durch den Satz begründet, dass die Innenwinkelsumme in jedem Viereck \(360^\circ\) beträgt.
4314777
Im abgebildeten Parallelogramm ist ein Innenwinkel in der Abbildung angegeben. Bestimme \(\alpha\) und begründe rechnerisch, warum benachbarte Innenwinkel zusammen \(180^\circ\) ergeben. Eine Messung reicht nicht.
Abbildung zur Aufgabe 431477

Denkanstöße

- Welche Eigenschaften haben die Winkel an einer gemeinsamen Seite (benachbarte Winkel) in einem Parallelogramm? - Zu welchem Wert müssen sich zwei benachbarte Innenwinkel in einem Parallelogramm ergänzen? - Kannst du eine Gleichung aufstellen, in der der gesuchte Winkel vorkommt?

Lösung

1. In einem Parallelogramm sind die gegenüberliegenden Seiten parallel. Die benachbarten Innenwinkel an einer Seite ergänzen sich daher zu \(180^\circ\). 2. Für die Innenwinkel an den Ecken \(A\) und \(D\) gilt: \(\text{Winkel bei } A + \alpha = 180^\circ\). 3. Da der Innenwinkel bei \(A\) gleich \(72^\circ\) ist, berechnet sich \(\alpha\) wie folgt: \(\alpha = 180^\circ - 72^\circ = 108^\circ\).

Antwort

Wegen der parallelen Gegenseiten sind die benachbarten Innenwinkel ein Paar einseitiger Innenwinkel und ergänzen sich zu \(180^\circ\). Daher \(\alpha=180^\circ-72^\circ=108^\circ\).
4314807
Im abgebildeten Trapez sind drei Innenwinkel angegeben. Bestimme \(\alpha\) rechnerisch und gib die verwendete Winkelsumme bzw. Parallelwinkelbeziehung an; eine Messung reicht nicht.
Abbildung zur Aufgabe 431480

Denkanstöße

- Wie groß ist die Summe aller Innenwinkel in einem beliebigen Viereck? - Wenn du drei der vier Innenwinkel eines Vierecks kennst, wie kannst du den vierten berechnen? - Gibt es parallele Seiten in diesem Trapez, die dir helfen können, die Rechnung zu vereinfachen?

Lösung

1. Die Winkelsumme in jedem Viereck (und somit auch in diesem Trapez) beträgt \(360^\circ\). 2. Addiert man die drei bekannten Innenwinkel, erhält man: \(90^\circ + 90^\circ + 115^\circ = 295^\circ\). 3. Der fehlende Winkel \(\alpha\) berechnet sich durch Subtraktion dieser Summe von \(360^\circ\): \(\alpha = 360^\circ - 295^\circ = 65^\circ\). 4. Alternativ kann man nutzen, dass die obere und untere Seite wegen der rechten Winkel parallel sind. Die Innenwinkel an der rechten Seite müssen sich daher zu \(180^\circ\) ergänzen: \(\alpha = 180^\circ - 115^\circ = 65^\circ\).

Antwort

Viereckswinkelsumme: \(\alpha=360^\circ-(90^\circ+90^\circ+115^\circ)=65^\circ\). Gleichwertig: Die rechten Winkel zeigen parallele Grundseiten; am rechten Schenkel gilt \(\alpha+115^\circ=180^\circ\).
4314817
Die Geraden \(g\) und \(h\) sind parallel zueinander (\(g \parallel h\)). Sie werden von einer dritten Geraden \(s\) geschnitten. Bestimme die Maße der Winkel \(\alpha\), \(\beta\) und \(\gamma\) mithilfe der geometrischen Winkelsätze und begründe deine Schritte.
Abbildung zur Aufgabe 431481

Denkanstöße

- Welche Beziehung besteht zwischen Winkeln, die sich an einer Geradenkreuzung direkt gegenüberliegen? - Welche Beziehung besteht zwischen Winkeln, die nebeneinander auf einer Geraden liegen und sich zu einer geraden Linie ergänzen? - Wie hängen Winkel an zwei parallelen Geraden zusammen, die von derselben Geraden geschnitten werden?

Lösung

1. Der Winkel \(\alpha\) und der gegebene Winkel mit \(55^\circ\) sind Scheitelwinkel am selben Kreuzungspunkt. Da Scheitelwinkel gleich groß sind, gilt: \(\alpha = 55^\circ\). 2. Da \(g \parallel h\), ist der Stufenwinkel zu \(\alpha\) an der oberen Parallele \(g\) ebenfalls \(55^\circ\). Der Winkel \(\beta\) ist der Nebenwinkel zu diesem Stufenwinkel. Da sich Nebenwinkel zu \(180^\circ\) ergänzen, gilt: \(\beta = 180^\circ - 55^\circ = 125^\circ\). 3. Der Winkel \(\gamma\) und der Winkel \(\beta\) liegen sich am oberen Kreuzungspunkt gegenüber und sind somit Scheitelwinkel. Daher gilt: \(\gamma = \beta = 125^\circ\).

Antwort

\(\alpha = 55^\circ\) als Scheitelwinkel zum gegebenen \(55^\circ\)-Winkel; \(\beta = 125^\circ\) als Nebenwinkel zum entsprechenden Stufenwinkel von \(55^\circ\); \(\gamma = 125^\circ\) als Scheitelwinkel zu \(\beta\).
4314857
Das Dreieck \(ABC\) ist gleichschenklig mit \(AC=BC\); der Scheitelwinkel ist in der Abbildung gegeben. Bestimme die beiden Basiswinkel und gib die Gleichung an, die aus Basiswinkelsatz und Dreieckswinkelsumme entsteht.
Abbildung zur Aufgabe 431485

Denkanstöße

- Kannst du die besonderen Eigenschaften eines gleichschenkligen Dreiecks beschreiben? - Welche Beziehung besteht zwischen den beiden Basiswinkeln an den Ecken \(A\) und \(B\)? - Wie groß ist die Summe aller Innenwinkel in jedem Dreieck? - Versuche, eine Gleichung mit der gesuchten Größe aufzustellen und diese zu lösen.

Lösung

1. Da das Dreieck gleichschenklig mit \(AC = BC\) ist, sind die beiden Basiswinkel bei \(A\) (\(\alpha\)) und bei \(B\) (\(\beta\)) gleich groß: \(\alpha = \beta\). 2. Nach dem Winkelsummensatz im Dreieck beträgt die Summe aller Innenwinkel \(180^\circ\): \(\alpha + \beta + \gamma = 180^\circ\). 3. Durch Einsetzen von \(\gamma = 54^\circ\) und \(\beta = \alpha\) erhält man die Gleichung: \(2\alpha + 54^\circ = 180^\circ\) \(2\alpha = 126^\circ\) \(\alpha = 63^\circ\).

Antwort

Basiswinkelsatz: \(\alpha=\beta\). Dreieckswinkelsumme: \(2\alpha+54^\circ=180^\circ\). Daher \(\alpha=\beta=63^\circ\).
4314867
Im abgebildeten Dreieck sind zwei Innenwinkel gegeben. Berechne \(\beta\) mit der Dreieckswinkelsumme und gib die vollständige Gleichung an; eine Messung der Zeichnung reicht nicht.
Abbildung zur Aufgabe 431486

Denkanstöße

- Was weißt du über die Summe aller Innenwinkel in einem Dreieck? - Welche Winkel sind in der Abbildung bereits direkt gegeben? - Wie kannst du den fehlenden dritten Winkel berechnen, wenn zwei Winkel bekannt sind?

Lösung

1. Die Summe der Innenwinkel in jedem Dreieck beträgt \(180^\circ\). Es gilt also: \(48^\circ + 74^\circ + \beta = 180^\circ\). 2. Addiert man die bekannten Winkel, erhält man: \(122^\circ + \beta = 180^\circ\). 3. Durch Subtraktion von \(122^\circ\) ergibt sich: \(\beta = 180^\circ - 122^\circ = 58^\circ\).

Antwort

Dreieckswinkelsumme: \(48^\circ+74^\circ+\beta=180^\circ\). Daher \(\beta=58^\circ\).
4314877
Die Geraden \(g\) und \(h\) sind parallel. Bestimme \(\beta\) und benenne die konkrete Winkelbeziehung, die seine Gleichheit mit dem in der Abbildung gegebenen Winkel begründet; eine Messung reicht nicht.
Abbildung zur Aufgabe 431487

Denkanstöße

- Welche besonderen Winkelpaare entstehen, wenn zwei parallele Geraden von einer dritten Geraden geschnitten werden? - Schau dir die Lage der beiden Winkel genau an. Erinnern sie dich an ein bestimmtes Muster (zum Beispiel ein „Z“)? - Wie hängen Wechselwinkel an parallelen Geraden zusammen?

Lösung

1. Da die Geraden \(g\) und \(h\) parallel sind, können wir die Winkelbeziehungen an parallelen Geraden nutzen. 2. Der gegebene Winkel von \(62^\circ\) und der Winkel \(\beta\) liegen auf entgegengesetzten Seiten der schneidenden Geraden und im Inneren der beiden parallelen Geraden. Es handelt sich um Wechselwinkel (Z-Winkel). 3. Wechselwinkel an parallelen Geraden sind gleich groß. Daher gilt: \(\beta = 62^\circ\).

Antwort

\(\beta=62^\circ\), weil die beiden Winkel Wechselwinkel an den parallelen Geraden \(g\) und \(h\) sind.
4314897
Im Dreieck ist bei \(C\) ein Außenwinkel gegeben. Berechne \(\gamma\) und \(\beta\). Gib zuerst die Nebenwinkelgleichung für \(\gamma\) und danach die Dreieckswinkelsumme für \(\beta\) an.
Abbildung zur Aufgabe 431489

Denkanstöße

- Wie hängen ein Innenwinkel und sein zugehöriger Außenwinkel an einer Ecke des Dreiecks zusammen? - Welchen Wert hat die Summe aller drei Innenwinkel in einem Dreieck? - Kannst du zuerst einen der gesuchten Winkel bestimmen und diesen dann nutzen, um den zweiten zu berechnen?

Lösung

1. Der Innenwinkel \(\gamma\) und der Außenwinkel am Eckpunkt \(C\) liegen auf einer Geraden und bilden zusammen einen gestreckten Winkel von \(180^\circ\) (Nebenwinkel). 2. Daraus berechnet sich der Innenwinkel \(\gamma\): \(\gamma = 180^\circ - 115^\circ = 65^\circ\) 3. Die Summe der Innenwinkel in jedem Dreieck beträgt \(180^\circ\). Es gilt also: \(\alpha + \beta + \gamma = 180^\circ\) 4. Durch Einsetzen der bekannten Winkel erhält man \(\beta\): \(\beta = 180^\circ - 45^\circ - 65^\circ = 70^\circ\)

Antwort

Nebenwinkel: \(\gamma=180^\circ-115^\circ=65^\circ\). Dreieckswinkelsumme: \(45^\circ+\beta+65^\circ=180^\circ\), also \(\beta=70^\circ\).
4314987
Im Dreieck sind bei \(A\) und \(C\) Außenwinkel gegeben. Berechne \(\alpha\), \(\gamma\) und \(\beta\). Gib für \(\alpha\) und \(\gamma\) die Nebenwinkelgleichungen und für \(\beta\) die Dreieckswinkelsumme an.
Abbildung zur Aufgabe 431498

Denkanstöße

- Welche Beziehung besteht zwischen einem Innenwinkel und dem dazugehörigen Außenwinkel an einer Ecke eines Dreiecks? - Was weißt du über die Summe aller Innenwinkel in einem Dreieck? - Kannst du zuerst die beiden anderen Innenwinkel des Dreiecks bestimmen?

Lösung

1. Der Innenwinkel \(\alpha\) bei \(A\) und der gegebene Außenwinkel von \(130^\circ\) sind Nebenwinkel und ergänzen sich zu \(180^\circ\): \(\alpha = 180^\circ - 130^\circ = 50^\circ\). 2. Ebenso ergänzen sich der Innenwinkel \(\gamma\) bei \(C\) und der gegebene Außenwinkel von \(120^\circ\) zu \(180^\circ\): \(\gamma = 180^\circ - 120^\circ = 60^\circ\). 3. Die Summe aller Innenwinkel in einem Dreieck beträgt \(180^\circ\): \(\alpha + \beta + \gamma = 180^\circ\). 4. Setzen wir die berechneten Werte ein: \(50^\circ + \beta + 60^\circ = 180^\circ\) \(110^\circ + \beta = 180^\circ\) \(\beta = 180^\circ - 110^\circ = 70^\circ\).

Antwort

\(\alpha=180^\circ-130^\circ=50^\circ\) und \(\gamma=180^\circ-120^\circ=60^\circ\) (Nebenwinkel). Danach \(50^\circ+\beta+60^\circ=180^\circ\), also \(\beta=70^\circ\).
4315017
Die Geraden \(g\) und \(h\) sind parallel (\(g \parallel h\)). Berechne die Größen der unbekannten Winkel \(\alpha\), \(\beta\) und \(\gamma\). Begründe deine Schritte.
Abbildung zur Aufgabe 431501

Denkanstöße

- Kannst du die Abbildung mit eigenen Worten beschreiben? - Welche Winkel liegen auf einer gemeinsamen Geraden und ergänzen sich zu einem gestreckten Winkel? - Welche Beziehungen gibt es zwischen Winkeln an parallelen Geraden? - Versuche, Schritt für Schritt vorzugehen und mit dem Winkel zu beginnen, den du direkt berechnen kannst.

Lösung

1. Da die Summe der Winkel auf der Geraden \(g\) an der Kreuzung \(180^\circ\) beträgt, gilt: \(60^\circ + \alpha + 45^\circ = 180^\circ\). Daraus folgt \(\alpha = 180^\circ - 60^\circ - 45^\circ = 75^\circ\). 2. Da \(g \parallel h\), ist der Winkel links neben \(\beta\) ein Stufenwinkel zum gegebenen \(60^\circ\)-Winkel und beträgt somit \(60^\circ\). Da \(\beta\) und dieser Winkel Nebenwinkel sind, gilt \(\beta = 180^\circ - 60^\circ = 120^\circ\). 3. Der Stufenwinkel zum \(45^\circ\)-Winkel an der Geraden \(h\) liegt rechts unten an der Kreuzung. Da \(\gamma\) und dieser Stufenwinkel Nebenwinkel sind, gilt \(\gamma = 180^\circ - 45^\circ = 135^\circ\).

Antwort

\(\alpha = 75^\circ\), weil die drei Winkel an \(g\) zusammen \(180^\circ\) ergeben; \(\beta = 120^\circ\) als Nebenwinkel zum \(60^\circ\)-Stufenwinkel; \(\gamma = 135^\circ\) als Nebenwinkel zum \(45^\circ\)-Stufenwinkel.
4315097
Überprüfe mathematisch, ob \(g\) und \(h\) parallel sein müssen. Begründe mit Winkelbeziehungen.
Abbildung zur Aufgabe 431509

Denkanstöße

- Welche Winkelbeziehung am oberen Schnittpunkt hilft dir weiter? - Vergleiche danach die Lage der beiden entstehenden gleich großen Winkel.

Lösung

1. Der Nebenwinkel zum eingezeichneten \(120^\circ\)-Winkel an \(g\) ist \(180^\circ - 120^\circ = 60^\circ\). 2. Dieser Winkel und der eingezeichnete \(60^\circ\)-Winkel an \(h\) sind Wechselwinkel. 3. Da diese Wechselwinkel gleich groß sind, folgt nach der Umkehrung des Wechselwinkelsatzes \(g \parallel h\).

Antwort

Ja. Der Nebenwinkel zu \(120^\circ\) ist \(60^\circ\). Er ist zum eingezeichneten \(60^\circ\)-Winkel ein Wechselwinkel; aus der Gleichheit folgt \(g \parallel h\).
4315127
Es gilt \(g\parallel h\). Bestimme \(\beta\). Nutze zuerst einen passenden Wechselwinkel und danach die Dreieckswinkelsumme.
Abbildung zur Aufgabe 431512

Denkanstöße

- Welche Gerade schneidet \(g\) und \(h\)? - Welcher Winkel im Dreieck ist zu einem markierten Winkel gleich groß? - Welche Summe haben die Innenwinkel des Dreiecks?

Lösung

1. Wegen \(g\parallel h\) ist der entsprechende Innenwinkel am Schnittpunkt mit \(g\) als Wechselwinkel ebenfalls \(50^\circ\) groß. 2. Im Dreieck sind damit die Winkel \(50^\circ\), \(80^\circ\) und \(\beta\). 3. Daher gilt \(50^\circ+80^\circ+\beta=180^\circ\), also \(\beta=50^\circ\).

Antwort

Wechselwinkel: \(50^\circ\). Dann gilt \(50^\circ+80^\circ+\beta=180^\circ\), also \(\beta=50^\circ\).
4315137
Die Geraden \(g\) und \(h\) sind parallel zueinander. Sie werden von einer dritten Geraden \(s\) geschnitten. Bestimme die Größen der Winkel \(\alpha\) und \(\beta\) ohne zu messen und begründe dein Vorgehen mit den passenden mathematischen Begriffen.
Abbildung zur Aufgabe 431513

Denkanstöße

- Kannst du beschreiben, welche Winkelbeziehungen an zwei parallelen Geraden gelten, die von einer dritten Geraden geschnitten werden? - Welche Beziehung besteht zwischen zwei Winkeln, die nebeneinander auf einer geraden Linie liegen? - Erinnere dich an die Begriffe Stufenwinkel, Wechselwinkel und Scheitelwinkel. - Kannst du zuerst einen Winkel bestimmen, der direkt neben dem bekannten Winkel liegt? - Wie hängen die Winkel an der oberen Kreuzung mit denen an der unteren Kreuzung zusammen?

Lösung

1. Da die Geraden \(g\) und \(h\) parallel zueinander sind, nutzen wir die Beziehungen für Winkel an geschnittenen Parallelen. 2. Der Nebenwinkel zum gegebenen Winkel von \(115^\circ\) beträgt \(180^\circ - 115^\circ = 65^\circ\). 3. Der Winkel \(\alpha\) ist der Stufenwinkel zu diesem Nebenwinkel, woraus \(\alpha = 65^\circ\) folgt. 4. Der Winkel \(\beta\) ist der Scheitelwinkel zu \(\alpha\), somit gilt \(\beta = \alpha = 65^\circ\).

Antwort

\(\alpha = 65^\circ\): zuerst ist der Nebenwinkel zu \(115^\circ\) gleich \(65^\circ\), dann ist \(\alpha\) der entsprechende Stufenwinkel. \(\beta = 65^\circ\) als Scheitelwinkel zu \(\alpha\).
4315187
Berechne \(\delta\). Begründe mit der Winkelhalbierenden bei \(A\) und der Winkelsumme im passenden Teildreieck.
Abbildung zur Aufgabe 431518

Denkanstöße

- Welche zwei gleich großen Winkel entstehen bei \(A\)? - In welchem Teildreieck liegt \(\delta\)?

Lösung

1. Die Winkelhalbierende teilt \(50^\circ\) in zwei gleich große Winkel. Daher ist \(\angle DAC=25^\circ\). 2. Im Dreieck \(ADC\) gilt \(25^\circ+70^\circ+\delta=180^\circ\). 3. Somit ist \(\delta=85^\circ\).

Antwort

\(\angle DAC=25^\circ\). Im Dreieck \(ADC\) gilt \(25^\circ+70^\circ+\delta=180^\circ\), also \(\delta=85^\circ\).
4315197
In dem abgebildeten Viereck ist bei \(C\) ein Außenwinkel angegeben. Berechne \(\beta\). Gib zuerst die Nebenwinkelgleichung für den Innenwinkel bei \(C\) und danach die Innenwinkelsumme des Vierecks an.
Abbildung zur Aufgabe 431519

Denkanstöße

- Welche Summe bilden ein Innenwinkel und sein zugehöriger Außenwinkel an derselben Ecke? - Bestimme zuerst den Innenwinkel bei \(C\). - Welche feste Summe haben anschließend die vier Innenwinkel des Vierecks?

Lösung

1. Innenwinkel und zugehöriger Außenwinkel bei \(C\) ergänzen sich zu \(180^\circ\). Daher ist der Innenwinkel bei \(C\) gleich \(180^\circ - 105^\circ = 75^\circ\). 2. Die Innenwinkelsumme eines Vierecks beträgt \(360^\circ\). Somit ist \(\beta = 360^\circ - (85^\circ + 75^\circ + 90^\circ) = 110^\circ\).

Antwort

Innenwinkel bei \(C\): \(180^\circ-105^\circ=75^\circ\) (Nebenwinkel). Dann \(85^\circ+75^\circ+90^\circ+\beta=360^\circ\), also \(\beta=110^\circ\).
4315307
Die Abbildung zeigt die Gerade \(g\) und zwei Strahlen mit gemeinsamem Scheitelpunkt auf \(g\). Der orangefarbene Strahl \(w\) ist die Winkelhalbierende des Winkels zwischen dem rechten Strahl von \(g\) und dem Strahl \(s\). Einer der beiden Teilwinkel ist in der Abbildung gegeben. a) Bestimme \(\alpha\) und begründe den Wert mit der Winkelhalbierenden. b) Berechne \(\beta\) und gib die zugehörige Nebenwinkelrechnung an. Eine Messung der Zeichnung reicht nicht.
Abbildung zur Aufgabe 431530

Denkanstöße

- Was bedeutet es, wenn ein Strahl die Winkelhalbierende eines Winkels ist? - Wie verhalten sich die beiden Winkel, die durch eine Winkelhalbierende entstehen, zueinander? - Welche Beziehung besteht zwischen Winkeln, die zusammen eine gerade Linie bilden? - Versuche, zuerst den gesamten Winkel zwischen dem Strahl und der Geraden zu bestimmen.

Lösung

1. Da der Strahl \(w\) die Winkelhalbierende des Winkels zwischen dem nach rechts verlaufenden Strahl der Geraden \(g\) und dem Strahl \(s\) ist, teilt er diesen Winkel in zwei exakt gleich große Teile. 2. Da der obere Teilwinkel mit \(55^\circ\) gegeben ist, muss der andere Teilwinkel \(\alpha\) genau dieselbe Größe besitzen. Es gilt also: \(\alpha = 55^\circ\). 3. Der gesamte Winkel zwischen dem nach rechts verlaufenden Strahl der Geraden \(g\) und dem Strahl \(s\) ist die Summe der beiden Teilwinkel: \(55^\circ + 55^\circ = 110^\circ\). 4. Da die Gerade \(g\) eine gerade Linie bildet, ergänzen sich dieser Gesamtwinkel von \(110^\circ\) und der Winkel \(\beta\) zu einem gestreckten Winkel von \(180^\circ\) (Nebenwinkel). 5. Daraus berechnet sich \(\beta\) wie folgt: \(\beta = 180^\circ - 110^\circ = 70^\circ\).

Antwort

a) Weil \(w\) die Winkelhalbierende ist, gilt \(\alpha=55^\circ\). b) Der Winkel zwischen dem rechten Strahl von \(g\) und \(s\) ist \(55^\circ+55^\circ=110^\circ\). Als Nebenwinkel gilt \(\beta=180^\circ-110^\circ=70^\circ\).
4315317
Drei Geraden schneiden sich in einem gemeinsamen Punkt. Bestimme die Weite der gesuchten Winkel \(\alpha\), \(\beta\), \(\gamma\) und \(\delta\). Begründe deine Rechnungen mit den passenden Begriffen der Winkelbeziehungen (Scheitelwinkel, Nebenwinkel).
Abbildung zur Aufgabe 431531

Denkanstöße

- Schaue dir an, welche Winkel sich direkt gegenüberliegen. Wie nennt man diese Winkel und welche Eigenschaft haben sie? - Gibt es Winkel, die zusammen eine gerade Linie bilden? Wie groß ist die Summe solcher Winkel? - Kannst du Schritt für Schritt vorgehen und zuerst die Winkel bestimmen, die direkt durch Scheitelwinkelbeziehungen gegeben sind? - Nutze das Wissen über Nebenwinkel, um die verbleibenden Lücken auf einer Geraden zu füllen.

Lösung

1. Der Winkel \(\gamma\) und der gegebene Winkel \(55^\circ\) sind Scheitelwinkel. Scheitelwinkel sind immer gleich groß, daher gilt: \(\gamma = 55^\circ\). 2. Der Winkel \(\alpha\) und der gegebene Winkel \(70^\circ\) sind ebenfalls Scheitelwinkel, weshalb gilt: \(\alpha = 70^\circ\). 3. Die Winkel \(55^\circ\), \(\alpha\) und \(\beta\) liegen nebeneinander auf einer Geraden und bilden zusammen einen gestreckten Winkel (Nebenwinkel-Beziehung). Ihre Summe beträgt \(180^\circ\). Somit gilt: \(\beta = 180^\circ - 55^\circ - 70^\circ = 55^\circ\). 4. Der Winkel \(\delta\) und der Winkel \(\beta\) sind Scheitelwinkel, folglich gilt: \(\delta = 55^\circ\).

Antwort

\(\alpha = 70^\circ\) und \(\gamma = 55^\circ\) als Scheitelwinkel zu den gegebenen Winkeln; \(\beta = 55^\circ\), weil \(55^\circ+70^\circ+\beta=180^\circ\) auf einer Geraden gilt; \(\delta = 55^\circ\) als Scheitelwinkel zu \(\beta\).
4315337
Berechne \(\beta\) und \(\gamma\). Begründe mit Nebenwinkel und Dreieckswinkelsumme.
Abbildung zur Aufgabe 431533

Denkanstöße

- Welche Beziehung besteht zwischen \(\beta\) und dem Winkel \(120^\circ\)? - Welche drei Geraden begrenzen das Dreieck, in dem \(\gamma\) liegt? - Welche feste Summe haben die Innenwinkel dieses Dreiecks?

Lösung

1. \(\beta\) und der Winkel \(120^\circ\) bilden einen gestreckten Winkel. Daher ist \(\beta = 180^\circ - 120^\circ = 60^\circ\). 2. Die beiden schneidenden Geraden bilden zusammen mit \(h\) ein Dreieck. Dessen Innenwinkel an der Grundseite sind \(65^\circ\) und \(60^\circ\). 3. Mit der Innenwinkelsumme im Dreieck folgt \(\gamma = 180^\circ - 65^\circ - 60^\circ = 55^\circ\).

Antwort

\(\beta = 60^\circ\) als Nebenwinkel zu \(120^\circ\); im von den beiden Transversalen und \(h\) gebildeten Dreieck folgt aus \(65^\circ+60^\circ+\gamma=180^\circ\), dass \(\gamma = 55^\circ\).
4315357
Im abgebildeten Trapez gilt \(AB\parallel CD\). Bestimme \(\gamma\) und \(\delta\). Gib für beide Schenkel die Gleichung der einseitigen Innenwinkel an; eine Messung reicht nicht.
Abbildung zur Aufgabe 431535

Denkanstöße

- Erinnere dich an die Eigenschaften von parallelen Linien, die von einer anderen Geraden geschnitten werden. - Welche Beziehung besteht zwischen den Winkeln \(\alpha\) und \(\delta\), wenn die Linien \(AB\) und \(CD\) parallel sind? - Wie groß ist die Summe zweier benachbarter Winkel an einer der schrägen Seiten des Trapezes?

Lösung

1. Da die Seiten \(AB\) und \(CD\) parallel sind, ergänzen sich die an einer schrägen Seite anliegenden Winkel jeweils zu \(180^\circ\) (Winkel an parallelen Geraden). 2. Für den Winkel \(\delta\) an der Ecke \(D\) gilt: \(\alpha + \delta = 180^\circ \implies \delta = 180^\circ - 75^\circ = 105^\circ\). 3. Für den Winkel \(\gamma\) an der Ecke \(C\) gilt: \(\beta + \gamma = 180^\circ \implies \gamma = 180^\circ - 55^\circ = 125^\circ\).

Antwort

Am Schenkel \(AD\): \(75^\circ+\delta=180^\circ\), also \(\delta=105^\circ\). Am Schenkel \(BC\): \(55^\circ+\gamma=180^\circ\), also \(\gamma=125^\circ\).
4329767
Winkeldetektiv gesucht! In der Zeichnung sind die Geraden \(g\) und \(h\) parallel. Leonie hat vier Winkel markiert und behauptet, dass bestimmte Beziehungen zwischen ihnen gelten. Die schneidende Gerade steht nicht senkrecht auf \(g\) und \(h\). Welche der folgenden Aussagen ist **falsch**? Begründe deine Entscheidung. a) \(\alpha = \beta\) b) \(\alpha = \gamma\) c) \(\beta + \delta = 180^\circ\) d) \(\gamma = \delta\)
Abbildung zur Aufgabe 432976

Denkanstöße

- Ordne jedem Winkelpaar zuerst einen Fachbegriff zu: Stufenwinkel, Scheitelwinkel oder Nebenwinkel. - Welche dieser Winkelpaare sind sicher gleich groß? - Wann können zwei Nebenwinkel ausnahmsweise gleich groß sein?

Lösung

1. \(\alpha\) und \(\beta\) sind Stufenwinkel. Wegen \(g \parallel h\) gilt \(\alpha = \beta\). 2. \(\alpha\) und \(\gamma\) sind Scheitelwinkel, also gilt \(\alpha = \gamma\). 3. \(\beta\) und \(\delta\) sind Nebenwinkel. Daher gilt \(\beta + \delta = 180^\circ\). 4. Aus \(\gamma = \beta\) und \(\beta + \delta = 180^\circ\) würde \(\gamma = \delta\) nur bei \(\beta = \delta = 90^\circ\) folgen. Da die Transversale nicht senkrecht auf den Parallelen steht, ist d) falsch.

Antwort

Aussage d) ist falsch. \(\gamma\) ist gleich groß wie \(\beta\), während \(\delta\) der Nebenwinkel zu \(\beta\) ist; wegen der ausgeschlossenen Senkrechtlage sind diese beiden Winkel nicht gleich groß.
4329777
Es gilt \(g\parallel h\). Bestimme \(\gamma\). Übertrage beide markierten Winkel mit Parallelwinkelbeziehungen an den Schnittpunkt auf \(g\) und nutze dort einen gestreckten Winkel.
Abbildung zur Aufgabe 432977

Denkanstöße

- Welche Winkel am Schnittpunkt auf \(g\) entsprechen den markierten Winkeln? - Welche Parallelwinkelbeziehungen begründen die Gleichheit? - Welche Summe entsteht an der Geraden \(g\)?

Lösung

1. Wegen \(g\parallel h\) wird der \(50^\circ\)-Winkel an den Schnittpunkt auf \(g\) übertragen; der entsprechende Winkel beträgt \(50^\circ\). 2. Ebenso wird der \(75^\circ\)-Winkel an \(g\) übertragen; der entsprechende Winkel beträgt \(75^\circ\). 3. Die beiden übertragenen Winkel und \(\gamma\) bilden an \(g\) einen gestreckten Winkel: \(50^\circ+\gamma+75^\circ=180^\circ\). 4. Daher ist \(\gamma=55^\circ\).

Antwort

Parallelwinkel: Am Schnittpunkt auf \(g\) entstehen entsprechende Winkel von \(50^\circ\) und \(75^\circ\). Gestreckter Winkel: \(50^\circ+\gamma+75^\circ=180^\circ\), also \(\gamma=55^\circ\).
4329787
Zwei Geraden schneiden sich in einem Punkt. Die Größe eines der vier Winkel ist in der Abbildung angegeben. Berechne \(\beta\) mit einer Nebenwinkelrechnung. Bestimme anschließend \(\gamma\) und \(\delta\) jeweils über die passende Scheitelwinkelbeziehung. Nenne außerdem die Fachbezeichnung der direkt gegenüberliegenden Winkelpaare. Eine Messung der Zeichnung reicht nicht.
Abbildung zur Aufgabe 432978

Denkanstöße

- Überlege, welchen Gesamtwinkel eine gerade Linie bildet. - Welche Beziehung besteht zwischen Winkeln, die direkt nebeneinander an einer Geradenkreuzung liegen? - Welche Eigenschaft haben Winkel, die sich an einer Kreuzung gegenüberliegen?

Lösung

1. Berechnung des Nebenwinkels \(\beta\): Da Nebenwinkel auf einer Geraden liegen und sich zu \(180^\circ\) ergänzen, gilt \(\beta = 180^\circ - 142^\circ = 38^\circ\). 2. Bestimmung des Scheitelwinkels \(\gamma\): Scheitelwinkel liegen sich an einer Geradenkreuzung gegenüber und sind immer gleich groß. Daher ist \(\gamma = 142^\circ\). 3. Bestimmung des Winkels \(\delta\): Da \(\delta\) der Scheitelwinkel zu \(\beta\) ist, gilt \(\delta = 38^\circ\). Die gegenüberliegenden Winkelpaare bezeichnet man als Scheitelwinkel.

Antwort

Nebenwinkel: \(\beta=180^\circ-142^\circ=38^\circ\). Scheitelwinkel: \(\gamma=142^\circ\) und \(\delta=\beta=38^\circ\). Direkt gegenüberliegende Winkel heißen Scheitelwinkel.
4329827
Gegeben sind die parallelen Geraden \(g\) und \(h\). Bestimme die Weite der Winkel \(\alpha\), \(\beta\) und \(\gamma\) ohne zu messen. Begründe deine Ergebnisse mit den entsprechenden Fachbegriffen.
Abbildung zur Aufgabe 432982

Denkanstöße

- Überlege dir, welche Winkelbeziehungen an geschnittenen parallelen Geraden gelten. - Welche Winkel sind gleich groß, wenn Geraden parallel sind? - Wie nennt man Winkel, die sich zu einem gestreckten Winkel ergänzen? - Erinnere dich an Begriffe wie Stufenwinkel, Wechselwinkel, Scheitelwinkel und Nebenwinkel.

Lösung

1. Der Winkel \(\alpha\) ist der Wechselwinkel zum gegebenen Winkel von \(115^\circ\) an den parallelen Geraden \(g\) und \(h\). Daher gilt: \(\alpha = 115^\circ\). 2. Der Winkel \(\beta\) ist der Nebenwinkel zu \(\alpha\). Da sich Nebenwinkel zu \(180^\circ\) ergänzen, gilt: \(\beta = 180^\circ - 115^\circ = 65^\circ\). 3. Der Winkel \(\gamma\) ist der Nebenwinkel zum gegebenen Winkel von \(115^\circ\). Somit gilt: \(\gamma = 180^\circ - 115^\circ = 65^\circ\). Alternativ lässt sich \(\gamma\) als Stufenwinkel zu \(\beta\) begründen.

Antwort

\(\alpha = 115^\circ\) als Wechselwinkel zum gegebenen \(115^\circ\)-Winkel. \(\beta = 65^\circ\) als Nebenwinkel zu \(\alpha\). \(\gamma = 65^\circ\) als Nebenwinkel zum gegebenen \(115^\circ\)-Winkel; alternativ ist \(\gamma\) ein Stufenwinkel zu \(\beta\).
4329857
Die parallelen Geraden \(g\) und \(h\) werden von \(s\) geschnitten. Bestimme \(\beta\) und \(\gamma\). Nenne die Winkelbeziehungen, die du benutzt.
Abbildung zur Aufgabe 432985

Denkanstöße

- Welche Winkelpaare entstehen, wenn eine Gerade zwei parallele Geraden schneidet? - Welche Beziehung haben entsprechende Winkel? - Welche Beziehung haben Nebenwinkel?

Lösung

1. Da die Geraden \(g\) und \(h\) parallel sind, ist der Winkel \(\beta\) der Stufenwinkel zum Winkel \(\alpha\). An parallelen Geraden sind Stufenwinkel gleich groß, daher gilt: \(\beta = \alpha = 65^\circ\). 2. Die Winkel \(\beta\) und \(\gamma\) liegen an einer Geradenkreuzung nebeneinander auf der Geraden \(g\). Es handelt sich also um Nebenwinkel. 3. Die Summe von Nebenwinkeln beträgt immer \(180^\circ\). Daraus folgt die Rechnung: \(\gamma = 180^\circ - \beta = 180^\circ - 65^\circ = 115^\circ\).

Antwort

\(\beta = 65^\circ\), weil \(\alpha\) und \(\beta\) Stufenwinkel an den parallelen Geraden sind. \(\gamma = 115^\circ\), weil \(\beta\) und \(\gamma\) Nebenwinkel sind.
4329997
In der Abbildung sind die Geraden \(g\) und \(h\) parallel zueinander. Die Gerade \(s\) schneidet beide. Bestimme die Größen der markierten Winkel \(\beta\), \(\gamma\) und \(\delta\). Begründe deine Ergebnisse mit den entsprechenden Fachbegriffen für Winkelbeziehungen (z. B. Stufenwinkel).
Abbildung zur Aufgabe 432999

Denkanstöße

- Erinnere dich an die Namen von Winkelpaaren an einer einfachen Geradenkreuzung, wie Scheitelwinkel und Nebenwinkel. - Überlege, welche besonderen Winkelbeziehungen gelten, wenn eine Gerade zwei parallele Geraden schneidet. - Wie groß ist die Summe von zwei Winkeln, die zusammen eine gerade Linie bilden?

Lösung

1. Der Winkel \(\beta\) ist der Scheitelwinkel zum gegebenen Winkel \(54^\circ\). Da Scheitelwinkel an Geradenkreuzungen immer gleich groß sind, gilt \(\beta = 54^\circ\). 2. Der Winkel \(\gamma\) ist der Stufenwinkel zum Winkel \(54^\circ\) an den parallelen Geraden \(g\) und \(h\). Da Stufenwinkel an Parallelen gleich groß sind, folgt \(\gamma = 54^\circ\). 3. Der Winkel \(\delta\) ist der Nebenwinkel zu \(\gamma\). Da Nebenwinkel zusammen einen gestreckten Winkel von \(180^\circ\) bilden, gilt \(\delta = 180^\circ - 54^\circ = 126^\circ\).

Antwort

\(\beta = 54^\circ\) als Scheitelwinkel zum gegebenen \(54^\circ\)-Winkel. \(\gamma = 54^\circ\) als Stufenwinkel an den parallelen Geraden. \(\delta = 126^\circ\) als Nebenwinkel zu \(\gamma\).
4330017
Gegeben sind die parallelen Geraden \(g\) und \(h\). Bestimme die Größen der Winkel \(\alpha\), \(\beta\) und \(\gamma\). Begründe deine Ergebnisse mithilfe von Winkelbeziehungen an Parallelen.
Abbildung zur Aufgabe 433001

Denkanstöße

- Welche Winkelpaare entstehen, wenn eine Gerade zwei parallele Geraden schneidet? - Erinnere dich an die Definition eines gestreckten Winkels. - Kannst du Winkel finden, die genau so groß sind wie die gegebenen?

Lösung

1. Der Winkel \(\alpha\) bildet zusammen mit den Winkeln \(50^\circ\) und \(60^\circ\) einen gestreckten Winkel an der Geraden \(g\). Es gilt: \(\alpha = 180^\circ - 50^\circ - 60^\circ = 70^\circ\). 2. Der Winkel \(\beta\) ist ein Wechselwinkel zu dem gegebenen Winkel von \(50^\circ\) an den parallelen Geraden \(g\) und \(h\). Somit ist \(\beta = 50^\circ\). 3. Der Winkel \(\gamma\) ist ein Stufenwinkel zu dem Winkel, der aus der Summe von \(50^\circ\) und \(\alpha\) besteht (\(50^\circ + 70^\circ = 120^\circ\)). Also ist \(\gamma = 120^\circ\). Alternativ lässt sich \(\gamma\) als Nebenwinkel zum Stufenwinkel von \(60^\circ\) berechnen: \(180^\circ - 60^\circ = 120^\circ\).

Antwort

\(\alpha = 70^\circ\), weil \(50^\circ + \alpha + 60^\circ = 180^\circ\) einen gestreckten Winkel bilden. \(\beta = 50^\circ\) als Wechselwinkel zum gegebenen \(50^\circ\)-Winkel. \(\gamma = 120^\circ\) als Stufenwinkel zum Winkel \(50^\circ+70^\circ\); alternativ als Nebenwinkel zum Stufenwinkel von \(60^\circ\).
4330077
In der Abbildung sind die Geraden \(g\) und \(h\) parallel zueinander. Sie werden von der Geraden \(s\) geschnitten. Die Größe des markierten Winkels \(\alpha\) ist in der Abbildung angegeben. Berechne die Größen der Winkel \(\beta\) und \(\gamma\). Gib für jeden Winkel an, in welcher Beziehung er zu \(\alpha\) steht (z. B. Scheitelwinkel, Stufenwinkel oder Wechselwinkel).
Abbildung zur Aufgabe 433007

Denkanstöße

- Welche Winkelpaare kennst du an sich schneidenden Geraden? - Überlege, welche Winkel gleich groß sein müssen, wenn Geraden parallel sind. - Schau dir die Lage der Winkel genau an: Liegen sie einander gegenüber oder an der entsprechenden Position der anderen Kreuzung?

Lösung

1. Identifikation von \(\beta\): Da \(\alpha\) und \(\beta\) Scheitelwinkel sind, haben sie die gleiche Größe. Somit gilt \(\beta = \alpha = 68^\circ\). 2. Identifikation von \(\gamma\): Da die Geraden \(g\) und \(h\) parallel sind, ist \(\gamma\) der Stufenwinkel zu \(\alpha\). Stufenwinkel an Parallelen sind gleich groß, also gilt \(\gamma = \alpha = 68^\circ\).

Antwort

\(\beta = 68^\circ\) (Scheitelwinkel zu \(\alpha\)) \(\gamma = 68^\circ\) (Stufenwinkel zu \(\alpha\))
4330087
Die Geraden \(a\) und \(b\) verlaufen parallel. Eine dritte Gerade \(c\) schneidet beide. Die Größe des markierten Winkels \(\alpha\) ist in der Abbildung angegeben. Bestimme die Größe der Winkel \(\beta\) und \(\delta\). Begründe deine Ergebnisse kurz mit den passenden Fachbegriffen für die Winkelbeziehungen.
Abbildung zur Aufgabe 433008

Denkanstöße

- Welche Summe haben zwei Winkel, die an einer Geraden direkt nebeneinanderliegen? - Welche Lage haben \(\alpha\) und \(\delta\) an den parallelen Geraden und der Transversalen \(c\)? - Welche Winkelbeziehungen an Parallelen liefern gleiche Winkelgrößen?

Lösung

1. Da \(\alpha\) und \(\beta\) Nebenwinkel sind, ergänzen sie sich zu einem gestreckten Winkel von \(180^\circ\). Es gilt \(\beta = 180^\circ - 132^\circ = 48^\circ\). 2. Da \(a \parallel b\), ist \(\delta\) ein Wechselwinkel zu \(\alpha\). Wechselwinkel an Parallelen sind gleich groß, also gilt \(\delta = \alpha = 132^\circ\).

Antwort

\(\beta = 48^\circ\) (Nebenwinkel zu \(\alpha\)) \(\delta = 132^\circ\) (Wechselwinkel zu \(\alpha\))
4330347
Untersuche in beiden Figuren, ob \(AD\) und \(BC\) parallel sein müssen. Welche Figur kann ein Parallelogramm sein? Begründe mit Winkelbeziehungen.
Abbildung zur Aufgabe 433034

Denkanstöße

- Vergleiche in jeder Figur Lage und Größe der beiden markierten Winkel. - Welche Schlussfolgerung über \(AD\) und \(BC\) ist bei dieser Winkellage erlaubt?

Lösung

1. Figur a): Die entsprechenden Winkel an der Transversalen \(AB\) sind beide \(105^\circ\). Nach der Umkehrung des Stufenwinkelsatzes folgt \(AD \parallel BC\). Die Figur kann daher ein Parallelogramm sein; aus diesem einen parallelen Seitenpaar allein folgt noch nicht, dass sie tatsächlich eines ist. 2. Figur b): Die entsprechenden Winkel sind \(105^\circ\) und \(100^\circ\) und damit ungleich. Deshalb gilt \(AD \not\parallel BC\), also kann die Figur kein Parallelogramm sein.

Antwort

a) \(AD \parallel BC\), weil die entsprechenden Winkel beide \(105^\circ\) groß sind; die Figur kann ein Parallelogramm sein. b) \(AD \not\parallel BC\), weil die entsprechenden Winkel \(105^\circ\) und \(100^\circ\) ungleich sind; die Figur kann kein Parallelogramm sein.
4330377
In der Abbildung gilt \(g\parallel h\). Bestimme \(\alpha\), \(\gamma\) und \(\beta\). Begründe \(\alpha\) und \(\gamma\) jeweils als Wechselwinkel und \(\beta\) mit dem gestreckten Winkel.
Abbildung zur Aufgabe 433037

Denkanstöße

- Welche Winkelarten kennst du an geschnittenen Parallelen? Suche nach Stufen- oder Wechselwinkeln. - Wie groß ist die Summe der Winkel, die zusammen eine Gerade bilden? - Überlege, welche Winkel aufgrund der Parallelität von \(g\) und \(h\) gleich groß sein müssen.

Lösung

1. Da \(g \parallel h\), ist der Winkel \(\alpha\) ein Wechselwinkel zu dem gegebenen Winkel von \(36^\circ\) an der Geraden \(h\). Somit gilt \(\alpha = 36^\circ\). 2. Ebenso ist \(\gamma\) ein Wechselwinkel zu dem markierten Winkel von \(68^\circ\) an der Geraden \(g\). Daraus folgt \(\gamma = 68^\circ\). 3. Die Winkel \(68^\circ\), \(\beta\) und \(\alpha\) bilden zusammen einen gestreckten Winkel auf der Geraden \(g\). 4. Berechnung von \(\beta\): \(\beta = 180^\circ - 68^\circ - 36^\circ = 76^\circ\).

Antwort

Wechselwinkel: \(\alpha=36^\circ\) und \(\gamma=68^\circ\). Gestreckter Winkel: \(68^\circ+\beta+36^\circ=180^\circ\), also \(\beta=76^\circ\).
4330557
Bestimme \(\alpha\) und \(\delta\). Begründe beide Ergebnisse mit Nebenwinkeln.
Abbildung zur Aufgabe 433055

Denkanstöße

- Welche Beziehung besteht zwischen Winkeln, die zusammen eine Gerade bilden? - Du musst hier nicht die Winkelsumme des Vierecks verwenden, um die markierten Winkel zu finden.

Lösung

1. Berechnung von \(\alpha\): Da \(\alpha\) und der Außenwinkel von \(100^\circ\) Nebenwinkel sind, gilt \(\alpha = 180^\circ - 100^\circ = 80^\circ\). 2. Berechnung von \(\delta\): Da \(\delta\) und der Außenwinkel von \(85^\circ\) Nebenwinkel sind, gilt \(\delta = 180^\circ - 85^\circ = 95^\circ\).

Antwort

\(\alpha=180^\circ-100^\circ=80^\circ\) und \(\delta=180^\circ-85^\circ=95^\circ\), jeweils als Nebenwinkel zum gegebenen Außenwinkel.
4330707
Untersuche die Abbildung und entscheide, ob die Geraden \(g\) und \(h\) parallel zueinander verlaufen. Begründe deine Antwort mithilfe der markierten Winkel \(\alpha\) und \(\beta\).
Abbildung zur Aufgabe 433070

Denkanstöße

- Schau dir die Lage der beiden markierten Winkel an. Wie nennt man solche Winkelpaare? - Erinnere dich an die Bedingungen für die Parallelität von Geraden bei Stufenwinkeln. - Sind die beiden Winkel gleich groß?

Lösung

1. Identifikation der Winkelart: Die Winkel \(\alpha = 74^\circ\) und \(\beta = 74^\circ\) befinden sich an den beiden Schnittpunkten in der gleichen relativen Lage. Es handelt sich um Stufenwinkel. 2. Anwendung des Stufenwinkelsatzes: Geraden sind genau dann parallel, wenn die Stufenwinkel an einer schneidenden Geraden gleich groß sind. 3. Vergleich der Werte: Da \(\alpha = \beta = 74^\circ\) gilt, ist die Bedingung für Parallelität erfüllt. Ergebnis: \(g \parallel h\).

Antwort

Ja, die Geraden \(g\) und \(h\) sind parallel (\(g \parallel h\)), da die Stufenwinkel \(\alpha\) und \(\beta\) mit jeweils \(74^\circ\) gleich groß sind.
4330717
Betrachte die Geraden \(g\) und \(h\), die von der Geraden \(s\) geschnitten werden. Gilt hier \(g \parallel h\)? Begründe deine Entscheidung mathematisch.
Abbildung zur Aufgabe 433071

Denkanstöße

- Welche Beziehung besteht zwischen den Winkeln \(\alpha\) und \(\beta\)? - Was müsste für diese Winkel gelten, damit die Geraden parallel sind? - Vergleiche die gegebenen Werte sorgfältig.

Lösung

1. Bestimmung der Winkelbeziehung: Die Winkel \(\alpha = 55^\circ\) und \(\beta = 51^\circ\) liegen an den Kreuzungspunkten in derselben Position. Es handelt sich um Stufenwinkel. 2. Prüfung der Parallelitätsbedingung: Damit \(g\) und \(h\) parallel sind, müssten die Stufenwinkel exakt gleich groß sein (\(\alpha = \beta\)). 3. Vergleich: Es gilt \(55^\circ \neq 51^\circ\). Somit sind die Geraden nicht parallel.

Antwort

Nein, \(g\) und \(h\) sind nicht parallel, da die Stufenwinkel \(\alpha = 55^\circ\) und \(\beta = 51^\circ\) nicht gleich groß sind.
4330747
Überprüfe rechnerisch, ob \(g\parallel h\) gelten muss.
Abbildung zur Aufgabe 433074

Denkanstöße

- Nutze zuerst die Rechtwinkligkeit am oberen Schnittpunkt. - Suche anschließend ein Winkelpaar, mit dem sich Parallelität prüfen lässt.

Lösung

1. Die beiden schrägen Geraden stehen laut Markierung senkrecht aufeinander. 2. Am Schnittpunkt mit \(h\) beträgt der markierte Winkel \(\beta = 56^\circ\). Daher ist der benachbarte Winkel zwischen der anderen schrägen Geraden und \(h\) gleich \(90^\circ - 56^\circ = 34^\circ\). 3. Dieser Winkel ist gleich groß wie \(\alpha = 34^\circ\) an \(g\). Die beiden sind Wechselwinkel. Nach der Umkehrung des Wechselwinkelsatzes folgt \(g \parallel h\).

Antwort

Ja. Aus dem rechten Winkel und \(\beta=56^\circ\) folgt am oberen Schnittpunkt ein Winkel von \(34^\circ\). Er ist zum markierten \(\alpha=34^\circ\) ein Wechselwinkel; daher gilt \(g \parallel h\).
4330957
Berechne \(\angle(a,b)\) und \(\angle(b,d)\).
Abbildung zur Aufgabe 433095

Denkanstöße

- Schau dir an, welche Winkel sich aus anderen zusammensetzen oder Teil von ihnen sind. - Überlege, ob du subtrahieren oder addieren musst, um die gesuchten Weiten zu finden.

Lösung

1. Berechnung von \(\angle(a, b)\): Da der Strahl \(b\) zwischen \(a\) und \(c\) liegt, gilt \(\angle(a, b) = \angle(a, c) - \angle(b, c) = 75^\circ - 25^\circ = 50^\circ\). 2. Berechnung von \(\angle(b, d)\): Der Winkel setzt sich aus den Teilwinkeln \(\angle(b, c)\) und \(\angle(c, d)\) zusammen. Somit ist \(\angle(b, d) = \angle(b, c) + \angle(c, d) = 25^\circ + 35^\circ = 60^\circ\).

Antwort

\(\angle(a, b) = 50^\circ\) und \(\angle(b, d) = 60^\circ\).
4331187
Eine Gerade \(g\) und die Strahlen \(d\) und \(e\) treffen sich im Punkt \(B\). Der Winkel zwischen \(d\) und \(e\) ist ein rechter Winkel. Die beiden äußeren Winkel \(\alpha\) und \(\gamma\) sind gleich groß. Berechne \(\alpha\).

Denkanstöße

- Wie groß ist ein gestreckter Winkel? - Setze für die beiden gleich großen äußeren Winkel dieselbe Variable ein.

Lösung

Die drei nebeneinanderliegenden Winkel bilden zusammen einen gestreckten Winkel: \(\alpha + 90^\circ + \gamma = 180^\circ\). Da \(\alpha = \gamma\) gilt, folgt \(2\alpha + 90^\circ = 180^\circ\), also \(2\alpha = 90^\circ\) und \(\alpha = 45^\circ\).

Antwort

\(\alpha = 45^\circ\)
4331247
Der Strahl \(k\) halbiert den Winkel zwischen \(m\) und dem rechten Strahl der Geraden \(g\). Berechne den Winkel zwischen \(k\) und dem linken Strahl von \(g\).
Abbildung zur Aufgabe 433124

Denkanstöße

- Welche Winkel an einer Geraden ergänzen sich zu \(180^\circ\)? - Welcher der beiden Nebenwinkel wird von \(k\) halbiert?

Lösung

1. Der Winkel zwischen \(m\) und dem rechten Strahl der Geraden ist der Nebenwinkel zu \(126^\circ\): \(180^\circ-126^\circ=54^\circ\). 2. Da \(k\) diesen Winkel halbiert, entstehen zwei Winkel von \(54^\circ:2=27^\circ\). 3. Der gesuchte Winkel zwischen \(k\) und dem linken Strahl der Geraden beträgt \(180^\circ-27^\circ=153^\circ\).

Antwort

Der gesuchte Winkel beträgt \(153^\circ\).
4331317
Das abgebildete Sechseck ist regelmäßig. Bestimme seinen Innenwinkel \(\alpha\) **rechnerisch**: Leite zuerst die Innenwinkelsumme mit \((n-2)\cdot180^\circ\) her und teile sie anschließend durch die Anzahl der gleichen Innenwinkel. Eine Messung reicht nicht.
Abbildung zur Aufgabe 433131

Denkanstöße

- Wie viele Dreiecke entstehen, wenn man ein Sechseck von einem Eckpunkt aus unterteilt? - Was bedeutet „regelmäßig“ für die Verteilung der Winkelsumme?

Lösung

1. Berechne die Winkelsumme im Sechseck: \(S = (6 - 2) \cdot 180^\circ = 720^\circ\). 2. Da alle sechs Innenwinkel in einem regelmäßigen Sechseck gleich groß sind, teile die Gesamtsumme durch 6: \(\alpha = 720^\circ : 6 = 120^\circ\).

Antwort

Innenwinkelsumme: \((6-2)\cdot180^\circ=720^\circ\). Wegen der Regelmäßigkeit sind alle sechs Innenwinkel gleich, also \(\alpha=720^\circ:6=120^\circ\).
4331347
Gegeben ist ein Quadrat \(ABCD\). Im Inneren liegt das gleichseitige Dreieck \(ABE\). Berechne \(\alpha=\angle EBC\) und begründe den Wert ausschließlich mit den definierenden Winkelgrößen von Quadrat und gleichseitigem Dreieck; eine Messung der Zeichnung reicht nicht.
Abbildung zur Aufgabe 433134

Denkanstöße

- Überlege dir, wie groß die Innenwinkel in einem Quadrat sind. - Welche Eigenschaft haben die Innenwinkel in einem gleichseitigen Dreieck? - Wie hängen die Winkel an der Ecke \(B\) zusammen?

Lösung

1. Da \(ABCD\) ein Quadrat ist, beträgt der Innenwinkel an jedem Eckpunkt \(90^\circ\). Somit ist \(\angle ABC = 90^\circ\). 2. Da das Dreieck \(ABE\) gleichseitig ist, beträgt jeder seiner Innenwinkel \(60^\circ\). Somit ist \(\angle ABE = 60^\circ\). 3. Der gesuchte Winkel \(\alpha = \angle EBC\) ergibt sich aus der Differenz der beiden Winkel: \(\alpha = \angle ABC - \angle ABE = 90^\circ - 60^\circ = 30^\circ\).

Antwort

Im Quadrat gilt \(\angle ABC=90^\circ\). Im gleichseitigen Dreieck gilt \(\angle ABE=60^\circ\). Daher \(\alpha=90^\circ-60^\circ=30^\circ\).
4366357
Gegeben ist ein Dreieck \(ABC\), dessen Grundseite \(AB\) auf einer Geraden liegt. Die Außenwinkel an den Ecken \(A\) und \(B\) sind jeweils \(135^\circ\) groß. Berechne die Innenwinkel des Dreiecks und bestimme die Art des Dreiecks.

Denkanstöße

- Berechne zuerst die beiden Innenwinkel an der Grundseite mithilfe der Nebenwinkel-Eigenschaft. - Nutze dann die Winkelsumme im Dreieck, um den dritten Winkel zu finden. - Welche besonderen Eigenschaften (Winkelgrößen, Seitenlängen) fallen dir auf?

Lösung

1. Innenwinkel bei \(A\): \(\alpha = 180^\circ - 135^\circ = 45^\circ\). 2. Innenwinkel bei \(B\): \(\beta = 180^\circ - 135^\circ = 45^\circ\). 3. Innenwinkel bei \(C\): \(\gamma = 180^\circ - (\alpha + \beta) = 180^\circ - 90^\circ = 90^\circ\). 4. Da \(\alpha = \beta\) ist, ist das Dreieck gleichschenklig. Da \(\gamma = 90^\circ\) ist, ist es zudem rechtwinklig.

Antwort

Die Innenwinkel sind \(45^\circ\), \(45^\circ\) und \(90^\circ\). Das Dreieck ist gleichschenklig und rechtwinklig.
4366407
Bei der Kreuzung zweier Geraden ist ein Winkel \(\alpha\) genau ein Neuntel der Gesamtsumme aller vier Winkel. Berechne \(\alpha\) und die Größe seines Nebenwinkels.

Denkanstöße

- Was ist die „Vollwinkel“-Summe an einem Schnittpunkt? - Berechne zuerst den Anteil für \(\alpha\). - Wie hängen ein Winkel und sein Nebenwinkel zusammen?

Lösung

1. Die Gesamtsumme aller vier Winkel beträgt \(360^\circ\). 2. Berechnung von \(\alpha\): \(\alpha = \frac{1}{9} \cdot 360^\circ = 40^\circ\). 3. Ein Nebenwinkel ergänzt \(\alpha\) zu \(180^\circ\). 4. Berechnung des Nebenwinkels: \(180^\circ - 40^\circ = 140^\circ\).

Antwort

Der Winkel \(\alpha\) ist \(40^\circ\) groß, sein Nebenwinkel misst \(140^\circ\).
4366987
Zwei Nebenwinkel \(\alpha\) und \(\beta\) erfüllen die Bedingung \(\alpha = 90^\circ + \beta\). Wie groß sind sie?

Denkanstöße

- Welche Summe haben zwei Nebenwinkel? - Nutze zusätzlich die angegebene Differenz zwischen \(\alpha\) und \(\beta\), um beide Winkel festzulegen.

Lösung

1. Nebenwinkel ergänzen sich zu \(180^\circ\), also gilt \(\alpha + \beta = 180^\circ\). 2. Mit \(\alpha = 90^\circ + \beta\) folgt \((90^\circ + \beta) + \beta = 180^\circ\). 3. Damit ist \(2\beta = 90^\circ\) und \(\beta = 45^\circ\). 4. Folglich ist \(\alpha = 90^\circ + 45^\circ = 135^\circ\).

Antwort

\(\alpha = 135^\circ\) und \(\beta = 45^\circ\)
4366997
Einer von zwei Nebenwinkeln ist viermal so groß wie der andere. Berechne beide Winkel.

Denkanstöße

- Welche Summe haben die beiden Nebenwinkel? - Wenn der größere Winkel vier Anteile und der kleinere einen Anteil hat: Aus wie vielen gleich großen Anteilen besteht der gestreckte Winkel insgesamt?

Lösung

1. Nenne den kleineren Winkel \(\beta\). Dann ist der größere Winkel \(\alpha = 4\beta\). 2. Da es Nebenwinkel sind, gilt \(\alpha + \beta = 180^\circ\). Somit ergeben fünf gleich große Anteile zusammen \(180^\circ\). 3. Ein Anteil ist \(180^\circ : 5 = 36^\circ\). Also ist \(\beta = 36^\circ\). 4. Damit ist \(\alpha = 4 \cdot 36^\circ = 144^\circ\).

Antwort

Die Winkel betragen \(36^\circ\) und \(144^\circ\).
4367007
Zwei Nebenwinkel \(\alpha\) und \(\beta\) stehen im Verhältnis \(1:5\). Bestimme ihre Größe.

Denkanstöße

- Welche Gesamtsumme haben zwei Nebenwinkel? - Wie viele gleich große Anteile beschreibt das Verhältnis \(1:5\) zusammen?

Lösung

1. Das Verhältnis \(1:5\) bedeutet, dass der gestreckte Winkel von \(180^\circ\) in \(1 + 5 = 6\) gleich große Anteile zerlegt wird. 2. Ein Anteil entspricht \(180^\circ : 6 = 30^\circ\). 3. Somit ist \(\alpha = 30^\circ\) und \(\beta = 5 \cdot 30^\circ = 150^\circ\).

Antwort

\(\alpha = 30^\circ\) und \(\beta = 150^\circ\)
4367077
Zwei Geraden schneiden sich. Die Summe von drei der vier entstandenen Winkel beträgt \(305^\circ\). Berechne die Größe jedes der vier Winkel.

Denkanstöße

- Wie groß ist die Summe aller Winkel um einen Punkt herum? - Wenn du einen Winkel kennst, wie findest du dann seine Neben- und Scheitelwinkel?

Lösung

1. Die Summe aller vier Winkel an einem Schnittpunkt beträgt \(360^\circ\). 2. Der vierte Winkel ist \(360^\circ - 305^\circ = 55^\circ\). 3. Sein Scheitelwinkel ist ebenfalls \(55^\circ\). 4. Die beiden anderen Winkel sind Nebenwinkel zu \(55^\circ\), also \(180^\circ - 55^\circ = 125^\circ\).

Antwort

Zwei Winkel sind \(55^\circ\) und zwei Winkel sind \(125^\circ\) groß.
4367597
Berechne den Innenwinkel \(\alpha\) des Dreiecks. Bestimme zuerst den Innenwinkel bei \(B\) als Nebenwinkel zum gegebenen Außenwinkel und verwende danach die Dreieckswinkelsumme.
Abbildung zur Aufgabe 436759

Denkanstöße

- Wie hängen der Außenwinkel bei \(B\) und der dortige Innenwinkel zusammen? - Wenn du den Innenwinkel bei \(B\) kennst, welche Winkelsumme kannst du im Dreieck verwenden?

Lösung

1. Der Innenwinkel bei \(B\) ist der Nebenwinkel zum Außenwinkel: \(\beta = 180^\circ - 100^\circ = 80^\circ\). 2. Mit der Winkelsumme im Dreieck folgt \(\alpha = 180^\circ - 80^\circ - 38^\circ = 62^\circ\).

Antwort

Innenwinkel bei \(B\): \(180^\circ-100^\circ=80^\circ\). Dann \(\alpha+80^\circ+38^\circ=180^\circ\), also \(\alpha=62^\circ\).
4367607
Von einem Dreieck sind zwei Außenwinkel gegeben. Bestimme \(\gamma\). Gib zuerst beide zugehörigen Innenwinkel als Nebenwinkel und danach die Dreieckswinkelsumme an.
Abbildung zur Aufgabe 436760

Denkanstöße

- Bestimme zuerst aus jedem Außenwinkel den zugehörigen Innenwinkel. - Welche feste Summe haben anschließend die drei Innenwinkel des Dreiecks?

Lösung

1. Die zugehörigen Innenwinkel sind \(\alpha = 180^\circ - 130^\circ = 50^\circ\) und \(\beta = 180^\circ - 110^\circ = 70^\circ\). 2. Mit der Winkelsumme im Dreieck folgt \(\gamma = 180^\circ - 50^\circ - 70^\circ = 60^\circ\).

Antwort

Innenwinkel: \(180^\circ-130^\circ=50^\circ\) und \(180^\circ-110^\circ=70^\circ\). Dann \(50^\circ+70^\circ+\gamma=180^\circ\), also \(\gamma=60^\circ\).
4367637
Ein bei \(C\) rechtwinkliges Dreieck \(ABC\) hat bei \(B\) einen Außenwinkel von \(140^\circ\). Berechne den Winkel \(\alpha\).

Denkanstöße

- Bestimme zuerst den Innenwinkel bei \(B\) aus dem Außenwinkel. - Welche Summe haben die beiden spitzen Winkel in einem rechtwinkligen Dreieck?

Lösung

1. Der Innenwinkel bei \(B\) ist \(\beta = 180^\circ - 140^\circ = 40^\circ\). 2. Da bei \(C\) ein rechter Winkel liegt, ergänzen sich \(\alpha\) und \(\beta\) zu \(90^\circ\). Somit ist \(\alpha = 90^\circ - 40^\circ = 50^\circ\).

Antwort

\(\alpha = 50^\circ\)
4367657
Berechne \(\beta\). Begründe mit Scheitelwinkeln und der Dreieckswinkelsumme.
Abbildung zur Aufgabe 436765

Denkanstöße

- Wie verhalten sich Scheitelwinkel zueinander? - Welche feste Winkelsumme kannst du verwenden, sobald \(\alpha\) bekannt ist?

Lösung

1. Scheitelwinkel sind gleich groß, also ist \(\alpha = 42^\circ\). 2. Mit der Winkelsumme im Dreieck folgt \(\beta = 180^\circ - 42^\circ - 68^\circ = 70^\circ\).

Antwort

Der zum eingezeichneten \(42^\circ\)-Winkel gegenüberliegende Scheitelwinkel ist ebenfalls \(42^\circ\). Mit der Dreieckswinkelsumme folgt \(\beta=180^\circ-42^\circ-68^\circ=70^\circ\).
4367697
Berechne die Basiswinkel eines gleichschenkligen Dreiecks \((AC = BC)\) mit einem Spitzenwinkel \(\gamma = 104^\circ\).

Denkanstöße

- Wie groß ist die Summe der beiden Basiswinkel zusammen? - Warum darfst du diesen Rest in zwei gleich große Teile teilen?

Lösung

1. Die beiden Basiswinkel sind gleich groß: \(\alpha = \beta\). 2. Für beide zusammen bleiben \(180^\circ - 104^\circ = 76^\circ\). 3. Daher ist \(\alpha = \beta = 76^\circ : 2 = 38^\circ\).

Antwort

\(\alpha = 38^\circ\), \(\beta = 38^\circ\)
4367717
Bestimme die Innenwinkel eines gleichschenkligen Dreiecks \((AC = BC)\), wenn der Außenwinkel bei \(A\) gleich \(135^\circ\) ist.

Denkanstöße

- Wie erhältst du aus dem Außenwinkel bei \(A\) den dortigen Innenwinkel? - Welche beiden Winkel sind wegen \(AC = BC\) gleich groß?

Lösung

1. Der Innenwinkel bei \(A\) ist \(\alpha = 180^\circ - 135^\circ = 45^\circ\). 2. Wegen \(AC = BC\) sind die Basiswinkel gleich, also ist \(\beta = 45^\circ\). 3. Damit ist \(\gamma = 180^\circ - 45^\circ - 45^\circ = 90^\circ\).

Antwort

\(\alpha = 45^\circ\), \(\beta = 45^\circ\), \(\gamma = 90^\circ\)
4367997
Beweise mit den beiden Winkeln an \(AD\), dass \(AB\parallel CD\) gilt.
Abbildung zur Aufgabe 436799

Denkanstöße

- Wie liegen die beiden markierten Winkel zur Seite \(AD\)? - Welche Bedingung müssen solche Winkel erfüllen, damit die beiden anderen Geraden parallel sind?

Lösung

1. Die markierten Winkel \(\angle DAB\) und \(\angle ADC\) sind einseitige Innenwinkel an der Transversalen \(AD\). 2. Ihre Summe beträgt \(115^\circ + 65^\circ = 180^\circ\). 3. Nach der Umkehrung des Satzes über einseitige Innenwinkel folgt \(AB \parallel CD\).

Antwort

\(AB \parallel CD\), weil die einseitigen Innenwinkel \(115^\circ\) und \(65^\circ\) zusammen \(180^\circ\) ergeben.
4368317
In einem Parallelogramm \(KLMN\) ist der Winkel \(\angle K\) viermal so groß wie der Winkel \(\angle L\). Berechne die Größen aller vier Innenwinkel des Parallelogramms.

Denkanstöße

- Was ist die Summe von zwei benachbarten Winkeln in einem Parallelogramm? - Wenn du einen Winkel als „Teil“ betrachtest, aus wie vielen solchen Teilen besteht dann der andere Winkel? - Wie viele dieser „Teile“ ergeben zusammen die Summe der benachbarten Winkel? - Welche Winkel im Parallelogramm sind immer gleich groß?

Lösung

1. In einem Parallelogramm ergänzen sich benachbarte Winkel zu \(180^\circ\). Es gilt also \(\angle K + \angle L = 180^\circ\). 2. Da \(\angle K\) viermal so groß wie \(\angle L\) ist, bestehen die beiden benachbarten Winkel zusammen aus fünf gleich großen Teilen. 3. Ein Teil ist \(180^\circ : 5 = 36^\circ\) groß. Daher gilt \(\angle L = 36^\circ\) und \(\angle K = 4 \cdot 36^\circ = 144^\circ\). 4. Gegenüberliegende Winkel sind gleich groß. Somit ist \(\angle M = 144^\circ\) und \(\angle N = 36^\circ\).

Antwort

\(\angle K = 144^\circ\), \(\angle L = 36^\circ\), \(\angle M = 144^\circ\) und \(\angle N = 36^\circ\).
4369737
Der Innenwinkel eines regelmäßigen Vielecks beträgt \(140^\circ\). Berechne die Anzahl der Ecken dieses Vielecks.

Denkanstöße

- Welche Beziehung besteht zwischen Innenwinkel und zugehörigem Außenwinkel? - Welche Summe haben alle gleich großen Außenwinkel eines regelmäßigen Vielecks?

Lösung

1. Innenwinkel und zugehöriger Außenwinkel ergänzen sich zu \(180^\circ\). Daher ist der Außenwinkel \(180^\circ - 140^\circ = 40^\circ\). 2. Die gleich großen Außenwinkel eines regelmäßigen Vielecks ergeben zusammen \(360^\circ\). 3. Somit besitzt das Vieleck \(360^\circ : 40^\circ = 9\) Ecken.

Antwort

Das Vieleck hat \(9\) Ecken.
4371387
Berechne \(\angle AOB\) und \(\angle COD\). Vergleiche die beiden Ergebnisse.
Abbildung zur Aufgabe 437138

Denkanstöße

- Schreibe beide großen Winkel als Summe ihrer Teilwinkel. - Vergleiche die beiden Zerlegungen, bevor du Zahlen einsetzt.

Lösung

1. Da \(\angle AOC = \angle AOB + \angle BOC\), gilt \(\angle AOB = 80^\circ - 35^\circ = 45^\circ\). 2. Da \(\angle BOD = \angle BOC + \angle COD\), gilt \(\angle COD = 80^\circ - 35^\circ = 45^\circ\). 3. Beide Restwinkel sind daher gleich groß.

Antwort

\(\angle AOB = 45^\circ\) und \(\angle COD = 45^\circ\). Die beiden Winkel sind gleich groß.
4371407
Zwei Nebenwinkel \(\alpha\) und \(\beta\) liegen an einer Geraden. Der Winkel \(\alpha\) ist \(124^\circ\) groß. Bestimme die Größe des Winkels \(\delta\) zwischen den beiden Winkelhalbierenden \(w_\alpha\) und \(w_\beta\).

Denkanstöße

- Welche Summe haben die beiden Nebenwinkel? - Welche Wirkung hat eine Winkelhalbierende auf jeden der beiden Winkel? - Aus welchen beiden halben Winkeln setzt sich \(\delta\) zusammen?

Lösung

1. Da \(\alpha\) und \(\beta\) Nebenwinkel sind, gilt \(\beta = 180^\circ - 124^\circ = 56^\circ\). 2. Die Winkelhalbierende \(w_\alpha\) erzeugt einen Teilwinkel von \(124^\circ : 2 = 62^\circ\); \(w_\beta\) erzeugt einen Teilwinkel von \(56^\circ : 2 = 28^\circ\). 3. Der Winkel zwischen den beiden Winkelhalbierenden ist \(\delta = 62^\circ + 28^\circ = 90^\circ\).

Antwort

Der Winkel zwischen den beiden Winkelhalbierenden beträgt \(90^\circ\).
4371417
Ein Strahl \(s\) teilt einen gestreckten Winkel in zwei Nebenwinkel \(\alpha\) und \(\beta\). Die Winkelhalbierende \(w_\alpha\) bildet mit dem Strahl \(s\) einen Winkel von \(37^\circ\). Berechne \(\alpha\), \(\beta\) und den Winkel zwischen \(s\) und der Winkelhalbierenden \(w_\beta\).

Denkanstöße

- Wie erhältst du aus einem halben Winkel den ganzen Winkel? - Welche Summe haben zwei Nebenwinkel? - Was macht die zweite Winkelhalbierende mit \(\beta\)?

Lösung

1. Da \(w_\alpha\) den Winkel \(\alpha\) halbiert, ist \(\alpha = 2 \cdot 37^\circ = 74^\circ\). 2. Wegen \(\alpha + \beta = 180^\circ\) ist \(\beta = 180^\circ - 74^\circ = 106^\circ\). 3. Die Winkelhalbierende \(w_\beta\) teilt \(\beta\) in zwei gleiche Teile. Der gesuchte Winkel ist \(106^\circ : 2 = 53^\circ\).

Antwort

\(\alpha = 74^\circ\), \(\beta = 106^\circ\); der Winkel zwischen \(s\) und \(w_\beta\) beträgt \(53^\circ\).
4371457
Zwei Geraden schneiden sich in einem Punkt. Einer der vier dabei entstehenden Winkel ist um \(60^\circ\) kleiner als sein Nebenwinkel. Bestimme die Größe aller vier Winkel.

Denkanstöße

- Welche Summe haben zwei Nebenwinkel? - Wie kannst du den größeren Winkel mithilfe des kleineren und der gegebenen Differenz beschreiben? - Welche Beziehung gilt anschließend für die Scheitelwinkel?

Lösung

1. Nenne den kleineren Winkel \(\alpha\). Sein Nebenwinkel ist dann \(\alpha + 60^\circ\). 2. Nebenwinkel ergänzen sich zu \(180^\circ\): \(\alpha + (\alpha + 60^\circ) = 180^\circ\). 3. Daraus folgt \(2\alpha = 120^\circ\) und \(\alpha = 60^\circ\). Der Nebenwinkel ist \(120^\circ\). 4. Die beiden Scheitelwinkel haben dieselben Größen wie ihre gegenüberliegenden Winkel.

Antwort

Die vier Winkel betragen \(60^\circ\), \(120^\circ\), \(60^\circ\) und \(120^\circ\).
4371527
Im Parallelogramm \(ABCD\) ist die Diagonale \(AC\) eingezeichnet. a) Bestimme \(\angle ACB\) und \(\angle ACD\) und benenne jeweils das Paar paralleler Seiten, das die benötigte Wechselwinkelbeziehung liefert. b) Berechne anschließend den Innenwinkel \(\beta\) bei \(B\) mit der Dreieckswinkelsumme.
Abbildung zur Aufgabe 437152

Denkanstöße

- Welche Seitenpaare eines Parallelogramms sind parallel? - Welche Winkelpaare an der Diagonalen \(AC\) sind Wechselwinkel? - Welche Winkelsumme gilt anschließend im Dreieck \(ABC\)?

Lösung

1. Im Parallelogramm gilt \(AB \parallel CD\) und \(AD \parallel BC\). 2. \(\angle BAC\) und \(\angle ACD\) sind Wechselwinkel. Daher ist \(\angle ACD = 25^\circ\). 3. \(\angle CAD\) und \(\angle ACB\) sind Wechselwinkel. Daher ist \(\angle ACB = 40^\circ\). 4. Im Dreieck \(ABC\) gilt \(\beta = 180^\circ - 25^\circ - 40^\circ = 115^\circ\).

Antwort

a) Aus \(AD\parallel BC\) folgt \(\angle ACB=40^\circ\) als Wechselwinkel. Aus \(AB\parallel CD\) folgt \(\angle ACD=25^\circ\) als Wechselwinkel. b) Im Dreieck \(ABC\): \(25^\circ+40^\circ+\beta=180^\circ\), also \(\beta=115^\circ\).
4371547
In einem Drachenviereck \(ABCD\) ist \(AC\) die Symmetrieachse. Die Innenwinkel bei \(A\) und \(C\) sind \(80^\circ\) und \(40^\circ\). Berechne \(\beta\) bei \(B\). Leite zuerst aus der Achsensymmetrie die Gleichung zwischen \(\beta\) und dem Winkel bei \(D\) ab und verwende anschließend die Innenwinkelsumme des Vierecks.
Abbildung zur Aufgabe 437154

Denkanstöße

- Welche Eigenschaft haben die Winkel an den Ecken, die nicht auf der Symmetrieachse liegen? - Wie groß ist die Summe aller Innenwinkel in einem Viereck? - Kannst du eine Gleichung aufstellen, in der nur noch der gesuchte Winkel als Unbekannte vorkommt?

Lösung

1. In einem Drachenviereck mit der Symmetrieachse \(AC\) sind die gegenüberliegenden Winkel \(\beta\) (bei \(B\)) und \(\delta\) (bei \(D\)) gleich groß: \(\beta = \delta\). 2. Die Innenwinkelsumme in jedem Viereck beträgt \(360\,^\circ\). Es gilt also: \(\alpha + \beta + \gamma + \delta = 360\,^\circ\). 3. Durch Einsetzen der bekannten Werte und der Symmetrieeigenschaft erhält man: \(80\,^\circ + \beta + 40\,^\circ + \beta = 360\,^\circ\). 4. Zusammenfassen: \(120\,^\circ + 2\beta = 360\,^\circ\). 5. Nach \(\beta\) auflösen: \(2\beta = 240\,^\circ\), also \(\beta = 120\,^\circ\).

Antwort

Achsensymmetrie: \(\beta=\delta\). Viereckswinkelsumme: \(80^\circ+\beta+40^\circ+\delta=360^\circ\). Also \(120^\circ+2\beta=360^\circ\) und damit \(\beta=120^\circ\).
4371617
In der Abbildung siehst du ein Parallelogramm \(PQRS\) mit der Diagonale \(QS\). Bestimme die Winkel \(\gamma\) und \(\delta\) aus den eingezeichneten Angaben. Begründe dein Ergebnis mithilfe der Eigenschaften von Parallelen.
Abbildung zur Aufgabe 437161

Denkanstöße

- Welche Seitenpaare eines Parallelogramms sind parallel? - Welche Rolle spielt die Diagonale \(QS\) für diese Seitenpaare? - Suche die zu \(\alpha\) und \(\beta\) gehörenden Wechselwinkel.

Lösung

1. Im Parallelogramm gilt \(PQ \parallel RS\) und \(PS \parallel QR\). 2. Die Diagonale \(QS\) ist eine Transversale. Daher sind \(\alpha\) und \(\gamma\) Wechselwinkel, also ist \(\gamma = 35^\circ\). 3. Ebenso sind \(\beta\) und \(\delta\) Wechselwinkel an \(PS \parallel QR\). Daher ist \(\delta = 45^\circ\).

Antwort

\(\gamma = 35^\circ\) und \(\delta = 45^\circ\). Wegen \(PQ \parallel RS\) sind \(\alpha\) und \(\gamma\) Wechselwinkel; wegen \(PS \parallel QR\) sind \(\beta\) und \(\delta\) Wechselwinkel.
4371647
Im Parallelogramm \(ABCD\) ist die Diagonale \(BD\) eingezeichnet. Berechne \(\angle BCD\). Bestimme zuerst \(\angle DAB\) mit der Dreieckswinkelsumme in \(ABD\) und begründe danach, warum \(\angle BCD=\angle DAB\).
Abbildung zur Aufgabe 437164

Denkanstöße

- Welche Winkelsumme gilt im Dreieck \(ABD\)? - Welchen Winkel des Dreiecks kannst du zuerst bestimmen? - Welche Beziehung gilt für gegenüberliegende Winkel im Parallelogramm?

Lösung

1. Im Dreieck \(ABD\) gilt \(\angle DAB = 180^\circ - 42^\circ - 38^\circ = 100^\circ\). 2. In einem Parallelogramm sind gegenüberliegende Innenwinkel gleich groß. Daher ist \(\angle BCD = \angle DAB = 100^\circ\).

Antwort

Im Dreieck \(ABD\): \(\angle DAB=180^\circ-42^\circ-38^\circ=100^\circ\). Im Parallelogramm sind gegenüberliegende Innenwinkel gleich, daher \(\angle BCD=100^\circ\).
5528057
Die nicht maßstabsgetreue Skizze zeigt zwei benachbarte Winkel an einer Geraden. Lies die beiden Beschriftungen ab, stelle daraus eine lineare Gleichung auf und bestimme \(\alpha\). Miss den Winkel nicht in der Skizze.
Abbildung zur Aufgabe 552805

Denkanstöße

- Nutze die geometrische Beziehung der beiden Winkel an der Geraden, nicht ihre gezeichnete Größe. - Drücke beide Winkel mit derselben Variablen aus. - Überprüfe nach dem Lösen, ob sich die beiden Winkel zu einem gestreckten Winkel ergänzen.

Lösung

1. Benachbarte Winkel an einer Geraden ergeben zusammen \(180^\circ\). 2. Daher gilt \(\alpha+2\alpha=180^\circ\). 3. Zusammenfassen ergibt \(3\alpha=180^\circ\), also \(\alpha=60^\circ\).

Antwort

Die Gleichung lautet \(\alpha+2\alpha=180^\circ\). Es gilt \(\alpha=60^\circ\).
5530277
Ergänze die Aussage so, dass sie als Umkehrung des Wechselwinkelsatzes korrekt ist: „Wenn zwei Winkel gleich groß sind, dann sind die beiden Geraden parallel.“ Welche zusätzliche Lagebedingung an die Winkel ist notwendig?

Denkanstöße

- Ein Winkelsatz enthält nicht nur eine Größenbeziehung, sondern auch eine bestimmte Lage der Winkel. - Welche drei Geraden gehören zur typischen Wechselwinkel-Situation? - Formuliere die fehlende Bedingung so, dass sie die Position der beiden Winkel festlegt.

Lösung

1. Die bloße Gleichheit zweier beliebiger Winkel reicht nicht aus, um Parallelität zu folgern. 2. Für die Umkehrung des Wechselwinkelsatzes müssen die beiden gleich großen Winkel als Wechselwinkel an denselben zwei Geraden und derselben Transversalen auftreten. 3. Erst unter dieser Lagebedingung folgt die Parallelität der beiden Geraden.

Antwort

Die gleich großen Winkel müssen Wechselwinkel sein, die durch dieselbe Transversale an den beiden betrachteten Geraden entstehen.
5553647
In der nicht maßstabsgetreuen Skizze sind die Geraden \(g\) und \(h\) parallel. Eine weitere Gerade schneidet beide parallelen Geraden. Nutze die passende Winkelbeziehung, stelle eine lineare Gleichung auf und bestimme \(x\). Miss nicht in der Skizze.
Abbildung zur Aufgabe 555364

Denkanstöße

- Welche Lage haben die beiden markierten Winkel relativ zu den parallelen Geraden und der schneidenden Geraden? - Welche Winkelbeziehungen kennst du an parallelen Geraden? - Wenn du die passende Beziehung gefunden hast, übersetze die beiden Beschriftungen in eine Gleichung.

Lösung

1. Die beiden markierten Winkel sind Stufenwinkel an den parallelen Geraden und daher gleich groß. 2. Aus der Skizze folgt \(3x+10=100\). 3. Subtraktion von 10 ergibt \(3x=90\). Division durch 3 liefert \(x=30\).

Antwort

\(3x+10=100\), also \(x=30\).
4100547
ACD ist ein gleichschenkliges Dreieck mit \(AC = AD\), BCD ist ein gleichschenkliges Dreieck mit \(BD = CD\). Bestimme den Winkel \(\alpha\).
Abbildung zur Aufgabe 410054

Denkanstöße

- Was gilt für die Winkel an der Basis eines gleichschenkligen Dreiecks? - Kannst du zuerst die fehlenden Winkel im kleineren Dreieck rechts berechnen? - Wie hilft dir das Ergebnis für das große Dreieck weiter, wenn du weißt, welche Seiten dort gleich lang sind?

Lösung

1. Im gleichschenkligen Dreieck BCD sind mit \(BD = CD\) die Basiswinkel \(\angle CBD\) und \(\angle BCD\) gleich groß. Mit dem Winkel an der Spitze \(\angle BDC = 30^\circ\) gilt: \((180^\circ - 30^\circ) / 2 = 75^\circ\). Also \(\angle BCD = 75^\circ\). 2. Da A, B, C auf einer Geraden liegen, ist \(\angle ACD = \angle BCD = 75^\circ\). 3. Im gleichschenkligen Dreieck ACD sind mit \(AC = AD\) die Basiswinkel \(\angle ACD\) und \(\angle ADC\) gleich groß: \(\angle ADC = 75^\circ\). 4. Der gesuchte Winkel \(\alpha\) ist der Teil von \(\angle ADC\), also \(\alpha = \angle ADC - \angle BDC = 75^\circ - 30^\circ = 45^\circ\).

Antwort

\(45^\circ\)
4100607
ABCD ist ein Drachenviereck (siehe Abbildung). Bestimme den Winkel \(\alpha\).
Abbildung zur Aufgabe 410060

Denkanstöße

- Was weißt du über die Winkel in einem Drachenviereck? Welche sind gleich groß? - Wie groß ist die Summe aller Innenwinkel in jedem Viereck? - Versuche, eine Gleichung mit dem unbekannten Winkel aufzustellen.

Lösung

1. Nutzung der Symmetrieeigenschaft des Drachenvierecks: Die Winkel an den gegenüberliegenden Ecken B und D sind gleich groß, also \(\angle B = \angle D = \alpha\). 2. Anwendung des Satzes über die Winkelsumme im Viereck: \(\angle A + \angle B + \angle C + \angle D = 360^\circ\). 3. Einsetzen der bekannten Werte: \(50^\circ + \alpha + 100^\circ + \alpha = 360^\circ\). 4. Zusammenfassen und Umformen: \(150^\circ + 2\alpha = 360^\circ \implies 2\alpha = 210^\circ \implies \alpha = 105^\circ\).

Antwort

\(105^\circ\)
4120837
Ein rechtwinkliges Dreieck hat einen rechten Winkel und zwei spitze Winkel. In einem speziellen rechtwinkligen Dreieck ist einer der spitzen Winkel genau dreimal so groß wie der andere spitze Winkel. Berechne die Maße aller drei Innenwinkel dieses Dreiecks.

Denkanstöße

- Wie viel Grad hat ein rechter Winkel? - Wenn du die Größe des kleinsten Winkels kennst, wie kannst du den anderen spitzen Winkel ausdrücken? - Was weißt du über die Summe der beiden spitzen Winkel in einem rechtwinkligen Dreieck?

Lösung

1. Ein rechter Winkel misst immer \(90^\circ\). 2. Da die Gesamtsumme der Winkel \(180^\circ\) beträgt, müssen die beiden spitzen Winkel zusammen \(180^\circ - 90^\circ = 90^\circ\) ergeben. 3. Sei \(x\) die Größe des kleineren spitzen Winkels. Dann ist der größere spitze Winkel \(3x\). 4. Es gilt die Gleichung \(x + 3x = 90^\circ\), also \(4x = 90^\circ\). 5. Durch Division ergibt sich \(x = 22{,}5^\circ\). Der andere Winkel beträgt \(3 \cdot 22{,}5^\circ = 67{,}5^\circ\).

Antwort

Die Winkel des Dreiecks betragen \(90^\circ\), \(22{,}5^\circ\) und \(67{,}5^\circ\).
4120847
Für die Innenwinkel \(\alpha\), \(\beta\) und \(\gamma\) eines Dreiecks gelten folgende Bedingungen: - Der Winkel \(\alpha\) ist um \(15^\circ\) kleiner als der Winkel \(\beta\). - Der Winkel \(\gamma\) ist doppelt so groß wie der Winkel \(\alpha\). Berechne die Maße aller drei Innenwinkel.

Denkanstöße

- Versuche, alle drei Winkel durch einen einzigen Winkel (zum Beispiel \(\alpha\)) auszudrücken. - Wie kannst du die Information „\(\alpha\) ist um \(15^\circ\) kleiner als \(\beta\)“ als Gleichung schreiben? - Stelle eine Gleichung für die Gesamtsumme der Winkel auf.

Lösung

1. Aufstellen der Beziehungen zwischen den Winkeln: Sei \(\alpha = x\). Dann ist \(\beta = x + 15^\circ\) (da \(\alpha\) um \(15^\circ\) kleiner ist als \(\beta\)) und \(\gamma = 2x\). 2. Nutzen der Innenwinkelsumme: \(\alpha + \beta + \gamma = 180^\circ\). 3. Einsetzen der Ausdrücke in die Gleichung: \(x + (x + 15^\circ) + 2x = 180^\circ\). 4. Zusammenfassen und Lösen: \(4x + 15^\circ = 180^\circ \implies 4x = 165^\circ \implies x = 41{,}25^\circ\). 5. Berechnung der einzelnen Winkel: \(\alpha = 41{,}25^\circ\), \(\beta = 41{,}25^\circ + 15^\circ = 56{,}25^\circ\) und \(\gamma = 2 \cdot 41{,}25^\circ = 82{,}5^\circ\).

Antwort

Die Winkel betragen \(\alpha = 41{,}25^\circ\), \(\beta = 56{,}25^\circ\) und \(\gamma = 82{,}5^\circ\).
4120867
Die Innenwinkelsumme eines Vielecks hängt von der Anzahl seiner Ecken ab. a) Berechne die Innenwinkelsumme eines Fünfecks, indem du es gedanklich in Dreiecke zerlegst. b) In einem speziellen Fünfeck sind vier der fünf Innenwinkel gegeben: \(112^\circ\), \(98^\circ\), \(125^\circ\) und \(105^\circ\). Berechne die Größe des fünften Winkels.

Denkanstöße

- Erinnere dich daran, wie man ein Vieleck in Dreiecke zerlegen kann, die sich nicht überschneiden. - Wie viele Dreiecke entstehen, wenn du von einer Ecke eines Fünfecks alle möglichen Diagonalen zeichnest? - Wenn du die Gesamtsumme kennst und fast alle Einzelteile hast, wie findest du das fehlende Stück?

Lösung

1. Ein Fünfeck kann von einem Eckpunkt aus in \(5 - 2 = 3\) Dreiecke zerlegt werden. Da jedes Dreieck eine Winkelsumme von \(180^\circ\) hat, beträgt die Summe im Fünfeck: \(3 \cdot 180^\circ = 540^\circ\). 2. Addition der vier bekannten Winkel: \(112^\circ + 98^\circ + 125^\circ + 105^\circ = 440^\circ\). 3. Subtraktion dieser Summe von der Gesamtsumme des Fünfecks: \(540^\circ - 440^\circ = 100^\circ\). Der fünfte Winkel beträgt somit \(100^\circ\).

Antwort

a) Die Innenwinkelsumme beträgt \(540^\circ\). b) Der fünfte Winkel ist \(100^\circ\) groß.
4120877
In einem Viereck \(ABCD\) stehen die Innenwinkel in einem besonderen Verhältnis zueinander. Der Winkel \(\beta\) ist genau doppelt so groß wie \(\alpha\). Der Winkel \(\gamma\) ist dreimal so groß wie \(\alpha\). Der vierte Winkel \(\delta\) ist ein rechter Winkel. Bestimme die Maße der Winkel \(\alpha\), \(\beta\) und \(\gamma\).

Denkanstöße

- Kannst du die unbekannten Winkel durch einen einzigen Platzhalter (z. B. \(x\)) ausdrücken? - Was bedeutet „doppelt so groß“ oder „dreimal so groß“ mathematisch? - Welchen festen Wert hat ein „rechter Winkel“? - Stelle eine Gleichung auf, in der die Summe aller Teile \(360^\circ\) ergibt.

Lösung

1. Aufstellen einer Gleichung basierend auf der Innenwinkelsumme (\(360^\circ\)): \(\alpha + \beta + \gamma + \delta = 360^\circ\). 2. Einsetzen der gegebenen Verhältnisse und Werte: \(\alpha + 2\alpha + 3\alpha + 90^\circ = 360^\circ\). 3. Zusammenfassen der Terme mit \(\alpha\): \(6\alpha + 90^\circ = 360^\circ\). 4. Isolieren von \(\alpha\): \(6\alpha = 270^\circ \Rightarrow \alpha = 45^\circ\). 5. Berechnung der weiteren Winkel: \(\beta = 2 \cdot 45^\circ = 90^\circ\) und \(\gamma = 3 \cdot 45^\circ = 135^\circ\).

Antwort

\(\alpha = 45^\circ\), \(\beta = 90^\circ\), \(\gamma = 135^\circ\)
4120937
Untersuche die Winkelverhältnisse in den folgenden zwei Fällen: a) In einem Drachenviereck sind die gegenüberliegenden Winkel \(\beta\) und \(\delta\) gleich groß. Die anderen beiden Winkel betragen \(\alpha = 112^\circ\) und \(\gamma = 48^\circ\). Berechne \(\beta\) und \(\delta\). b) Die vier Winkel eines Vierecks bilden eine Kette: Jeder Winkel ist genau \(10^\circ\) größer als der vorherige. Das heißt: \(\beta = \alpha + 10^\circ\), \(\gamma = \alpha + 20^\circ\) und \(\delta = \alpha + 30^\circ\). Bestimme die Größe aller vier Winkel.

Denkanstöße

- Wenn zwei Winkel gleich groß sind, kannst du sie durch dieselbe unbekannte Größe darstellen. - Versuche für den zweiten Teil, eine Gleichung aufzustellen, in der du den kleinsten Winkel als Ausgangsgröße nutzt. - Was passiert mit der Gesamtsumme von \(360^\circ\), wenn du die bekannten Unterschiede (\(10^\circ\), \(20^\circ\) usw.) vorher abziehst?

Lösung

1. Berechnung für a): Die Summe ist \(360^\circ\). Es gilt \(112^\circ + 48^\circ + \beta + \delta = 360^\circ\). Da \(\beta = \delta\), folgt \(160^\circ + 2\beta = 360^\circ\). Daraus ergibt sich \(2\beta = 200^\circ\), also \(\beta = 100^\circ\) und \(\delta = 100^\circ\). 2. Berechnung für b): Sei \(\alpha\) der kleinste Winkel. Dann gilt \(\alpha + (\alpha + 10^\circ) + (\alpha + 20^\circ) + (\alpha + 30^\circ) = 360^\circ\). 3. Zusammenfassen: \(4\alpha + 60^\circ = 360^\circ\). 4. Lösen nach \(\alpha\): \(4\alpha = 300^\circ\), also \(\alpha = 75^\circ\). 5. Die weiteren Winkel berechnen: \(\beta = 85^\circ\), \(\gamma = 95^\circ\), \(\delta = 105^\circ\).

Antwort

a) \(\beta = 100^\circ\) und \(\delta = 100^\circ\) b) \(\alpha = 75^\circ\), \(\beta = 85^\circ\), \(\gamma = 95^\circ\) und \(\delta = 105^\circ\)
4120987
In einem Dreieck \(ABC\) ist der Winkel \(\gamma\) dreimal so groß wie der Winkel \(\alpha\). Der Winkel \(\beta\) ist doppelt so groß wie \(\alpha\). Berechne die Größen aller drei Innenwinkel. Begründe mithilfe deiner Ergebnisse, um welche besondere Art von Dreieck es sich handelt.

Denkanstöße

- Wie groß ist die Summe der Innenwinkel in jedem Dreieck? - Kannst du alle Winkel mithilfe von nur einer Unbekannten (zum Beispiel \(\alpha\)) ausdrücken? - Welche besonderen Namen für Dreiecke kennst du, die sich auf ihre Winkel beziehen?

Lösung

1. Aufstellen der Gleichung basierend auf der Innenwinkelsumme: \(\alpha + \beta + \gamma = 180^\circ\). 2. Ersetzen der Winkel durch Ausdrücke in Abhängigkeit von \(\alpha\): \(\alpha + 2\alpha + 3\alpha = 180^\circ\). 3. Zusammenfassen und Lösen: \(6\alpha = 180^\circ\), woraus \(\alpha = 30^\circ\) folgt. 4. Berechnung der weiteren Winkel: \(\beta = 2 \cdot 30^\circ = 60^\circ\) und \(\gamma = 3 \cdot 30^\circ = 90^\circ\). 5. Bestimmung der Dreiecksart: Da der Winkel \(\gamma = 90^\circ\) beträgt, handelt es sich um ein rechtwinkliges Dreieck.

Antwort

Die Winkel betragen \(\alpha = 30^\circ\), \(\beta = 60^\circ\) und \(\gamma = 90^\circ\). Da ein Winkel exakt \(90^\circ\) groß ist, handelt es sich um ein rechtwinkliges Dreieck.
4121017
In einem Dreieck \(ABC\) gibt es folgende Zusammenhänge zwischen den Winkeln: Der Winkel \(\beta\) ist genau dreimal so groß wie der Winkel \(\alpha\). Der Winkel \(\gamma\) ist wiederum doppelt so groß wie der Winkel \(\beta\). Berechne die Größe aller drei Innenwinkel. Existiert ein solches Dreieck tatsächlich? Begründe deine Entscheidung.

Denkanstöße

- Kannst du alle Winkel durch den Winkel \(\alpha\) ausdrücken? - Wie viele Anteile von \(\alpha\) ergeben zusammen die gesamte Innenwinkelsumme? - Was ist die Bedingung dafür, dass ein Dreieck mathematisch konstruierbar ist?

Lösung

1. Aufstellen der Beziehungen: \(\beta = 3\alpha\) und \(\gamma = 2\beta = 2(3\alpha) = 6\alpha\). 2. Anwendung der Innenwinkelsumme: \(\alpha + \beta + \gamma = 180^\circ\). 3. Einsetzen der Terme: \(\alpha + 3\alpha + 6\alpha = 180^\circ\), also \(10\alpha = 180^\circ\). 4. Berechnung der Winkel: \(\alpha = 18^\circ\). Daraus folgt \(\beta = 3 \cdot 18^\circ = 54^\circ\) und \(\gamma = 2 \cdot 54^\circ = 108^\circ\) (beziehungsweise \(\gamma = 6 \cdot 18^\circ\)). 5. Prüfung: \(18^\circ + 54^\circ + 108^\circ = 180^\circ\). Da die Summe exakt \(180^\circ\) ergibt und alle Winkel größer als \(0^\circ\) sind, existiert das Dreieck.

Antwort

Die Winkel sind \(\alpha = 18^\circ\), \(\beta = 54^\circ\) und \(\gamma = 108^\circ\). Das Dreieck existiert, da die Summe der Winkel genau \(180^\circ\) beträgt.
4121027
Überprüfe die folgenden Aussagen auf ihre Richtigkeit und begründe deine Antwort kurz mathematisch. a) Ein Dreieck kann die drei Innenwinkel \(35^\circ\), \(45^\circ\) und \(110^\circ\) haben. b) Ein rechtwinkliges Dreieck kann niemals gleichzeitig stumpfwinklig sein. c) Wenn in einem gleichschenkligen Dreieck ein Basiswinkel \(70^\circ\) groß ist, dann muss der Winkel an der Spitze \(40^\circ\) betragen. d) In einem gleichseitigen Dreieck ist jeder Außenwinkel doppelt so groß wie ein Innenwinkel.

Denkanstöße

- Rechne bei jeder Aussage die Winkelsumme nach. - Erinnere dich an die Definitionen von stumpfen und rechten Winkeln. - Was weißt du über die Winkel an der Basis eines gleichschenkligen Dreiecks? - Wie hängen Innen- und Außenwinkel an einer Ecke zusammen?

Lösung

1. Prüfung a): Die Summe ist \(35^\circ + 45^\circ + 110^\circ = 190^\circ\). Da \(190^\circ \neq 180^\circ\), ist die Aussage falsch. 2. Prüfung b): Ein rechter Winkel beträgt \(90^\circ\), ein stumpfer Winkel ist \(> 90^\circ\). Die Summe zweier solcher Winkel wäre bereits \(> 180^\circ\), was im Dreieck unmöglich ist. Die Aussage ist wahr. 3. Prüfung c): Die Basiswinkel sind gleich groß, also \(70^\circ + 70^\circ = 140^\circ\). Der Spitzenwinkel ist \(180^\circ - 140^\circ = 40^\circ\). Die Aussage ist wahr. 4. Prüfung d): Im gleichseitigen Dreieck sind alle Innenwinkel \(60^\circ\). Der Nebenwinkel (Außenwinkel) zu einem Innenwinkel berechnet sich durch \(180^\circ - 60^\circ = 120^\circ\). Da \(120^\circ = 2 \cdot 60^\circ\), ist die Aussage wahr.

Antwort

a) Falsch, da die Summe \(190^\circ\) beträgt. b) Wahr, da die Summe sonst \(180^\circ\) überschreiten würde. c) Wahr, da \(70^\circ + 70^\circ + 40^\circ = 180^\circ\). d) Wahr, da der Innenwinkel \(60^\circ\) und der Außenwinkel \(120^\circ\) groß ist.
4121057
In einem Viereck \(ABCD\) sind die Winkel \(\alpha = 85^\circ\) und \(\beta = 110^\circ\) gegeben. Zudem ist bekannt, dass der Winkel \(\delta\) genau \(15^\circ\) kleiner ist als der Winkel \(\gamma\). Berechne die Größen von \(\gamma\) und \(\delta\).

Denkanstöße

- Wie groß ist die Summe der Winkel in einem Viereck im Vergleich zu einem Dreieck? - Versuche, eine Gleichung aufzustellen, in der du den Winkel \(\delta\) durch den Winkel \(\gamma\) ausdrückst. - Wenn du die bekannten Winkel von der Gesamtsumme abziehst, wie viel bleibt für die restlichen zwei Winkel zusammen übrig?

Lösung

1. Die Summe der Innenwinkel in einem Viereck beträgt \(360^\circ\). 2. Es gilt die Gleichung \(\alpha + \beta + \gamma + \delta = 360^\circ\). 3. Einsetzen der bekannten Werte: \(85^\circ + 110^\circ + \gamma + \delta = 360^\circ\), vereinfacht \(195^\circ + \gamma + \delta = 360^\circ\). 4. Die Beziehung \(\delta = \gamma - 15^\circ\) in die Gleichung einsetzen: \(195^\circ + \gamma + (\gamma - 15^\circ) = 360^\circ\). 5. Zusammenfassen ergibt \(180^\circ + 2\gamma = 360^\circ\). 6. Auflösen nach \(\gamma\): \(2\gamma = 180^\circ\), woraus \(\gamma = 90^\circ\) folgt. 7. Berechnung von \(\delta\): \(90^\circ - 15^\circ = 75^\circ\).

Antwort

\(\gamma = 90^\circ\) und \(\delta = 75^\circ\)
4121107
In einem regelmäßigen Vieleck beträgt jeder Innenwinkel genau \(150^\circ\). a) Wie viele Ecken hat dieses Vieleck? b) Mateo behauptet: „Wenn man die Anzahl der Ecken eines regelmäßigen Vielecks verdoppelt, verdoppelt sich auch die Größe des Innenwinkels.“ Untersuche die Behauptung, indem du den Innenwinkel eines regelmäßigen Vielecks mit der doppelten Eckenzahl aus Aufgabenteil a) berechnest.

Denkanstöße

- Welcher Außenwinkel ergänzt einen Innenwinkel von \(150^\circ\) zu einem gestreckten Winkel? - Welche Summe haben die Außenwinkel eines regelmäßigen Vielecks zusammen? - Für Teil b): Verwende dieselbe Beziehung zwischen Eckenzahl und Außenwinkel noch einmal mit der verdoppelten Eckenzahl.

Lösung

1. Zu einem Innenwinkel von \(150^\circ\) gehört der Außenwinkel \(180^\circ - 150^\circ = 30^\circ\). 2. Bei einem regelmäßigen Vieleck ergeben alle gleich großen Außenwinkel zusammen \(360^\circ\). Daher hat das Vieleck \(360^\circ : 30^\circ = 12\) Ecken. 3. Die doppelte Eckenzahl ist \(24\). Der zugehörige Außenwinkel beträgt \(360^\circ : 24 = 15^\circ\). 4. Der neue Innenwinkel ist \(180^\circ - 15^\circ = 165^\circ\). 5. Da \(165^\circ\) nicht das Doppelte von \(150^\circ\) ist, ist Mateos Behauptung falsch.

Antwort

a) Das Vieleck hat \(12\) Ecken. b) Die Behauptung ist falsch. Bei \(24\) Ecken beträgt der Innenwinkel \(165^\circ\).
4121117
Ein kleiner Roboter fährt den Rand eines regelmäßigen Vielecks ab. An jeder Ecke dreht er sich um einen bestimmten Außenwinkel \(\beta\) nach links, um der nächsten Seite zu folgen. a) Der Roboter dreht sich an jeder Ecke um genau \(45^\circ\). Welches regelmäßige Vieleck umfährt er? b) Ist es möglich, dass der Roboter ein regelmäßiges Vieleck abfährt, wenn er sich an jeder Ecke um genau \(50^\circ\) dreht? Begründe deine Entscheidung rechnerisch.

Denkanstöße

- Stell dir vor, der Roboter ist einmal ganz herumgefahren. Wie viel Grad hat er sich insgesamt gedreht? - Was muss für die Anzahl der Ecken gelten? Kann ein Vieleck zum Beispiel \(4{,}5\) Ecken haben? - Wie hängen der Außenwinkel (Drehwinkel) und die Anzahl der Ecken zusammen?

Lösung

1. Der Roboter vollführt nach einer kompletten Umrundung eine Gesamtdrehung von \(360^\circ\). Bei einem regelmäßigen Vieleck ist jeder Drehwinkel (Außenwinkel) gleich groß. 2. Berechnung für a): Anzahl der Ecken \(n = 360^\circ : 45^\circ = 8\). Es handelt sich um ein regelmäßiges Achteck. 3. Prüfung für b): Die Anzahl der Ecken muss eine natürliche Zahl \(n \ge 3\) sein. Berechnung: \(n = 360^\circ : 50^\circ = 7{,}2\). 4. Da \(7{,}2\) keine ganze Zahl ist, kann es kein regelmäßiges Vieleck mit diesem Drehwinkel geben.

Antwort

a) Der Roboter umfährt ein regelmäßiges Achteck. b) Nein, das ist nicht möglich, da \(360 : 50 = 7{,}2\) keine ganze Zahl ergibt. Ein Vieleck muss eine ganzzahlige Anzahl an Ecken haben.
4121147
Ein Vieleck hat eine Innenwinkelsumme von \(1260^\circ\). Wie viele Ecken hat ein anderes Vieleck, dessen Innenwinkelsumme genau \(360^\circ\) größer ist als die des ersten Vielecks?

Denkanstöße

- Berechne zuerst, wie viele Ecken das erste Vieleck hat. - Wie groß ist die Winkelsumme des gesuchten Vielecks? - Überlege dir, wie sich die Winkelsumme verändert, wenn eine weitere Ecke zu einem Vieleck hinzugefügt wird. - Kannst du die Lösung finden, ohne die Eckenzahl des ersten Vielecks explizit zu nutzen?

Lösung

1. Berechnung der Eckenzahl \(n_1\) des ersten Vielecks: \((n_1 - 2) \cdot 180^\circ = 1260^\circ \Rightarrow n_1 - 2 = 7 \Rightarrow n_1 = 9\). 2. Bestimmung der Innenwinkelsumme \(S_2\) des zweiten Vielecks: \(S_2 = 1260^\circ + 360^\circ = 1620^\circ\). 3. Berechnung der Eckenzahl \(n_2\) des zweiten Vielecks: \((n_2 - 2) \cdot 180^\circ = 1620^\circ \Rightarrow n_2 - 2 = 9 \Rightarrow n_2 = 11\). 4. Alternativer Weg: Eine Erhöhung der Winkelsumme um \(360^\circ\) entspricht wegen \(360 : 180 = 2\) genau zwei zusätzlichen Ecken. \(9 + 2 = 11\).

Antwort

Das zweite Vieleck hat \(11\) Ecken.
4121447
Bei jedem konvexen Vieleck beträgt die Summe der Außenwinkel (die Drehung an den Ecken bei einer kompletten Umrundung) insgesamt \(360^\circ\). a) Ein Stoppschild hat die Form eines regelmäßigen Achtecks. Berechne die Größe eines einzelnen Außenwinkels. b) Bestimme die Größe eines Innenwinkels in diesem regelmäßigen Achteck. c) Berechne daraus die Summe aller Innenwinkel eines Achtecks.

Denkanstöße

- Was bedeutet das Wort „regelmäßig“ für die Winkel einer Figur? - Wenn du achtmal die gleiche Drehung machst und danach wieder in die Startrichtung schaust, wie groß war dann eine einzelne Drehung? - Wie hängen Innen- und Außenwinkel an derselben Ecke zusammen? - Wenn du die Größe eines Innenwinkels kennst, wie kommst du dann auf die Summe aller acht Winkel?

Lösung

1. Berechnung eines Außenwinkels: Da das Achteck regelmäßig ist, sind alle 8 Außenwinkel gleich groß. Ihre Summe ist \(360^\circ\). Ein Außenwinkel beträgt also \(360^\circ : 8 = 45^\circ\). 2. Berechnung eines Innenwinkels: Innen- und Außenwinkel ergänzen sich zu \(180^\circ\). Ein Innenwinkel beträgt somit \(180^\circ - 45^\circ = 135^\circ\). 3. Berechnung der Innenwinkelsumme: Da es 8 gleiche Innenwinkel gibt, beträgt die Summe \(8 \cdot 135^\circ = 1080^\circ\).

Antwort

a) Ein Außenwinkel beträgt \(45^\circ\). b) Ein Innenwinkel beträgt \(135^\circ\). c) Die Summe aller Innenwinkel beträgt \(1080^\circ\).
4121947
Ein regelmäßiges Achteck soll in einen Kreis konstruiert werden. a) Berechne den Mittelpunktswinkel des Achtecks. b) Beschreibe kurz ein Verfahren, wie man die acht Eckpunkte auf einem Kreis allein durch das Zeichnen von zwei senkrechten Durchmessern und die anschließende Nutzung von Winkelhalbierenden finden kann. c) Berechne die Größe eines einzelnen Innenwinkels dieses Achtecks.

Denkanstöße

- Welchen Winkel schließen zwei Linien ein, die senkrecht aufeinander stehen? - Was passiert mit einem Winkel, wenn man ihn halbiert? - Wie hängen die Winkel in den gleichschenkligen Teildreiecken eines regelmäßigen Vielecks zusammen?

Lösung

1. Berechnung des Mittelpunktswinkels: \(360^\circ : 8 = 45^\circ\). 2. Konstruktionsbeschreibung: Zuerst zwei Durchmesser zeichnen, die senkrecht aufeinander stehen (dadurch entstehen vier Punkte im \(90^\circ\)-Abstand). Danach die vier rechten Winkel zwischen den Durchmessern halbieren. Die so entstehenden Geraden schneiden den Kreis in vier weiteren Punkten. Zusammen mit den ersten vier Punkten erhält man acht gleichmäßig verteilte Punkte im Abstand von jeweils \(45^\circ\). 3. Berechnung des Innenwinkels: Der Außenwinkel eines regelmäßigen Achtecks ist ebenso groß wie der Mittelpunktswinkel, also \(45^\circ\). Innenwinkel und zugehöriger Außenwinkel ergänzen sich zu \(180^\circ\). Daher beträgt der Innenwinkel \(180^\circ - 45^\circ = 135^\circ\).

Antwort

a) Der Mittelpunktswinkel beträgt \(45^\circ\). b) Durch zwei senkrechte Durchmesser entstehen \(90^\circ\)-Winkel. Durch deren Halbierung erhält man die benötigten \(45^\circ\)-Schritte für acht Eckpunkte. c) Ein Innenwinkel ist \(135^\circ\) groß.
4122287
In einer Schule beginnt die große Pause um \(09{:}35\,\text{Uhr}\) und endet um \(09{:}55\,\text{Uhr}\). a) Welchen Winkel überstreicht der Minutenzeiger während dieser Pause? b) Welchen Winkel überstreicht der Stundenzeiger im gleichen Zeitraum? c) Bestimme die Größe des kleineren Winkels zwischen den beiden Zeigern genau zum Zeitpunkt des Pausenendes (\(09{:}55\,\text{Uhr}\)).

Denkanstöße

- Wie viele Minuten liegen zwischen den beiden Uhrzeiten? - Nutze dein Wissen über die Gradzahlen pro Minute für beide Zeigerarten. - Für die letzte Teilaufgabe: Wo genau stehen die Zeiger im Vergleich zur „12“ ganz oben? - Stelle dir vor, wie die Zeiger auf dem Zifferblatt stehen. Welcher Zeiger ist „weiter vorne“ im Uhrzeigersinn?

Lösung

1. Dauer der Pause: \(55\,\text{min} - 35\,\text{min} = 20\,\text{min}\). 2. Berechnung für a): Der Minutenzeiger überstreicht pro Minute einen Winkel von \(6^\circ\). \(20 \cdot 6^\circ = 120^\circ\). 3. Berechnung für b): Der Stundenzeiger überstreicht pro Minute einen Winkel von \(0{,}5^\circ\). \(20 \cdot 0{,}5^\circ = 10^\circ\). 4. Berechnung für c): Um \(09{:}55\,\text{Uhr}\) steht der Minutenzeiger auf der Elf, was \(55 \cdot 6^\circ = 330^\circ\) ausgehend von der \(12\)-Uhr-Marke entspricht. Der Stundenzeiger hat \(9\) volle Stunden und \(55\,\text{Minuten}\) zurückgelegt: \(9 \cdot 30^\circ + 55 \cdot 0{,}5^\circ = 270^\circ + 27{,}5^\circ = 297{,}5^\circ\). Der kleinere Winkel zwischen den Zeigern ist die Differenz: \(330^\circ - 297{,}5^\circ = 32{,}5^\circ\).

Antwort

a) \(120^\circ\) b) \(10^\circ\) c) \(32{,}5^\circ\)
4123787
Ein Vollwinkel wird in vier Teilwinkel unterteilt. - Der erste Teilwinkel ist ein gestreckter Winkel. - Der zweite Teilwinkel ist genauso groß wie ein halber rechter Winkel. - Der dritte Teilwinkel ist halb so groß wie der zweite Teilwinkel. Berechne die Größe des vierten Teilwinkels in Grad. Welchen Prozentsatz des ursprünglichen Vollwinkels nimmt dieser vierte Teilwinkel ein?

Denkanstöße

- Bestimme nacheinander die Größe der ersten drei Winkel. - Wie viel Grad bleiben für den vierten Winkel übrig, wenn du alle anderen von der Gesamtsumme abziehst? - Um den Prozentsatz zu finden, teile den Teilwert durch den Gesamtwert und multipliziere mit \(100\).

Lösung

1. Gesamtwinkel (Vollwinkel): \(360^\circ\). 2. Erster Winkel: \(w_1 = 180^\circ\). 3. Zweiter Winkel: \(w_2 = 90^\circ : 2 = 45^\circ\). 4. Dritter Winkel: \(w_3 = 45^\circ : 2 = 22{,}5^\circ\). 5. Vierter Winkel: \(w_4 = 360^\circ - (180^\circ + 45^\circ + 22{,}5^\circ) = 360^\circ - 247{,}5^\circ = 112{,}5^\circ\). 6. Prozentsatz berechnen: \(\frac{112{,}5}{360} = 0{,}3125\). Dies entspricht \(31{,}25\,\%\).

Antwort

Der vierte Teilwinkel ist \(112{,}5^\circ\) groß. Dies entspricht \(31{,}25\,\%\) des Vollwinkels.
4125167
Zwei parallele Geraden werden von einer dritten Geraden geschnitten. Ein dabei entstehender stumpfer Winkel ist genau doppelt so groß wie der benachbarte spitze Winkel. a) Berechne die Weiten dieser beiden Winkel. b) Wie groß ist die Summe aus einem der spitzen Winkel und seinem Wechselwinkel? c) Wenn man die schneidende Gerade so dreht, dass der spitze Winkel um \(10^\circ\) kleiner wird, wie verändert sich dann die Größe des stumpfen Winkels? Begründe kurz.

Denkanstöße

- Kannst du eine kleine Gleichung aufstellen, wenn du den kleineren Winkel als Platzhalter (z. B. \(x\)) bezeichnest? - Was weißt du über die Größe von Wechselwinkeln im Vergleich zum ursprünglichen Winkel? - Wenn zwei Werte zusammen immer das gleiche Ergebnis (hier \(180^\circ\)) liefern müssen, was passiert mit dem einen, wenn der andere kleiner wird?

Lösung

1. Sei \(x\) der spitze Winkel. Der stumpfe Winkel ist dann \(2x\). Da sie Nebenwinkel sind, gilt: \(x + 2x = 180^\circ\). 2. Lösen der Gleichung: \(3x = 180^\circ \implies x = 60^\circ\). Der spitze Winkel ist \(60^\circ\), der stumpfe Winkel ist \(120^\circ\). 3. Wechselwinkel an parallelen Geraden sind gleich groß. Ein spitzer Winkel (\(60^\circ\)) und sein Wechselwinkel (\(60^\circ\)) ergeben zusammen \(60^\circ + 60^\circ = 120^\circ\). 4. Da spitzer und stumpfer Winkel immer Nebenwinkel bleiben, muss ihre Summe stets \(180^\circ\) sein. Wenn der spitze Winkel um \(10^\circ\) abnimmt, muss der stumpfe Winkel um \(10^\circ\) zunehmen, um die Summe von \(180^\circ\) beizubehalten. Er wird also um \(10^\circ\) größer.

Antwort

a) Der spitze Winkel beträgt \(60^\circ\), der stumpfe Winkel \(120^\circ\). b) Die Summe beträgt \(120^\circ\). c) Der stumpfe Winkel wird um \(10^\circ\) größer, da die Summe aus Nebenwinkeln immer \(180^\circ\) ergeben muss.
4127127
In einem gleichschenkligen Dreieck \(ABC\) mit der Basis \(AB\) ist der Winkel an der Spitze \(\gamma = 50^\circ\). Die Winkelhalbierenden der Basiswinkel \(\alpha\) und \(\beta\) schneiden sich im Punkt \(W\). a) Berechne die Größe der Basiswinkel \(\alpha\) und \(\beta\). b) Bestimme die Größe des Winkels \(\angle AWB\). c) Welche besondere Eigenschaft hat der Punkt \(W\) in Bezug auf die drei Seiten des Dreiecks?

Denkanstöße

- Wie groß ist die Summe aller Innenwinkel in einem Dreieck? - Was bedeutet „gleichschenklig“ für die Basiswinkel? - Was macht eine Winkelhalbierende mit einem Winkel? - Überlege, welche Abstände ein Punkt auf einer Winkelhalbierenden zu den begrenzenden Schenkeln hat.

Lösung

1. Berechnung der Basiswinkel: Da das Dreieck gleichschenklig ist, gilt \(\alpha = \beta\). Mit der Winkelsumme im Dreieck folgt \(\alpha = \beta = (180^\circ - 50^\circ) : 2 = 65^\circ\). 2. Berechnung des Winkels \(\angle AWB\): In dem Dreieck \(ABW\) sind die Winkel an der Basis die Hälften von \(\alpha\) und \(\beta\), also \(\frac{\alpha}{2} = \frac{\beta}{2} = 32{,}5^\circ\). Der Winkel \(\angle AWB\) berechnet sich über die Winkelsumme im Dreieck \(ABW\): \(180^\circ - 32{,}5^\circ - 32{,}5^\circ = 115^\circ\). 3. Eigenschaft von \(W\): Da \(W\) der Schnittpunkt der Winkelhalbierenden ist, ist er der Inkreismittelpunkt des Dreiecks \(ABC\). Er hat somit zu allen drei Seiten des Dreiecks denselben Abstand.

Antwort

a) \(\alpha = \beta = 65^\circ\) b) \(\angle AWB = 115^\circ\) c) Der Punkt \(W\) ist der Inkreismittelpunkt und hat zu allen drei Seiten des Dreiecks den gleichen Abstand.
4140627
In einem Dreieck ist der Winkel \(\beta\) doppelt so groß wie der Winkel \(\alpha\). Der dritte Winkel \(\gamma\) ist um \(30^\circ\) kleiner als \(\beta\). Berechne die Größen der drei Innenwinkel \(\alpha\), \(\beta\) und \(\gamma\).

Denkanstöße

- Nutze die Winkelsumme im Dreieck als Gesamtbedingung. - Drücke \(\beta\) und \(\gamma\) vollständig durch \(\alpha\) aus. - Prüfe am Ende sowohl die Winkelsumme als auch beide Beziehungen aus dem Text.

Lösung

1. Es gilt \(\alpha+\beta+\gamma=180^\circ\), \(\beta=2\alpha\) und \(\gamma=\beta-30^\circ=2\alpha-30^\circ\). 2. Einsetzen in die Winkelsumme: \(\alpha+2\alpha+(2\alpha-30^\circ)=180^\circ\). 3. Zusammenfassen: \(5\alpha=210^\circ\), also \(\alpha=42^\circ\). 4. Damit ist \(\beta=84^\circ\) und \(\gamma=54^\circ\).

Antwort

\(\alpha=42^\circ\), \(\beta=84^\circ\), \(\gamma=54^\circ\)
4140637
Ein gleichschenkliges Dreieck hat zwei gleich große Basiswinkel \(\alpha\) und \(\beta\) sowie den Spitzenwinkel \(\gamma\). Der Winkel \(\gamma\) ist genau \(1{,}5\)-mal so groß wie die Summe der beiden Basiswinkel. Bestimme alle drei Winkel.

Denkanstöße

- Welche Beziehung gilt zwischen den Basiswinkeln eines gleichschenkligen Dreiecks? - Drücke den Spitzenwinkel mithilfe nur eines Basiswinkels aus. - Nutze anschließend die Winkelsumme im Dreieck und kontrolliere alle Bedingungen.

Lösung

1. Wegen der Gleichschenkligkeit gilt \(\alpha=\beta\). Außerdem ist \(2\alpha+\gamma=180^\circ\). 2. Aus der weiteren Bedingung folgt \(\gamma=1{,}5(\alpha+\beta)=3\alpha\). 3. Einsetzen in die Winkelsumme: \(2\alpha+3\alpha=180^\circ\). 4. Damit ist \(\alpha=36^\circ\), also \(\beta=36^\circ\) und \(\gamma=108^\circ\).

Antwort

\(\alpha=36^\circ\), \(\beta=36^\circ\), \(\gamma=108^\circ\)
4140647
In einem rechtwinkligen Dreieck ist einer der beiden spitzen Winkel \(\alpha\) um \(12^\circ\) größer als das Dreifache des anderen spitzen Winkels \(\beta\). Berechne die Maße der beiden Winkel \(\alpha\) und \(\beta\).

Denkanstöße

- Wie groß ist die Summe der beiden spitzen Winkel in einem rechtwinkligen Dreieck? - Kannst du ein System aus zwei Gleichungen mit zwei Unbekannten aufstellen? - Welches Verfahren (Einsetzungsverfahren, Gleichsetzungsverfahren) eignet sich hier am besten?

Lösung

1. Aufstellen des Gleichungssystems: Da das Dreieck rechtwinklig ist, beträgt die Summe der beiden spitzen Winkel \(\alpha + \beta = 90^\circ\). Die zweite Bedingung lautet \(\alpha = 3\beta + 12^\circ\). 2. Einsetzen der zweiten Gleichung in die erste: \((3\beta + 12^\circ) + \beta = 90^\circ\). 3. Zusammenfassen und Lösen nach \(\beta\): \(4\beta + 12^\circ = 90^\circ\), also \(4\beta = 78^\circ\). Dies ergibt \(\beta = 19{,}5^\circ\). 4. Berechnen von \(\alpha\): \(\alpha = 90^\circ - 19{,}5^\circ = 70{,}5^\circ\) (oder über die zweite Gleichung: \(3 \cdot 19{,}5^\circ + 12^\circ = 58{,}5^\circ + 12^\circ = 70{,}5^\circ\)).

Antwort

\(\alpha = 70{,}5^\circ\), \(\beta = 19{,}5^\circ\)
4142057
Ein Viereck \(ABCD\) wird durch die Diagonale \(AC\) in zwei Teildreiecke zerlegt. Im Dreieck \(ABC\) sind die Winkel \(\angle BAC = 35^\circ\) und \(\angle ACB = 45^\circ\) gegeben. Im Dreieck \(ADC\) sind die Winkel \(\angle CAD = 40^\circ\) und \(\angle ACD = 60^\circ\) bekannt. a) Berechne die fehlenden Winkel \(\angle ABC\) und \(\angle ADC\). b) Bestimme die Summe aller vier Innenwinkel des gesamten Vierecks \(ABCD\).

Denkanstöße

- Betrachte die beiden Dreiecke zuerst unabhängig voneinander. - Wie setzen sich die großen Winkel an den Ecken \(A\) und \(C\) des Vierecks aus den kleinen Winkeln zusammen? - Gibt es einen Zusammenhang zwischen der Winkelsumme in den beiden Dreiecken und der Gesamtsumme im Viereck?

Lösung

1. Berechnung des Winkels \(\angle ABC\) im ersten Dreieck: \(180^\circ - 35^\circ - 45^\circ = 100^\circ\). 2. Berechnung des Winkels \(\angle ADC\) im zweiten Dreieck: \(180^\circ - 40^\circ - 60^\circ = 80^\circ\). 3. Bestimmung der zusammengesetzten Innenwinkel des Vierecks: Der Winkel bei \(A\) ist \(\angle DAB = 35^\circ + 40^\circ = 75^\circ\), der Winkel bei \(C\) ist \(\angle BCD = 45^\circ + 60^\circ = 105^\circ\). 4. Addition aller vier Innenwinkel des Vierecks: \(75^\circ (\text{bei } A) + 100^\circ (\text{bei } B) + 105^\circ (\text{bei } C) + 80^\circ (\text{bei } D) = 360^\circ\). Alternativ ergibt sich die Summe direkt aus der Summe der Innenwinkel der beiden Teildreiecke: \(180^\circ + 180^\circ = 360^\circ\).

Antwort

a) \(\angle ABC = 100^\circ\) und \(\angle ADC = 80^\circ\). b) Die Winkelsumme des Vierecks \(ABCD\) beträgt \(360^\circ\).
4153427
In einem gleichschenkligen Dreieck ist der Außenwinkel an einem der beiden Basispunkte um \(45^\circ\) größer als der Innenwinkel an der Spitze. Bestimme die Größen der drei Innenwinkel.

Denkanstöße

- Welche beiden Innenwinkel ergeben zusammen den Außenwinkel an einem Eckpunkt des Dreiecks? - Nutze aus, dass die beiden Basiswinkel im gleichschenkligen Dreieck gleich groß sind. - Vergleiche die Beschreibung des Außenwinkels aus dem Winkelsatz mit der Angabe „Spitzenwinkel plus \(45^\circ\)“.

Lösung

1. Bezeichne den Spitzenwinkel mit \(\gamma\). Da das Dreieck gleichschenklig ist, sind die beiden Basiswinkel gleich groß. 2. Der Außenwinkel an einem Basispunkt ist so groß wie die Summe der beiden nicht anliegenden Innenwinkel. Er ist daher gleich „anderer Basiswinkel plus \(\gamma\)“. 3. Nach der Aufgabenbedingung ist derselbe Außenwinkel gleich \(\gamma + 45^\circ\). Also muss der andere Basiswinkel \(45^\circ\) groß sein. 4. Beide Basiswinkel sind deshalb \(45^\circ\) groß. Mit der Innenwinkelsumme folgt \(\gamma = 180^\circ - 45^\circ - 45^\circ = 90^\circ\).

Antwort

Die Innenwinkel betragen \(45^\circ\), \(45^\circ\) und \(90^\circ\).
4155377
Die Innenwinkel eines Vierecks \(ABCD\) stehen in einer besonderen Beziehung zueinander: Die Winkel \(\alpha\) und \(\beta\) sind gleich groß. Der Winkel \(\gamma\) ist um \(30^\circ\) größer als \(\alpha\). Der Winkel \(\delta\) ist um \(10^\circ\) größer als das Doppelte von \(\alpha\). Berechne die Maße aller vier Innenwinkel.

Denkanstöße

- Wie groß ist die Summe der Innenwinkel in einem beliebigen Viereck? - Kannst du alle Winkel durch den Winkel \(\alpha\) ausdrücken? - Stelle eine Gleichung auf, in der die Summe aller Ausdrücke dem Gesamtwert der Innenwinkel entspricht. - Prüfe am Ende, ob die Summe deiner berechneten Winkel tatsächlich den korrekten Gesamtwert ergibt.

Lösung

1. Die Summe der Innenwinkel in einem Viereck beträgt \(360^\circ\). 2. Sei \(\alpha = x\). Dann gilt nach Aufgabenstellung: \(\beta = x\), \(\gamma = x + 30^\circ\) und \(\delta = 2x + 10^\circ\). 3. Die Summe aller Winkel ist: \(x + x + (x + 30^\circ) + (2x + 10^\circ) = 360^\circ\). 4. Vereinfachen der Gleichung: \(5x + 40^\circ = 360^\circ\). 5. Subtraktion von \(40^\circ\): \(5x = 320^\circ\). 6. Division durch 5: \(x = 64^\circ\). 7. Einsetzen des Wertes: \(\alpha = 64^\circ\), \(\beta = 64^\circ\), \(\gamma = 64^\circ + 30^\circ = 94^\circ\), \(\delta = 2 \cdot 64^\circ + 10^\circ = 138^\circ\).

Antwort

Die Winkel betragen \(\alpha = 64^\circ\), \(\beta = 64^\circ\), \(\gamma = 94^\circ\) und \(\delta = 138^\circ\).
4228567
An einer Kreuzung zweier Geraden ist einer der vier entstehenden Winkel genau um \(36^\circ\) größer als sein Nebenwinkel. Bestimme die Maße aller vier Winkel, die an dieser Kreuzung entstehen.

Denkanstöße

- Wie groß ist die Summe von zwei Winkeln, die direkt nebeneinander an einer Geradenkreuzung liegen? - Welche Beziehung besteht zwischen gegenüberliegenden Winkeln (Scheitelwinkeln) an einer Geradenkreuzung? - Wenn du einen Winkel kennst, wie findest du dann seinen Nebenwinkel?

Lösung

1. Zusammenhang der Nebenwinkel nutzen: \(\alpha + \beta = 180^\circ\). 2. Gegebene Bedingung einsetzen: \(\alpha = \beta + 36^\circ\). 3. Gleichung aufstellen: \((\beta + 36^\circ) + \beta = 180^\circ\). 4. Gleichung nach \(\beta\) auflösen: \(2\beta + 36^\circ = 180^\circ \Rightarrow 2\beta = 144^\circ \Rightarrow \beta = 72^\circ\). 5. Den zweiten Winkel berechnen: \(\alpha = 72^\circ + 36^\circ = 108^\circ\). 6. Scheitelwinkel-Eigenschaft anwenden: Die gegenüberliegenden Winkel sind jeweils gleich groß. 7. Endergebnis festlegen: Es gibt zwei Winkel von \(108^\circ\) und zwei Winkel von \(72^\circ\).

Antwort

An der Kreuzung entstehen zwei Winkel von \(108^\circ\) und zwei Winkel von \(72^\circ\).
4256947
In jedem regelmäßigen Vieleck ergänzen sich ein Innenwinkel \(\alpha\) und der dazugehörige Außenwinkel \(\beta\) zu \(180^\circ\). Die Summe aller Außenwinkel eines Vielecks beträgt dabei immer \(360^\circ\). a) Bei einem bestimmten regelmäßigen Vieleck ist der Innenwinkel \(\alpha\) genau viermal so groß wie der Außenwinkel \(\beta\). Bestimme die Anzahl der Ecken \(n\) dieses Vielecks. b) Untersuche rechnerisch, ob es ein regelmäßiges Vieleck gibt, dessen Innenwinkel jeweils genau \(175^\circ\) groß sind. Falls ja, gib die Anzahl der Ecken an.

Denkanstöße

- Wie viele gleich große Anteile von \(\beta\) stecken in \(\alpha + \beta\), wenn \(\alpha = 4\beta\) gilt? - Welcher feste Gesamtwinkel entsteht aus allen Außenwinkeln eines regelmäßigen Vielecks? - Für Teil b): Bestimme zuerst den Außenwinkel zu \(175^\circ\).

Lösung

1. Für Teil a) gilt \(\alpha = 4\beta\) und zugleich \(\alpha + \beta = 180^\circ\). Damit bestehen die \(180^\circ\) aus fünf gleich großen Anteilen von der Größe \(\beta\). 2. Also ist \(\beta = 180^\circ : 5 = 36^\circ\). 3. Die Außenwinkel ergeben zusammen \(360^\circ\). Daher ist \(n = 360^\circ : 36^\circ = 10\). 4. Für Teil b) gehört zum Innenwinkel \(175^\circ\) der Außenwinkel \(180^\circ - 175^\circ = 5^\circ\). 5. Daraus folgt \(n = 360^\circ : 5^\circ = 72\). Ein regelmäßiges \(72\)-Eck ist also möglich.

Antwort

a) Das Vieleck hat \(n = 10\) Ecken. b) Ja. Es handelt sich um ein regelmäßiges \(72\)-Eck.
4257057
In einem regelmäßigen Vieleck mit \(n\) Ecken sind alle Innenwinkel gleich groß. Die Summe aller Innenwinkel \(S\) lässt sich mit der Formel \(S = (n - 2) \cdot 180^\circ\) berechnen. a) Berechne die Größe eines einzelnen Innenwinkels \(\alpha\) für ein regelmäßiges Sechseck (\(n = 6\)) und für ein regelmäßiges Zwölfeck (\(n = 12\)). b) Ein regelmäßiges Vieleck hat einen Innenwinkel von genau \(144^\circ\). Bestimme die Anzahl der Ecken \(n\) dieses Vielecks. c) Kann der Innenwinkel eines regelmäßigen Vielecks jemals den Wert \(180^\circ\) erreichen oder überschreiten? Begründe deine Antwort kurz.

Denkanstöße

- Teile für Teil a) die gesamte Innenwinkelsumme durch die Anzahl der gleich großen Innenwinkel. - Welcher Außenwinkel ergänzt \(144^\circ\) zu \(180^\circ\)? - Welche feste Summe haben die Außenwinkel eines regelmäßigen Vielecks? - Was würde geometrisch passieren, wenn zwei benachbarte Seiten einen Winkel von \(180^\circ\) bilden?

Lösung

1. Für das regelmäßige Sechseck ist \(S = (6 - 2) \cdot 180^\circ = 720^\circ\). Daher ist \(\alpha = 720^\circ : 6 = 120^\circ\). 2. Für das regelmäßige Zwölfeck ist \(S = (12 - 2) \cdot 180^\circ = 1800^\circ\). Daher ist \(\alpha = 1800^\circ : 12 = 150^\circ\). 3. Zu einem Innenwinkel von \(144^\circ\) gehört der Außenwinkel \(180^\circ - 144^\circ = 36^\circ\). 4. Die Außenwinkel eines regelmäßigen Vielecks ergeben zusammen \(360^\circ\). Daher ist \(n = 360^\circ : 36^\circ = 10\). 5. Ein Innenwinkel kann \(180^\circ\) nicht erreichen. Bei \(180^\circ\) lägen die beiden angrenzenden Seiten auf einer Geraden; es gäbe an dieser Stelle keine Ecke mehr. Bei einem regelmäßigen Vieleck ist der Innenwinkel daher stets kleiner als \(180^\circ\).

Antwort

a) Sechseck: \(120^\circ\); Zwölfeck: \(150^\circ\). b) Das Vieleck hat \(n = 10\) Ecken. c) Nein. Ein Innenwinkel eines regelmäßigen Vielecks ist immer kleiner als \(180^\circ\).
4314387
In der Abbildung ist ein Dreieck \(ABC\) mit einigen Winkeln dargestellt. Bestimme die Größe des Winkels \(\gamma\) am Punkt \(C\) rechnerisch. Gib dabei die beiden Winkelbeziehungen an, mit denen du zuerst den Innenwinkel bei \(B\) und anschließend \(\gamma\) bestimmst; eine Messung der Zeichnung reicht nicht.
Abbildung zur Aufgabe 431438

Denkanstöße

- Der markierte Winkel bei \(B\) ist kein Innenwinkel des Dreiecks. Welche Beziehung hat er zum Innenwinkel? - Welche feste Winkelsumme gilt anschließend im Dreieck? - Schreibe die beiden Beziehungen als Gleichungen auf, statt die Zeichnung zu messen.

Lösung

1. Berechnung des Innenwinkels bei \(B\): Der gegebene Außenwinkel bei \(B\) beträgt \(120^\circ\). Da Innen- und Außenwinkel Nebenwinkel sind, gilt für den Innenwinkel \(\beta = 180^\circ - 120^\circ = 60^\circ\). 2. Anwendung des Innenwinkelsummensatzes im Dreieck: Die Summe der Innenwinkel im Dreieck \(ABC\) beträgt \(180^\circ\). 3. Berechnung des Winkels \(\gamma\): Mit \(\alpha = 50^\circ\) und \(\beta = 60^\circ\) ergibt sich \(\gamma = 180^\circ - 50^\circ - 60^\circ = 70^\circ\).

Antwort

Bei \(B\): Nebenwinkel, also \(\beta=180^\circ-120^\circ=60^\circ\). Im Dreieck: Innenwinkelsumme, also \(\gamma=180^\circ-50^\circ-60^\circ=70^\circ\).
4314417
Zwei benachbarte Winkel \(\alpha\) und \(\beta\) liegen auf einer Geraden \(g\) und sind Nebenwinkel. Der gemeinsame Schenkel ist der Strahl \(h\). Der Strahl \(w_\alpha\) halbiert \(\alpha\). Der Winkel zwischen \(w_\alpha\) und dem entgegengesetzten Strahl von \(g\) ist in der Abbildung gegeben. Berechne \(\alpha\) und \(\beta\). Gib die Gleichung an, mit der du aus dem gegebenen Winkel zunächst \(\alpha\) bestimmst, und begründe danach \(\beta\) als Nebenwinkel. Eine Messung der Zeichnung reicht nicht.
Abbildung zur Aufgabe 431441

Denkanstöße

- Kannst du dir vorstellen, wie groß ein gestreckter Winkel ist? - Überlege dir, welche Beziehung zwischen dem Winkel \(\alpha\) und seiner Winkelhalbierenden \(w_\alpha\) besteht. - Wie hängen Nebenwinkel zusammen? Welche Summe bilden sie immer?

Lösung

1. Da die Gerade \(g\) eine gerade Linie bildet, beträgt der gestreckte Winkel insgesamt \(180^\circ\). 2. Die Winkelhalbierende \(w_\alpha\) teilt \(\alpha\) in zwei gleich große Hälften \(\frac{\alpha}{2}\). Der Winkel \(\delta\) ist der Nebenwinkel zu dieser Hälfte: \(180^\circ - \frac{\alpha}{2} = \delta\) 3. Setze \(\delta = 145^\circ\) ein und löse nach \(\alpha\) auf: \(180^\circ - \frac{\alpha}{2} = 145^\circ \implies \frac{\alpha}{2} = 35^\circ \implies \alpha = 70^\circ\) 4. Da \(\alpha\) und \(\beta\) Nebenwinkel sind, addieren sie sich zu \(180^\circ\): \(\beta = 180^\circ - \alpha = 180^\circ - 70^\circ = 110^\circ\)

Antwort

Winkelhalbierende und Nebenwinkel: \(180^\circ-\frac{\alpha}{2}=145^\circ\), also \(\alpha=70^\circ\). Dann Nebenwinkel: \(\beta=180^\circ-70^\circ=110^\circ\).
4314447
Die Gerade \(w_1\) halbiert den markierten Winkel zwischen \(a\) und \(b\). Die Gerade \(w_2\) halbiert den Winkel zwischen \(w_1\) und \(b\). Berechne \(\beta\).
Abbildung zur Aufgabe 431444

Denkanstöße

- Welche Winkel entstehen durch die erste Halbierung? - Welcher dieser Teilwinkel wird noch einmal halbiert? - Aus welchen Teilwinkeln besteht \(\beta\)?

Lösung

1. \(w_1\) halbiert den Winkel von \(74^\circ\). Daher gilt \(\angle(a,w_1)=\angle(w_1,b)=37^\circ\). 2. \(w_2\) halbiert den Winkel zwischen \(w_1\) und \(b\). Daher ist \(\angle(w_1,w_2)=18{,}5^\circ\). 3. Somit ist \(\beta=37^\circ+18{,}5^\circ=55{,}5^\circ\).

Antwort

\(\beta=55{,}5^\circ\)
4314497
Gegeben sind zwei parallele Geraden \(g\) und \(h\), die von zwei weiteren Geraden \(s\) und \(t\) geschnitten werden. Bestimme \(\alpha\), \(\beta\) und \(\gamma\). Gib zu jedem Rechenschritt die entscheidende Winkelbeziehung an: Stufenwinkel, Scheitelwinkel, Dreieckswinkelsumme oder Nebenwinkel. Eine Messung der Zeichnung allein genügt nicht.
Abbildung zur Aufgabe 431449

Denkanstöße

- Welche Winkel an \(g\) und \(h\) sind wegen der Parallelität gleich groß? - Liegt der markierte \(75^\circ\)-Winkel direkt im Dreieck oder ist er zu dessen Innenwinkel scheitelsymmetrisch? - Welche Winkelsumme gilt anschließend im Dreieck? - Welche Beziehung verbindet \(\beta\) mit dem zu \(\alpha\) gehörigen Winkel an der anderen Parallelen?

Lösung

1. Der mit \(50^\circ\) markierte Winkel an \(h\) und \(\gamma\) an \(g\) sind Stufenwinkel. Wegen \(g \parallel h\) gilt \(\gamma = 50^\circ\). 2. Der markierte Winkel von \(75^\circ\) am Schnittpunkt von \(s\) und \(t\) liegt dem Innenwinkel des Dreiecks aus \(g\), \(s\) und \(t\) gegenüber. Als Scheitelwinkel sind beide gleich groß. Der Innenwinkel an diesem Dreieckseck beträgt also ebenfalls \(75^\circ\). 3. Im Dreieck gilt \(\alpha + 50^\circ + 75^\circ = 180^\circ\). Daher ist \(\alpha = 55^\circ\). 4. Der zu \(\alpha\) gehörige Stufenwinkel an \(h\) ist ebenfalls \(55^\circ\). \(\beta\) ist dessen Nebenwinkel, also \(\beta = 180^\circ - 55^\circ = 125^\circ\).

Antwort

\(\gamma=50^\circ\) (Stufenwinkel). Der Innenwinkel am Schnitt von \(s\) und \(t\) ist \(75^\circ\) (Scheitelwinkel). Daher \(\alpha=180^\circ-50^\circ-75^\circ=55^\circ\) (Dreieckswinkelsumme). Der zu \(\alpha\) gehörige Stufenwinkel ist \(55^\circ\); \(\beta\) ist dessen Nebenwinkel, also \(\beta=125^\circ\).
4314517
In einem Viereck \(ABCD\) sind einige Innen- und Außenwinkel gegeben. Bestimme \(\alpha\), \(\beta\) und \(\gamma\) rechnerisch. Begründe zunächst \(\beta\) und \(\gamma\) als Nebenwinkel und bestimme danach \(\alpha\) mit der Innenwinkelsumme des Vierecks; eine Messung der Zeichnung reicht nicht.
Abbildung zur Aufgabe 431451

Denkanstöße

- Wie hängen ein Innenwinkel und der dazugehörige Außenwinkel an einer Ecke zusammen? - Welche Summe haben die Innenwinkel in einem beliebigen Viereck? - Berechne zuerst die fehlenden Innenwinkel an den Ecken, an denen Außenwinkel gegeben sind. - Nutze die Innenwinkelsumme des Vierecks, um den letzten verbleibenden Innenwinkel \(\alpha\) zu berechnen.

Lösung

1. Der gesuchte Innenwinkel \(\gamma\) am Eckpunkt \(B\) und der gegebene Außenwinkel von \(70^\circ\) ergänzen sich zu einem gestreckten Winkel von \(180^\circ\) (Nebenwinkel). Es gilt: \(\gamma = 180^\circ - 70^\circ = 110^\circ\). 2. Der gesuchte Außenwinkel \(\beta\) am Eckpunkt \(C\) und der gegebene Innenwinkel von \(75^\circ\) sind ebenfalls Nebenwinkel. Es gilt: \(\beta = 180^\circ - 75^\circ = 105^\circ\). 3. Die Innenwinkelsumme in jedem Viereck beträgt \(360^\circ\). Für die Innenwinkel \(\alpha\), \(\gamma\), \(75^\circ\) und \(90^\circ\) gilt: \(\alpha + \gamma + 75^\circ + 90^\circ = 360^\circ\). Mit \(\gamma = 110^\circ\) erhalten wir: \(\alpha = 360^\circ - (110^\circ + 75^\circ + 90^\circ) = 360^\circ - 275^\circ = 85^\circ\).

Antwort

\(\gamma=180^\circ-70^\circ=110^\circ\) (Nebenwinkel). \(\beta=180^\circ-75^\circ=105^\circ\) (Nebenwinkel). Für die Innenwinkel gilt \(\alpha+110^\circ+75^\circ+90^\circ=360^\circ\), also \(\alpha=85^\circ\).
4314527
Zwei parallele Geraden \(g\) und \(h\) werden von \(t\) geschnitten. Der Strahl \(w\) ist die Winkelhalbierende des Winkels zwischen \(g\) und \(t\). Bestimme \(\delta\), \(\beta\) und \(\gamma\). Begründe \(\delta\) mit der Winkelhalbierenden, \(\beta\) mit Stufenwinkel und Nebenwinkel sowie \(\gamma\) mit einem Wechselwinkel. Eine Messung der Zeichnung reicht nicht.
Abbildung zur Aufgabe 431452

Denkanstöße

- Welche beiden Teilwinkel entstehen durch die Winkelhalbierende \(w\)? - Welcher Winkel an \(h\) entspricht dem gesamten Winkel zwischen \(g\) und \(t\)? - Welche Nebenwinkelbeziehung hilft bei \(\beta\)? - Welche Wechselwinkelbeziehung verbindet den \(28^\circ\)-Teilwinkel mit \(\gamma\)?

Lösung

1. Da \(w\) den Winkel zwischen \(g\) und \(t\) halbiert, sind die beiden Teilwinkel gleich groß. Zum gegebenen Teilwinkel \(28^\circ\) gehört daher \(\delta = 28^\circ\). 2. Der gesamte Winkel zwischen \(g\) und \(t\) beträgt \(28^\circ + 28^\circ = 56^\circ\). 3. Wegen \(g \parallel h\) ist der entsprechende Stufenwinkel an \(h\) ebenfalls \(56^\circ\). \(\beta\) ist sein Nebenwinkel, also \(\beta = 180^\circ - 56^\circ = 124^\circ\). 4. Der Winkel zwischen \(g\) und \(w\) ist \(28^\circ\). Wegen \(g \parallel h\) ist \(\gamma\) der zugehörige Wechselwinkel. Daher gilt \(\gamma = 28^\circ\).

Antwort

Winkelhalbierende: \(\delta=28^\circ\), also beträgt der ganze Winkel zwischen \(g\) und \(t\) \(56^\circ\). Stufenwinkel und Nebenwinkel: \(\beta=180^\circ-56^\circ=124^\circ\). Wechselwinkel: \(\gamma=28^\circ\).
4314537
In der Abbildung sind \(g\parallel h\). Die Geraden \(s\) und \(t\) schneiden die Parallelen und treffen sich in \(E\). Die beiden gegebenen Winkel sind in der Abbildung markiert. Berechne \(\alpha\) und \(\beta\). Begründe \(\beta\) als Wechselwinkel. Für \(\alpha\) musst du den markierten stumpfen gegebenen Winkel zuerst mit Stufen- und Nebenwinkelbeziehungen in einen Innenwinkel des Dreiecks übertragen und danach die Dreieckswinkelsumme verwenden.
Abbildung zur Aufgabe 431453

Denkanstöße

- Welche Beziehung besteht zwischen Winkeln an parallel geschnittenen Geraden? Erinnere dich an Stufenwinkel und Wechselwinkel. - Wie groß ist die Summe der Innenwinkel in einem Dreieck? - Kannst du zuerst den Nebenwinkel des Winkels bei \(C\) bestimmen?

Lösung

1. Da die Geraden \(g\) und \(h\) parallel sind, ist der Winkel \(\beta\) ein Wechselwinkel zum gegebenen Winkel von \(60^\circ\) an der Geraden \(g\). Wechselwinkel an parallelen Geraden sind gleich groß, also gilt: \(\beta = 60^\circ\). 2. Zur Berechnung von \(\alpha\) betrachten wir das Dreieck \(ACE\). Der Innenwinkel bei \(A\) beträgt \(60^\circ\). Der Stufenwinkel zum gegebenen Winkel von \(130^\circ\) an der Kreuzung bei \(D\) liegt bei \(C\) und beträgt ebenfalls \(130^\circ\). Der zugehörige Innenwinkel des Dreiecks bei \(C\) ist der Nebenwinkel dazu, also: \(180^\circ - 130^\circ = 50^\circ\). 3. Die Summe der Innenwinkel im Dreieck \(ACE\) beträgt \(180^\circ\). Damit ergibt sich für den Winkel \(\alpha\) bei \(E\): \(\alpha = 180^\circ - 60^\circ - 50^\circ = 70^\circ\).

Antwort

\(\beta=60^\circ\) (Wechselwinkel). Zum \(130^\circ\)-Winkel gehört an der anderen Parallelen ein gleich großer Stufenwinkel; der Innenwinkel des Dreiecks ist dazu der Nebenwinkel \(50^\circ\). Daher \(\alpha=180^\circ-60^\circ-50^\circ=70^\circ\).
4314597
In der Abbildung ist ein Fünfeck mit Innen- und Außenwinkeln dargestellt. Berechne \(\alpha\), \(\gamma\) und \(\epsilon\). Begründe \(\alpha\) und \(\gamma\) jeweils mit einer Nebenwinkelgleichung und leite \(\epsilon\) aus der Innenwinkelsumme des Fünfecks her; eine Messung der Zeichnung reicht nicht.
Abbildung zur Aufgabe 431459

Denkanstöße

- Wie lautet die Formel für die Innenwinkelsumme in einem Vieleck mit mehreren Ecken? - Bestimme zuerst die fehlenden Innenwinkel an den Ecken, an denen die Außenwinkel gegeben sind. - Wie hängen Innenwinkel und Außenwinkel an derselben Ecke zusammen? - Subtrahiere alle bekannten Innenwinkel von der Gesamtwinkelsumme des Vielecks.

Lösung

1. An der Ecke \(A\) bilden der Innenwinkel \(\alpha\) und der gegebene Außenwinkel von \(75^\circ\) zusammen einen gestreckten Winkel (\(180^\circ\)): \(\alpha = 180^\circ - 75^\circ = 105^\circ\). 2. An der Ecke \(C\) bilden der Innenwinkel \(\gamma\) und der gegebene Außenwinkel von \(85^\circ\) ebenfalls einen gestreckten Winkel (\(180^\circ\)): \(\gamma = 180^\circ - 85^\circ = 95^\circ\). 3. Die Innenwinkelsumme in einem Fünfeck beträgt \((5-2) \cdot 180^\circ = 540^\circ\). 4. Mit den bekannten Winkeln bei \(A\) (\(\alpha = 105^\circ\)), \(B\) (\(115^\circ\)), \(C\) (\(\gamma = 95^\circ\)) und \(D\) (\(130^\circ\)) lässt sich der verbleibende Innenwinkel \(\epsilon\) berechnen: \(\epsilon = 540^\circ - 105^\circ - 115^\circ - 95^\circ - 130^\circ = 95^\circ\).

Antwort

Nebenwinkel: \(\alpha=180^\circ-75^\circ=105^\circ\) und \(\gamma=180^\circ-85^\circ=95^\circ\). Innenwinkelsumme im Fünfeck: \(540^\circ\). Daher \(\epsilon=540^\circ-105^\circ-115^\circ-95^\circ-130^\circ=95^\circ\).
4314607
Es gilt \(g\parallel h\). Bestimme \(\alpha\). Übertrage dazu beide markierten Winkel mit einer Parallelwinkelbeziehung an den Schnittpunkt auf \(h\) und nutze dort einen gestreckten Winkel. Nenne die verwendete Winkelbeziehung.
Abbildung zur Aufgabe 431460

Denkanstöße

- Welche Winkel an \(g\) und \(h\) liegen jeweils in derselben Lage? - Welche drei Winkel liegen am Schnittpunkt auf \(h\) nebeneinander? - Welche Summe bilden sie?

Lösung

1. Der \(60^\circ\)-Winkel wird wegen \(g\parallel h\) als Wechselwinkel an den Schnittpunkt auf \(h\) übertragen. 2. Auch der \(50^\circ\)-Winkel wird als Wechselwinkel an den Schnittpunkt auf \(h\) übertragen. 3. Dort liegen \(60^\circ\), \(\alpha\) und \(50^\circ\) an einem gestreckten Winkel: \(60^\circ+\alpha+50^\circ=180^\circ\). 4. Daher ist \(\alpha=70^\circ\).

Antwort

Beide Übertragungen verwenden Wechselwinkel an \(g\parallel h\). \(60^\circ+\alpha+50^\circ=180^\circ\), also \(\alpha=70^\circ\).
4314617
In der Abbildung sind die Geraden \(g\) und \(h\) parallel zueinander (\(g \parallel h\)). Berechne die Weiten der Winkel \(\alpha\), \(\beta\) und \(\gamma\) ohne zu messen. Begründe deine Rechenschritte mit den passenden mathematischen Begriffen (z. B. Nebenwinkel, Wechselwinkel, gestreckter Winkel).
Abbildung zur Aufgabe 431461

Denkanstöße

- Schau dir die Winkel an der Geraden \(g\) an. Welchen Gesamtwinkel bilden sie zusammen? - Erinnerst du dich an die Beziehungen zwischen Winkeln an parallelen Geraden, wie Stufenwinkel oder Wechselwinkel? - Wie hängen Winkel zusammen, die nebeneinander auf einer geraden Linie liegen?

Lösung

1. Berechnung von \(\alpha\): Die drei Winkel unterhalb der Geraden \(g\) bilden zusammen einen gestreckten Winkel von \(180^\circ\). Daher gilt: \(\alpha = 180^\circ - 70^\circ - 50^\circ = 60^\circ\). 2. Berechnung von \(\beta\): Der Winkel \(\beta\) und der gegebene Winkel \(70^\circ\) an der Geraden \(g\) sind Wechselwinkel an den parallelen Geraden \(g\) und \(h\). Da Wechselwinkel gleich groß sind, gilt: \(\beta = 70^\circ\). 3. Berechnung von \(\gamma\): Der Wechselwinkel zu dem gegebenen Winkel \(50^\circ\) an der Geraden \(g\) ist der Innenwinkel des Dreiecks bei der Geraden \(h\). Da \(\gamma\) und dieser Innenwinkel Nebenwinkel auf der Geraden \(h\) sind, ergänzen sie sich zu \(180^\circ\). Somit gilt: \(\gamma = 180^\circ - 50^\circ = 130^\circ\).

Antwort

\(\alpha = 60^\circ\) (gestreckter Winkel), \(\beta = 70^\circ\) (Wechselwinkel) und \(\gamma = 130^\circ\) (Wechselwinkel und Nebenwinkel).
4314677
Im abgebildeten Drachenviereck \(ABCD\) ist \(AC\) die Symmetrieachse. Zwei Innenwinkel sind in der Abbildung gegeben. Berechne \(\beta\) und \(\delta\). Leite zuerst aus der Achsensymmetrie eine Gleichung zwischen \(\beta\) und \(\delta\) ab und verwende danach die Innenwinkelsumme des Vierecks. Eine Messung der Zeichnung reicht nicht.
Abbildung zur Aufgabe 431467

Denkanstöße

- Welche Winkel sind aufgrund der Symmetrieachse im Drachenviereck gleich groß? - Wie groß ist die Summe aller Innenwinkel in einem Viereck? - Kannst du eine Gleichung für die Summe aller vier Winkel aufstellen?

Lösung

1. Die Diagonale \(AC\) ist die Symmetrieachse, weshalb die Winkel bei \(B\) und \(D\) gleich groß sind: \(\beta = \delta\). 2. Die Winkelsumme im Viereck beträgt \(360^\circ\): \(\alpha + \beta + \gamma + \delta = 360^\circ\). 3. Einsetzen der bekannten Werte: \(38^\circ + \beta + 82^\circ + \beta = 360^\circ\). 4. Zusammenfassen und Lösen nach \(\beta\): \(120^\circ + 2\beta = 360^\circ \implies 2\beta = 240^\circ \implies \beta = 120^\circ\). 5. Da \(\delta = \beta\), ist auch \(\delta = 120^\circ\).

Antwort

Achsensymmetrie: \(\beta=\delta\). Viereckswinkelsumme: \(38^\circ+\beta+82^\circ+\delta=360^\circ\). Mit \(\beta=\delta\) folgt \(120^\circ+2\beta=360^\circ\), also \(\beta=\delta=120^\circ\).
4314707
Drei Geraden schneiden sich in einem gemeinsamen Punkt. Zwei Winkel sind in der Abbildung gegeben. Bestimme die Größen der Winkel \(\alpha\), \(\beta\) und \(\gamma\) ohne zu messen. Begründe dein Vorgehen mit den entsprechenden Winkelsätzen.
Abbildung zur Aufgabe 431470

Denkanstöße

- Welche Beziehung besteht zwischen Winkeln, die sich an einer Geradenkreuzung direkt gegenüberliegen? - Wenn du mehrere nebeneinanderliegende Winkel entlang einer geraden Linie zusammenlegst, wie groß ist ihre Gesamtsumme? - Kannst du zuerst die Winkel bestimmen, die direkt gegenüber von den bereits bekannten Winkeln liegen?

Lösung

1. Der Winkel \(\alpha\) und der Winkel \(40^\circ\) liegen sich an der Kreuzung direkt gegenüber. Da Scheitelwinkel gleich groß sind, gilt: \(\alpha = 40^\circ\) 2. Ebenso ist der Winkel \(\beta\) der Scheitelwinkel zum Winkel \(75^\circ\). Somit gilt: \(\beta = 75^\circ\) 3. Die Winkel \(\alpha\), \(\beta\) und \(\gamma\) liegen zusammen auf einer Geraden und bilden einen gestreckten Winkel von insgesamt \(180^\circ\). 4. Daraus ergibt sich für \(\gamma\): \(\gamma = 180^\circ - \alpha - \beta = 180^\circ - 40^\circ - 75^\circ = 65^\circ\)

Antwort

\(\alpha = 40^\circ\) als Scheitelwinkel zum gegebenen \(40^\circ\)-Winkel; \(\beta = 75^\circ\) als Scheitelwinkel zum gegebenen \(75^\circ\)-Winkel; \(\gamma = 65^\circ\), weil \(\alpha+\beta+\gamma=180^\circ\) auf einer Geraden gilt.
4314947
Im Dreieck \(ABC\) liegt \(D\) auf \(\overline{BC}\). Die Strecke \(\overline{AD}\) halbiert den Winkel bei \(A\). Berechne a) \(\alpha=\angle BAC\), b) \(\gamma=\angle ACB\). Begründe deine Rechnung.
Abbildung zur Aufgabe 431494

Denkanstöße

- Welche Winkelbeziehungen findest du am Punkt \(D\)? - Welche Information liefert die Winkelhalbierende bei \(A\)? - In welcher Teilfigur kannst du zuerst einen fehlenden Winkel bestimmen?

Lösung

1. Da \(B\), \(D\) und \(C\) auf einer Geraden liegen, sind \(\angle ADB\) und \(\angle ADC\) Nebenwinkel. Daher gilt \(\angle ADB=180^\circ-95^\circ=85^\circ\). 2. Im Dreieck \(ABD\) gilt \(\angle BAD=180^\circ-70^\circ-85^\circ=25^\circ\). 3. Da \(\overline{AD}\) die Winkelhalbierende bei \(A\) ist, gilt \(\angle BAD=\angle DAC\). Somit ist \(\alpha=2\cdot25^\circ=50^\circ\). 4. Im Dreieck \(ABC\) gilt \(\gamma=180^\circ-70^\circ-50^\circ=60^\circ\).

Antwort

Der Nebenwinkel zu \(95^\circ\) bei \(D\) ist \(85^\circ\). Im Dreieck \(ABD\) folgt \(\angle BAD=25^\circ\). Da \(\overline{AD}\) den Winkel bei \(A\) halbiert, ist \(\alpha=2\cdot25^\circ=50^\circ\). Mit der Dreieckswinkelsumme in \(ABC\) folgt \(\gamma=180^\circ-70^\circ-50^\circ=60^\circ\).
4314977
In dem abgebildeten Viereck ist bei \(B\) ein Außenwinkel gegeben. Berechne \(\beta\) und \(\gamma\). Gib die Nebenwinkelgleichung für \(\beta\) und anschließend die Innenwinkelsumme des Vierecks für \(\gamma\) an.
Abbildung zur Aufgabe 431497

Denkanstöße

- Kannst du die Abbildung mit deinen eigenen Worten beschreiben? - Welche Beziehung besteht zwischen einem Innenwinkel und dem direkt daneben liegenden Außenwinkel an einer Ecke? - Was weißt du über die Summe aller Innenwinkel in einem Viereck? - Kannst du zuerst einen der gesuchten Winkel bestimmen und diesen Wert dann nutzen, um den anderen zu berechnen?

Lösung

1. Der Innenwinkel \(\beta\) und der gegebene Außenwinkel von \(115^\circ\) an der Ecke \(B\) sind Nebenwinkel und ergänzen sich zu \(180^\circ\): \(\beta = 180^\circ - 115^\circ = 65^\circ\). 2. Die Innenwinkelsumme in jedem Viereck beträgt \(360^\circ\). Es gilt: \(\alpha + \beta + \gamma + \delta = 360^\circ\). 3. Setzen wir die bekannten Werte ein: \(75^\circ + 65^\circ + \gamma + 110^\circ = 360^\circ\) \(250^\circ + \gamma = 360^\circ\) \(\gamma = 360^\circ - 250^\circ = 110^\circ\).

Antwort

Nebenwinkel: \(\beta=180^\circ-115^\circ=65^\circ\). Viereckswinkelsumme: \(75^\circ+65^\circ+\gamma+110^\circ=360^\circ\), also \(\gamma=110^\circ\).
4315007
In dem abgebildeten Fünfeck sind vier Innenwinkel gegeben. Berechne \(\varphi\) und leite zuerst die Innenwinkelsumme des Fünfecks aus \((n-2)\cdot180^\circ\) her. Eine Messung der Zeichnung reicht nicht.
Abbildung zur Aufgabe 431500

Denkanstöße

- Um was für eine geometrische Figur handelt es sich hier und wie viele Ecken hat sie? - Weißt du, wie man die Summe aller Innenwinkel für ein Vieleck berechnet? - Wenn du die Summe aller Innenwinkel kennst und fast alle Winkel gegeben sind, wie kannst du den letzten Winkel finden?

Lösung

1. Die Summe der Innenwinkel in einem Vieleck mit \(n\) Ecken berechnet sich nach der Formel \((n - 2) \cdot 180^\circ\). 2. Für ein Fünfeck (\(n = 5\)) ergibt dies: \((5 - 2) \cdot 180^\circ = 3 \cdot 180^\circ = 540^\circ\). 3. Die Summe der bekannten Innenwinkel beträgt: \(100^\circ + 110^\circ + 120^\circ + 95^\circ = 425^\circ\). 4. Der fehlende Winkel \(\varphi\) berechnet sich somit als: \(\varphi = 540^\circ - 425^\circ = 115^\circ\).

Antwort

Für \(n=5\): \((5-2)\cdot180^\circ=540^\circ\). Daher \(\varphi=540^\circ-(100^\circ+110^\circ+120^\circ+95^\circ)=115^\circ\).
4315027
Im Dreieck \(ABC\) sind die Winkel bei \(B\) und \(C\) in der Abbildung gegeben. Die Strecke \(AD\) teilt den Winkel bei \(A\) in zwei gleich große Winkel \(\alpha\). Berechne die Winkel \(\alpha\), \(\beta\) und \(\gamma\). Begründe deine Schritte.
Abbildung zur Aufgabe 431502

Denkanstöße

- Was weißt du über die Summe aller Innenwinkel in einem Dreieck? - Wie hilft dir die Information, dass eine Strecke einen Winkel halbiert? - Kannst du das große Dreieck in kleinere Teildreiecke zerlegen? - Welche Beziehung haben zwei Winkel, die nebeneinander auf einer geraden Linie liegen?

Lösung

1. Die Innenwinkelsumme im Dreieck \(ABC\) beträgt \(180^\circ\). Für den Winkel bei \(A\) gilt: \(\angle BAC = 180^\circ - 70^\circ - 60^\circ = 50^\circ\). 2. Da \(AD\) die Winkelhalbierende ist, gilt: \(\alpha = 50^\circ : 2 = 25^\circ\). 3. Die Innenwinkelsumme im Teildreieck \(ABD\) beträgt \(180^\circ\). Somit gilt für \(\beta\): \(\beta = 180^\circ - 70^\circ - 25^\circ = 85^\circ\). 4. Die Winkel \(\beta\) und \(\gamma\) sind Nebenwinkel an der Geraden \(BC\). Daher gilt: \(\gamma = 180^\circ - 85^\circ = 95^\circ\) (oder über die Winkelsumme im Dreieck \(ADC\): \(\gamma = 180^\circ - 60^\circ - 25^\circ = 95^\circ\)).

Antwort

\(\alpha = 25^\circ\) aus der Dreieckswinkelsumme und der Winkelhalbierung; \(\beta = 85^\circ\) aus der Winkelsumme in \(ABD\); \(\gamma = 95^\circ\) als Nebenwinkel zu \(\beta\).
4315047
In dem Trapez \(ABCD\) sind die Seiten \(AB\) und \(CD\) parallel (\(AB \parallel CD\)). Es sind einige Winkel gegeben. Berechne die Winkel \(\alpha\) und \(\beta\) und begründe deine Schritte.
Abbildung zur Aufgabe 431504

Denkanstöße

- Welche Seiten des Trapezes sind parallel zueinander? - Welche Beziehungen bestehen zwischen Winkeln, die an parallelen Linien liegen? - Erinnere dich an Stufenwinkel (korrespondierende Winkel) und Innenwinkel auf derselben Seite einer Transversalen. - Kannst du einen Winkel durch Verschieben entlang einer Geraden mit einem anderen vergleichen?

Lösung

1. Da die Seiten \(AB\) und \(CD\) parallel sind, ist der Winkel \(\alpha\) an der Ecke \(D\) der Stufenwinkel zum Innenwinkel bei \(A\). Da der Innenwinkel bei \(A\) gleich \(70^\circ\) ist, gilt: \(\alpha = 70^\circ\). 2. Da \(AB \parallel CD\), ergänzen sich die Innenwinkel bei \(B\) und \(C\) auf derselben Seite des Schenkels \(BC\) zu \(180^\circ\). Daraus folgt: \(\beta = 180^\circ - 60^\circ = 120^\circ\).

Antwort

\(\alpha = 70^\circ\) als entsprechender Winkel an den parallelen Seiten; \(\beta = 120^\circ\), weil die Innenwinkel an demselben Schenkel zusammen \(180^\circ\) ergeben.
4315067
Das abgebildete Viereck \(ABCD\) ist ein Drachenviereck, bei dem die Diagonale \(AC\) die Symmetrieachse bildet. Zwei Innenwinkel sind in der Abbildung gegeben. Berechne die verbleibenden Innenwinkel \(\gamma\) bei \(C\) und \(\delta\) bei \(D\). Begründe deine Schritte.
Abbildung zur Aufgabe 431506

Denkanstöße

- Welche besonderen Eigenschaften hat ein Drachenviereck? - Welche Diagonale ist in dieser Figur die Symmetrieachse? - Was sagt die Symmetrie über die Winkel \(\beta\) und \(\delta\) aus? - Wie groß ist die Summe aller Innenwinkel in einem Viereck? - Wie kannst du mit der Winkelsumme den letzten fehlenden Winkel bestimmen?

Lösung

1. Da die Diagonale \(AC\) die Symmetrieachse des Drachenvierecks ist, werden die gegenüberliegenden Ecken \(B\) und \(D\) aufeinander abgebildet. Daher sind die Winkel an diesen Ecken gleich groß: \(\delta = \beta = 120^\circ\). 2. Die Innenwinkelsumme im Viereck beträgt \(360^\circ\): \(\alpha + \beta + \gamma + \delta = 360^\circ\). 3. Einsetzen der bekannten Werte: \(50^\circ + 120^\circ + \gamma + 120^\circ = 360^\circ \implies 290^\circ + \gamma = 360^\circ\). 4. Berechnung des Winkels \(\gamma\): \(\gamma = 360^\circ - 290^\circ = 70^\circ\).

Antwort

\(\delta = 120^\circ\), weil die Symmetrieachse \(AC\) die Ecken \(B\) und \(D\) aufeinander abbildet; aus der Innenwinkelsumme im Viereck folgt \(\gamma = 70^\circ\).
4315107
Zwischen den parallelen Geraden \(g\) und \(h\) liegt der Knickwinkel \(\alpha\). Bestimme \(\alpha\), indem du gedanklich eine zu \(g\) und \(h\) parallele Hilfsgerade durch den Scheitelpunkt legst. Nenne die beiden entstehenden Wechselwinkel und addiere sie; eine Messung genügt nicht.
Abbildung zur Aufgabe 431510

Denkanstöße

- Hilft es dir, eine zusätzliche parallele Linie durch die Spitze des Winkels \(\alpha\) zu zeichnen? - Kannst du den Winkel \(\alpha\) in zwei kleinere Winkel zerlegen? - Welche Winkelbeziehungen (wie Wechselwinkel) kannst du an parallelen Geraden nutzen?

Lösung

1. Zeichne eine zu \(g\) und \(h\) parallele Hilfslinie durch den Scheitelpunkt des Winkels \(\alpha\). 2. Der Winkel \(\alpha\) wird dadurch in zwei Teilwinkel \(\alpha_1\) (oben) und \(\alpha_2\) (unten) geteilt: \(\alpha = \alpha_1 + \alpha_2\). 3. Bestimme die Teilwinkel als Wechselwinkel zu den gegebenen Winkeln: \(\alpha_1 = 35^\circ\) (Wechselwinkel zum oberen Winkel) und \(\alpha_2 = 40^\circ\) (Wechselwinkel zum unteren Winkel). 4. Berechne die Summe: \(\alpha = 35^\circ + 40^\circ = 75^\circ\).

Antwort

Mit der Hilfsparallelen entstehen \(\alpha_1=35^\circ\) und \(\alpha_2=40^\circ\) als Wechselwinkel. Daher \(\alpha=\alpha_1+\alpha_2=75^\circ\).
4315157
Drei Winkel \(\alpha\), \(\beta\) und \(\gamma\) liegen nebeneinander auf einer Geraden. Die roten Strahlen \(w_\alpha\) und \(w_\gamma\) halbieren \(\alpha\) und \(\gamma\). a) Bestimme den Winkel zwischen \(w_\alpha\) und \(w_\gamma\). b) Berechne \(\alpha\) und \(\gamma\), wenn zusätzlich \(\gamma=2\alpha\) gilt.
Abbildung zur Aufgabe 431515

Denkanstöße

- Welche Summe haben \(\alpha\), \(\beta\) und \(\gamma\)? - Wie kannst du den Winkel zwischen den beiden roten Strahlen mit \(\alpha\), \(\beta\) und \(\gamma\) beschreiben? - Nutze in b) zusätzlich \(\gamma=2\alpha\).

Lösung

1. Aus \(\alpha+\beta+\gamma=180^\circ\) und \(\beta=60^\circ\) folgt \(\alpha+\gamma=120^\circ\). 2. Der Winkel zwischen den Winkelhalbierenden ist \(\frac{\alpha}{2}+60^\circ+\frac{\gamma}{2}=60^\circ+\frac{120^\circ}{2}=120^\circ\). 3. Für b) gilt \(\alpha+2\alpha=120^\circ\). Daher ist \(\alpha=40^\circ\) und \(\gamma=80^\circ\).

Antwort

a) \(120^\circ\) b) \(\alpha=40^\circ\), \(\gamma=80^\circ\)
4315207
In der Abbildung gilt \(g\parallel h\). Berechne \(\alpha\) und \(\gamma\). Begründe \(\alpha\) mit Wechselwinkeln. Für \(\gamma\) musst du den markierten stumpfen gegebenen Winkel erst über Stufen- und Nebenwinkel in einen Innenwinkel des Dreiecks überführen und danach die Dreieckswinkelsumme verwenden.
Abbildung zur Aufgabe 431520

Denkanstöße

- Welche Beziehungen gelten für Winkel an zwei parallelen Geraden, die von einer dritten Geraden geschnitten werden? - Erinnere dich an die Begriffe Stufenwinkel (korrespondierende Winkel) und Wechselwinkel. - Welche Winkelsumme gilt für die Innenwinkel in jedem Dreieck? - Wie groß ist der Nebenwinkel zu einem Winkel von \(130^\circ\)?

Lösung

1. Da die Geraden \(g\) und \(h\) parallel zueinander sind, ist der Winkel \(\alpha\) an der Kreuzung \(E\) der Wechselwinkel zum gegebenen Winkel von \(50^\circ\) an der Kreuzung \(A\). Daher gilt: \(\alpha = 50^\circ\). 2. Um den Winkel \(\gamma\) im Dreieck \(ABC\) zu bestimmen, berechnen wir zunächst die Innenwinkel dieses Dreiecks: - Der Innenwinkel bei \(A\) ist direkt mit \(50^\circ\) gegeben. - Der Winkel bei \(D\) von \(130^\circ\) entspricht als Stufenwinkel dem Außenwinkel bei \(B\). Der zugehörige Innenwinkel bei \(B\) ist der Nebenwinkel dazu: \(180^\circ - 130^\circ = 50^\circ\). 3. Die Innenwinkelsumme im Dreieck \(ABC\) beträgt \(180^\circ\). Damit berechnen wir \(\gamma\): \(\gamma = 180^\circ - 50^\circ - 50^\circ = 80^\circ\).

Antwort

\(\alpha=50^\circ\) (Wechselwinkel). Der zum \(130^\circ\)-Winkel gehörige Innenwinkel bei \(B\) ist \(50^\circ\) (Stufenwinkel, dann Nebenwinkel). Daher \(\gamma=180^\circ-50^\circ-50^\circ=80^\circ\).
4315227
Die Abbildung zeigt zwei Dreiecke an einem Geradenschnittpunkt. Berechne \(\alpha\), \(\beta\) und \(\gamma\). Dokumentiere Nebenwinkel am Schnittpunkt, Dreieckswinkelsumme links, Scheitelwinkel, Dreieckswinkelsumme rechts und den abschließenden Nebenwinkel.
Abbildung zur Aufgabe 431522

Denkanstöße

- Welche Beziehung haben Winkel, die sich an einer Geradenkreuzung direkt gegenüberliegen oder nebeneinander auf einer Geraden liegen? - Betrachte die beiden Dreiecke einzeln. Wie groß ist die Summe der Winkel im Inneren eines Dreiecks? - Wie kannst du den Winkel am Scheitelpunkt \(S\) nutzen, um Informationen über die Innenwinkel der beiden Dreiecke zu erhalten? - Achte auf Winkel, die zusammen eine gerade Linie (einen gestreckten Winkel) bilden.

Lösung

1. Der am Scheitelpunkt \(S\) gegebene Winkel von \(110^\circ\) und der Innenwinkel des linken Dreiecks bei \(S\) liegen auf einer gemeinsamen Geraden und sind Nebenwinkel. Der Innenwinkel bei \(S\) beträgt daher: \(180^\circ - 110^\circ = 70^\circ\) 2. Im linken Dreieck beträgt die Innenwinkelsumme \(180^\circ\). Mit dem gegebenen Winkel von \(45^\circ\) und dem berechneten Innenwinkel von \(70^\circ\) ergibt sich für \(\alpha\): \(\alpha = 180^\circ - 45^\circ - 70^\circ = 65^\circ\) 3. Für das rechte Dreieck ist der Innenwinkel bei \(S\) der Scheitelwinkel zum Innenwinkel bei \(S\) des linken Dreiecks. Er beträgt somit ebenfalls \(70^\circ\). 4. Mit dem gegebenen Innenwinkel von \(45^\circ\) im rechten Dreieck lässt sich der Winkel \(\beta\) über die Innenwinkelsumme des rechten Dreiecks berechnen: \(\beta = 180^\circ - 70^\circ - 45^\circ = 65^\circ\) 5. Der Winkel \(\gamma\) bildet zusammen mit dem gegebenen Innenwinkel von \(45^\circ\) einen gestreckten Winkel von \(180^\circ\) (Nebenwinkel). Daher gilt: \(\gamma = 180^\circ - 45^\circ = 135^\circ\)

Antwort

Am Schnittpunkt: \(180^\circ-110^\circ=70^\circ\) (Nebenwinkel). Links: \(\alpha=180^\circ-45^\circ-70^\circ=65^\circ\). Rechts ist der Scheitelwinkel ebenfalls \(70^\circ\), also \(\beta=65^\circ\). Schließlich \(\gamma=180^\circ-45^\circ=135^\circ\) (Nebenwinkel).
4315237
Die Strecke \(CD\) teilt das Dreieck \(ABC\) in zwei Teildreiecke. Bestimme \(\delta_1\) und \(\delta_2\). Gib zuerst den Nebenwinkel bei \(D\) und anschließend für jedes Teildreieck die verwendete Dreieckswinkelsumme an.
Abbildung zur Aufgabe 431523

Denkanstöße

- Kannst du die gesuchten Winkel in Teildreiecke aufteilen? - Welche Winkel liegen auf einer geraden Linie und ergänzen sich zu \(180^\circ\)? - Wie groß ist die Summe aller Innenwinkel in einem beliebigen Dreieck? - Versuche, zuerst einen fehlenden Winkel im Dreieck \(ADC\) oder \(BCD\) zu bestimmen.

Lösung

1. Da die Summe der Winkel auf einer Geraden \(180^\circ\) beträgt, ist der Nebenwinkel zu \(\angle BDC = 80^\circ\) der Winkel \(\angle ADC = 180^\circ - 80^\circ = 100^\circ\). 2. Im Dreieck \(ADC\) beträgt die Innenwinkelsumme \(180^\circ\). Daher gilt für den roten Winkel \(\delta_1 = \angle ACD\): \(\delta_1 = 180^\circ - 55^\circ - 100^\circ = 25^\circ\). 3. Im Dreieck \(BCD\) beträgt die Innenwinkelsumme ebenfalls \(180^\circ\). Daher gilt für den blauen Winkel \(\delta_2 = \angle BCD\): \(\delta_2 = 180^\circ - 80^\circ - 40^\circ = 60^\circ\). Alternativ lässt sich zuerst der gesamte Winkel \(\gamma = \angle ACB\) im großen Dreieck \(ABC\) bestimmen: \(\gamma = 180^\circ - 55^\circ - 40^\circ = 85^\circ\). Mit \(\delta_1 = 25^\circ\) ergibt sich dann \(\delta_2 = 85^\circ - 25^\circ = 60^\circ\).

Antwort

Nebenwinkel bei \(D\): \(\angle ADC=180^\circ-80^\circ=100^\circ\). Im Dreieck \(ADC\): \(\delta_1=180^\circ-55^\circ-100^\circ=25^\circ\). Im Dreieck \(BCD\): \(\delta_2=180^\circ-80^\circ-40^\circ=60^\circ\).
4315247
In der Abbildung gilt \(g\parallel h\). Berechne \(\beta\) und \(\alpha\). Begründe \(\beta\) als Wechselwinkel. Für \(\alpha\) übertrage den markierten stumpfen gegebenen Winkel als Stufenwinkel, bilde den zugehörigen Nebenwinkel im Dreieck und verwende danach die Dreieckswinkelsumme.
Abbildung zur Aufgabe 431524

Denkanstöße

- Welche Winkelbeziehungen gelten an zwei parallelen Geraden, die von anderen Linien geschnitten werden? - Kennst du den Begriff „Wechselwinkel“ oder „Stufenwinkel“? - Wie könnte dir eine zusätzliche parallele Hilfslinie durch den Punkt \(P\) helfen? - Kannst du ein Dreieck in der Figur finden, dessen Winkel dir weiterhelfen?

Lösung

1. Da die Geraden \(g\) und \(h\) parallel sind, ist der Winkel \(\beta\) ein Wechselwinkel zu dem gegebenen \(40^\circ\)-Winkel bei \(A\). Daraus folgt direkt: \(\beta = 40^\circ\). 2. Zur Berechnung von \(\alpha\) können wir das Dreieck \(ABP\) betrachten: - Der Stufenwinkel des gegebenen \(125^\circ\)-Winkels bei \(D\) an der Parallelen \(g\) beträgt ebenfalls \(125^\circ\) (als Außenwinkel bei \(B\)). - Der Innenwinkel des Dreiecks \(ABP\) bei \(B\) ist der Nebenwinkel dazu: \(180^\circ - 125^\circ = 55^\circ\). - Die Innenwinkelsumme im Dreieck \(ABP\) beträgt \(180^\circ\). Daraus folgt: \(\alpha = 180^\circ - 40^\circ - 55^\circ = 85^\circ\). Alternativ lässt sich eine zu \(g\) und \(h\) parallele Hilfslinie \(k\) durch den Punkt \(P\) nach links zeichnen: - Der Winkel zwischen \(k\) und dem Strahl \(PA\) ist der Wechselwinkel zum Winkel bei \(A\) und beträgt \(40^\circ\). - Der Winkel zwischen \(k\) und dem Strahl \(PB\) ist der Wechselwinkel zum Winkel bei \(D\) und beträgt \(125^\circ\). - Da der Strahl \(PA\) innerhalb des Winkels von \(125^\circ\) verläuft, ergibt sich \(\alpha\) als Differenz: \(\alpha = 125^\circ - 40^\circ = 85^\circ\).

Antwort

\(\beta=40^\circ\) (Wechselwinkel). Zum \(125^\circ\)-Winkel gehört bei \(B\) ein gleich großer Stufenwinkel; der Innenwinkel des Dreiecks ist sein Nebenwinkel \(55^\circ\). Daher \(\alpha=180^\circ-40^\circ-55^\circ=85^\circ\).
4315257
In der Abbildung sind die horizontalen Geraden \(g\) und \(h\) parallel. Zwei rote Geraden schneiden sich im Punkt \(S\) auf \(g\). Der Winkel zwischen den roten Geraden ist \(\beta\); rechts daneben liegt auf \(g\) der Winkel \(\gamma\). Die Werte von \(\beta\) und \(\gamma\) sind in der Abbildung eingetragen. Bestimme \(\alpha\), \(\delta\) und \(\varepsilon\). Begründe deine Rechenschritte mit passenden geometrischen Sätzen.
Abbildung zur Aufgabe 431525

Denkanstöße

- Erinnere dich daran, dass Winkel, die zusammen eine gerade Linie bilden (Nebenwinkel bzw. ein gestreckter Winkel), sich zu \(180^\circ\) ergänzen. - Welche besonderen Winkelbeziehungen entstehen, wenn zwei parallele Geraden von einer dritten Geraden geschnitten werden? Denke an Stufenwinkel (F-Winkel) und Wechselwinkel (Z-Winkel). - Kannst du ein Dreieck in der Figur erkennen? Wie groß ist die Summe aller Innenwinkel in einem Dreieck? - Scheitelwinkel liegen sich an einer Geradenkreuzung gegenüber. Was weißt du über ihre Größe?

Lösung

1. Bestimmung von \(\alpha\): Die Winkel \(\alpha\), \(\beta\) und \(\gamma\) liegen nebeneinander auf der Geraden \(g\) und bilden zusammen einen gestreckten Winkel von \(180^\circ\). Es gilt \(\alpha + \beta + \gamma = 180^\circ\). Mit den bekannten Werten ergibt sich \(\alpha + 55^\circ + 60^\circ = 180^\circ\), woraus \(\alpha = 65^\circ\) folgt. 2. Bestimmung von \(\delta\): Da die Geraden \(g\) und \(h\) parallel sind, ist der Winkel \(\delta\) der Wechselwinkel (Z-Winkel) zum Winkel \(\alpha\). Daher gilt \(\delta = \alpha = 65^\circ\). Alternativ beträgt im Dreieck, das durch die beiden roten Geraden und die Gerade \(h\) gebildet wird, die Winkelsumme \(180^\circ\). Der obere Winkel ist \(\beta = 55^\circ\), und der Innenwinkel unten rechts ist der Wechselwinkel zu \(\gamma\) (also \(60^\circ\)). Damit ist \(\delta = 180^\circ - 55^\circ - 60^\circ = 65^\circ\). 3. Bestimmung von \(\varepsilon\): Der Winkel \(\varepsilon\) ist der Stufenwinkel (F-Winkel) zum Winkel \(\gamma\), da die Geraden \(g\) und \(h\) parallel sind. Daher gilt \(\varepsilon = \gamma = 60^\circ\). Alternativ ist \(\varepsilon\) der Scheitelwinkel zum Innenwinkel des Dreiecks unten rechts. Da dieser Innenwinkel der Wechselwinkel zu \(\gamma = 60^\circ\) ist, gilt auch hier \(\varepsilon = 60^\circ\).

Antwort

\(\alpha = 65^\circ\), weil \(\alpha+\beta+\gamma=180^\circ\) auf der Geraden \(g\) gilt. \(\delta = 65^\circ\) als Wechselwinkel zu \(\alpha\). \(\varepsilon = 60^\circ\) als Stufenwinkel zu \(\gamma\).
4315297
In der Abbildung sind die Geraden \(g\) und \(h\) parallel zueinander (\(g \parallel h\)). Bestimme die Größen der markierten Winkel \(\alpha\), \(\beta\) und \(\gamma\). Begründe deine Schritte mithilfe der bekannten Winkelbeziehungen (wie Nebenwinkel, Stufenwinkel oder der Innenwinkelsumme im Dreieck).
Abbildung zur Aufgabe 431529

Denkanstöße

- Kannst du beschreiben, welche Winkelbeziehungen an zwei parallelen Geraden gelten, die von einer dritten Geraden geschnitten werden? - Welche besonderen Winkelpaare (wie Stufenwinkel oder Wechselwinkel) kannst du in der Zeichnung erkennen? - Wie groß ist die Summe aller Innenwinkel in einem Dreieck? - Nutze die Innenwinkelsumme des großen Dreiecks, um einen der gesuchten Winkel direkt zu bestimmen. - Überlege, wie ein gesuchter Winkel mit einem bekannten Winkel auf einer geraden Linie zusammenhängt.

Lösung

1. Da die Geraden \(g\) und \(h\) parallel zueinander sind, ist der Winkel \(\beta\) ein Stufenwinkel (Korrespondenzwinkel) zum gegebenen Winkel von \(50^\circ\) an der Geraden \(g\). Es gilt somit: \(\beta = 50^\circ\). 2. Der Winkel \(\alpha\) ist der obere Innenwinkel des Dreiecks. Da die Winkelsumme in jedem Dreieck \(180^\circ\) beträgt und die beiden anderen Innenwinkel des großen Dreiecks \(50^\circ\) und \(60^\circ\) betragen, berechnet sich \(\alpha\) wie folgt: \(\alpha = 180^\circ - 50^\circ - 60^\circ = 70^\circ\). 3. Da \(g \parallel h\) gilt, ist der Innenwinkel des kleinen Dreiecks an der Geraden \(h\) ebenfalls \(60^\circ\) (Stufenwinkel zu dem Winkel von \(60^\circ\) an der Geraden \(g\)). 4. Der Winkel \(\gamma\) und dieser Innenwinkel von \(60^\circ\) sind Nebenwinkel und ergänzen sich auf der Geraden \(h\) zu \(180^\circ\). Daraus folgt: \(\gamma = 180^\circ - 60^\circ = 120^\circ\).

Antwort

\(\beta = 50^\circ\) als Stufenwinkel zum gegebenen \(50^\circ\)-Winkel; aus der Dreieckswinkelsumme folgt \(\alpha = 70^\circ\); \(\gamma = 120^\circ\) als Nebenwinkel zum entsprechenden \(60^\circ\)-Stufenwinkel.
4315347
Im abgebildeten Dreieck \(ABC\) verläuft die Strecke \(DE\) parallel zur Seite \(BC\). Die beiden benötigten Winkel bei \(B\) und \(C\) sind in der Abbildung gegeben. Bestimme die markierten Winkel \(\alpha\) bei \(A\) und \(\beta\) bei \(D\). Begründe deine Vorgehensweise.
Abbildung zur Aufgabe 431534

Denkanstöße

- Schau dir das große Dreieck \(ABC\) an. Wie groß ist die Summe aller Innenwinkel im Dreieck? - Da die Linien \(DE\) und \(BC\) parallel sind, welche Winkelbeziehungen (wie Stufenwinkel oder Wechselwinkel) kannst du hier finden? - Wie hängen die Winkel \(\beta\) und \(\angle ADE\) an der Geraden \(AB\) zusammen? - Welche besondere Eigenschaft haben Winkel, die sich an einer Geraden zu einer geraden Linie ergänzen?

Lösung

1. Im großen Dreieck \(ABC\) sind die Innenwinkel bei \(B\) (\(50^\circ\)) und bei \(C\) (\(60^\circ\)) gegeben. Nach dem Innenwinkelsatz für Dreiecke beträgt die Summe der Winkel im Dreieck \(ABC\) genau \(180^\circ\). Daraus ergibt sich der Winkel \(\alpha\) bei \(A\): \(\alpha = 180^\circ - 50^\circ - 60^\circ = 70^\circ\). 2. Da die Strecke \(DE\) parallel zur Seite \(BC\) verläuft, sind die Winkel \(\angle ADE\) und \(\angle ABC\) Stufenwinkel (auch entsprechende Winkel genannt). Es gilt daher: \(\angle ADE = \angle ABC = 50^\circ\). 3. Der gesuchte Winkel \(\beta\) (also \(\angle BDE\)) und der Winkel \(\angle ADE\) liegen auf der Geraden \(AB\) und bilden zusammen einen gestreckten Winkel von \(180^\circ\) (Nebenwinkel): \(\beta = 180^\circ - \angle ADE = 180^\circ - 50^\circ = 130^\circ\).

Antwort

\(\alpha = 70^\circ\) aus der Innenwinkelsumme im Dreieck \(ABC\). Wegen \(DE \parallel BC\) ist \(\angle ADE=50^\circ\) als Stufenwinkel zu \(\angle ABC\); daher ist \(\beta = 130^\circ\) als Nebenwinkel zu \(\angle ADE\).
4315407
Berechne \(\alpha\), \(\gamma\) und \(\delta\). Begründe mit Scheitelwinkel, Nebenwinkel und Innenwinkelsumme des Vierecks.
Abbildung zur Aufgabe 431540

Denkanstöße

- Welcher gesuchte Winkel ist ein Scheitelwinkel zu einem bekannten Winkel? - Welcher Innenwinkel ist Nebenwinkel zu einem Außenwinkel? - Wann kannst du die Winkelsumme im Viereck nutzen?

Lösung

1. Der Scheitelwinkel zum Winkel \(120^\circ\) an der Ecke \(A\) ist der Innenwinkel \(\alpha\). Da Scheitelwinkel gleich groß sind, gilt: \(\alpha = 120^\circ\) 2. Der Innenwinkel bei \(B\) ist direkt gegeben mit \(\beta = 70^\circ\). 3. Der Nebenwinkel zum Außenwinkel \(75^\circ\) an der Ecke \(C\) ist der Innenwinkel \(\gamma\): \(\gamma = 180^\circ - 75^\circ = 105^\circ\) 4. Über die Innenwinkelsumme im Viereck (\(360^\circ\)) lässt sich \(\delta\) bestimmen: \(\delta = 360^\circ - (\alpha + \beta + \gamma) = 360^\circ - (120^\circ + 70^\circ + 105^\circ) = 360^\circ - 295^\circ = 65^\circ\)

Antwort

Scheitelwinkel: \(\alpha=120^\circ\). Nebenwinkel: \(\gamma=180^\circ-75^\circ=105^\circ\). Viereckswinkelsumme: \(\delta=360^\circ-(120^\circ+70^\circ+105^\circ)=65^\circ\).
4315417
In einem Viereck \(ABCD\) sind zwei Innenwinkel gegeben: \(\alpha = 75^\circ\) und \(\beta = 105^\circ\). Der Winkel \(\delta\) an der Ecke \(D\) ist doppelt so groß wie der Winkel \(\gamma\) an der Ecke \(C\). Berechne die beiden unbekannten Winkel \(\gamma\) und \(\delta\).

Denkanstöße

- Wie groß ist die Summe aller Innenwinkel in einem Viereck? - Wenn du die beiden bekannten Winkel von der Gesamtsumme abziehst, wie viel bleibt für die anderen beiden Winkel zusammen übrig? - Wenn ein Winkel doppelt so groß ist wie der andere, in wie viele gleich große Teile kannst du die verbleibende Winkelsumme aufteilen?

Lösung

1. Die Winkelsumme in jedem Viereck beträgt \(360^\circ\). Es gilt: \(\alpha + \beta + \gamma + \delta = 360^\circ\) 2. Setze die bekannten Winkel ein: \(75^\circ + 105^\circ + \gamma + \delta = 360^\circ\) \(180^\circ + \gamma + \delta = 360^\circ\) \(\gamma + \delta = 180^\circ\) 3. Da der Winkel \(\delta\) doppelt so groß wie \(\gamma\) ist, gilt \(\delta = 2\gamma\). Setze dies in die Gleichung ein: \(\gamma + 2\gamma = 180^\circ\) \(3\gamma = 180^\circ\) \(\gamma = 60^\circ\) 4. Berechne \(\delta\): \(\delta = 2 \cdot 60^\circ = 120^\circ\)

Antwort

\(\gamma = 60^\circ\) und \(\delta = 120^\circ\)
4315457
Gegeben sind zwei parallele Geraden \(g\) und \(h\) mit \(g \parallel h\) sowie zwei schneidende Linien. Bestimme die Maße der Winkel \(\alpha\), \(\beta\) und \(\gamma\). Begründe deinen Lösungsweg.
Abbildung zur Aufgabe 431545

Denkanstöße

- Lies die Aufgabe aufmerksam durch. Welche Geraden sind als parallel angegeben? - Welche Winkelbeziehungen kennst du an parallelen Geraden, die von einer dritten Geraden geschnitten werden? - Kannst du ein Dreieck in der Zeichnung erkennen? Was weißt du über die Summe der Winkel in einem Dreieck? - Wie hängen Winkel zusammen, die sich an einer Geraden gegenüberstehen oder nebeneinanderliegen? - Versuche, Schritt für Schritt vorzugehen und zuerst die Winkel zu bestimmen, die direkt mit den gegebenen Werten zusammenhängen.

Lösung

1. Bestimmung von \(\beta\): Da die Geraden \(g\) und \(h\) parallel sind, ist der Winkel \(\beta\) der Stufenwinkel zum Nebenwinkel des Winkels \(70^\circ\) an der Geraden \(g\). Alternativ ist der Stufenwinkel zum Winkel \(70^\circ\) an der Geraden \(h\) gleich \(70^\circ\). Da \(\beta\) und dieser Winkel Nebenwinkel sind, gilt \(\beta = 180^\circ - 70^\circ = 110^\circ\). 2. Bestimmung von \(\alpha\): Die Geraden \(g\) und die beiden schneidenden Linien bilden ein Dreieck mit den Basiswinkeln \(70^\circ\) und \(60^\circ\). Über die Innenwinkelsumme im Dreieck berechnet sich der Winkel an der Spitze zu \(\alpha = 180^\circ - 70^\circ - 60^\circ = 50^\circ\). 3. Bestimmung von \(\gamma\): Da \(g \parallel h\), ist der Winkel \(\gamma\) der Stufenwinkel zum Nebenwinkel des Winkels \(60^\circ\) an der Geraden \(g\). Somit gilt \(\gamma = 180^\circ - 60^\circ = 120^\circ\).

Antwort

\(\alpha = 50^\circ\), weil die Winkelsumme im Dreieck \(180^\circ\) beträgt. \(\beta = 110^\circ\), weil der entsprechende \(70^\circ\)-Stufenwinkel und \(\beta\) Nebenwinkel sind. \(\gamma = 120^\circ\), weil der entsprechende \(60^\circ\)-Stufenwinkel und \(\gamma\) Nebenwinkel sind.
4315487
In der Abbildung gilt \(g\parallel h\). Bestimme \(\gamma\) und \(\beta\). Begründe zuerst \(\gamma\) als Wechselwinkel, bestimme dann den Winkel bei \(S\) im Dreieck \(SBD\) und übertrage ihn schließlich als Scheitelwinkel auf \(\beta\).
Abbildung zur Aufgabe 431548

Denkanstöße

- Welche Beziehungen gibt es zwischen Winkeln an parallelen Geraden, die von einer anderen Geraden geschnitten werden? - Denke an Stufenwinkel und Wechselwinkel. - Wie hängen die Winkel an einer Geradenkreuzung zusammen (Scheitelwinkel)? - Nutze die Winkelsumme in den entstehenden Dreiecken.

Lösung

1. Da die Geraden \(g\) und \(h\) parallel sind, sind die Winkel \(\angle SAC = 45^\circ\) und \(\angle SDB = \gamma\) Wechselwinkel (Wechselwinkel an parallelen Geraden sind gleich groß). Somit gilt: \(\gamma = 45^\circ\). 2. Im Dreieck \(SBD\) beträgt die Winkelsumme \(180^\circ\). Die Winkel an den Ecken \(B\) und \(D\) sind gegeben bzw. berechnet: \(\angle SBD = 30^\circ\) und \(\gamma = 45^\circ\). Der Innenwinkel des Dreiecks bei \(S\) ist somit: \(\angle BSD = 180^\circ - 30^\circ - 45^\circ = 105^\circ\). 3. Da der Winkel \(\beta = \angle ASC\) und der Winkel \(\angle BSD\) Scheitelwinkel an der Kreuzung der Geraden sind, sind sie gleich groß: \(\beta = 105^\circ\).

Antwort

Wechselwinkel: \(\gamma=45^\circ\). Im Dreieck \(SBD\): \(\angle BSD=180^\circ-30^\circ-45^\circ=105^\circ\). Scheitelwinkel: \(\beta=105^\circ\).
4315497
Bestimme den Knickwinkel \(\gamma\) zwischen den parallelen Geraden \(g\) und \(h\). Lege gedanklich eine Hilfsparallele durch \(V\), bestimme beide Teilwinkel mit Wechsel- bzw. Nebenwinkeln und addiere sie. Eine Messung reicht nicht.
Abbildung zur Aufgabe 431549

Denkanstöße

- Hilft es dir, eine zusätzliche parallele Linie durch den Knickpunkt zu zeichnen? - Welche Winkelbeziehungen (wie Stufenwinkel, Wechselwinkel oder Nebenwinkel) kannst du an parallelen Geraden anwenden? - Kannst du den gesuchten Winkel in zwei kleinere Winkel aufteilen und diese einzeln bestimmen?

Lösung

1. Zeichne eine gedankliche Hilfsgerade parallel zu \(g\) und \(h\) durch den Scheitelpunkt \(V\). Diese Gerade teilt den gesuchten Winkel \(\gamma\) in zwei Teilwinkel: einen unteren Teilwinkel \(\gamma_1\) und einen oberen Teilwinkel \(\gamma_2\), sodass \(\gamma = \gamma_1 + \gamma_2\). 2. Da die Hilfsgerade parallel zu \(g\) verläuft, ist der untere Teilwinkel \(\gamma_1\) ein Wechselwinkel (Wechselwinkel an Parallelen) zum gegebenen Winkel \(50^\circ\). Es gilt somit \(\gamma_1 = 50^\circ\). 3. Da die Hilfsgerade parallel zu \(h\) verläuft, betrachten wir den gegebenen Winkel \(120^\circ\) an der Geraden \(h\). Der Nebenwinkel dazu an der Geraden \(h\) beträgt \(180^\circ - 120^\circ = 60^\circ\). Der obere Teilwinkel \(\gamma_2\) ist der Wechselwinkel zu diesem Nebenwinkel, woraus \(\gamma_2 = 60^\circ\) folgt. 4. Durch Addition der beiden Teilwinkel ergibt sich der gesuchte Winkel: \(\gamma = 50^\circ + 60^\circ = 110^\circ\).

Antwort

Hilfsparallele: Der untere Teilwinkel ist als Wechselwinkel \(50^\circ\). Zum gegebenen \(120^\circ\)-Winkel gehört der Nebenwinkel \(60^\circ\); dessen Wechselwinkel ist der obere Teilwinkel. Daher \(\gamma=50^\circ+60^\circ=110^\circ\).
4315517
Berechne \(\delta=\angle ADC\) und \(\gamma_2=\angle BCD\). Begründe deine Rechenkette.
Abbildung zur Aufgabe 431551

Denkanstöße

- Welche zwei Winkelregeln brauchst du in der Figur? - Suche einen Winkel bei \(D\), der beide Teildreiecke miteinander verbindet. - Prüfe nach jedem Schritt, in welcher Teilfigur du weiterrechnen kannst.

Lösung

1. Im Dreieck \(ADC\) beträgt die Innenwinkelsumme \(180^\circ\). Daraus ergibt sich: \(\alpha+\gamma_1+\delta=180^\circ\), also \(40^\circ+30^\circ+\delta=180^\circ\). Damit ist \(\delta=110^\circ\). 2. Da die Punkte \(A\), \(D\) und \(B\) auf einer Geraden liegen, bilden \(\delta\) und \(\angle BDC\) Nebenwinkel. Daher gilt \(\angle BDC=180^\circ-110^\circ=70^\circ\). 3. Im Dreieck \(BDC\) gilt wieder die Innenwinkelsumme \(180^\circ\). Deshalb ist \(70^\circ+55^\circ+\gamma_2=180^\circ\), also \(\gamma_2=55^\circ\).

Antwort

\(\delta = 110^\circ\), weil im Dreieck \(ADC\) die Winkelsumme \(180^\circ\) beträgt. Der Nebenwinkel zu \(\delta\) bei \(D\) ist \(70^\circ\). Daher ist im Dreieck \(BDC\) \(\gamma_2 = 55^\circ\).
4329817
Der markierte Gesamtwinkel wird in die Teilwinkel \(\alpha\) und \(\beta\) zerlegt. Beide Teilwinkel werden halbiert. Berechne \(\gamma\), den die beiden Winkelhalbierenden einschließen. Wie hängt \(\gamma\) allgemein mit dem Gesamtwinkel zusammen?
Abbildung zur Aufgabe 432981

Denkanstöße

- Wie hängen \(\alpha\) und \(\beta\) mit dem Gesamtwinkel zusammen? - Was ändert sich, wenn beide Teilwinkel halbiert werden? - Versuche \(\gamma\) zuerst mit \(\alpha\) und \(\beta\) zu beschreiben.

Lösung

1. Der zweite Teilwinkel ist \(\beta=120^\circ-40^\circ=80^\circ\). 2. Die Winkelhalbierenden teilen die Teilwinkel in \(20^\circ\) und \(40^\circ\). 3. Daher ist \(\gamma=20^\circ+40^\circ=60^\circ\). 4. \(60^\circ\) ist die Hälfte von \(120^\circ\). Allgemein ist der Winkel zwischen den beiden Winkelhalbierenden halb so groß wie der Gesamtwinkel.

Antwort

\(\gamma = 60^\circ\). Der Winkel \(\gamma\) ist genau halb so groß wie der Gesamtwinkel (\(60^\circ = 120^\circ : 2\)).
4329867
Es gilt \(g\parallel h\). Bestimme \(\gamma=\angle ACB\) über die Parallelität. Nutze dazu den Nebenwinkel am stumpfen markierten Winkel und übertrage die beiden passenden Winkel an den Punkt \(C\).
Abbildung zur Aufgabe 432986

Denkanstöße

- Welcher Nebenwinkel zum stumpfen markierten Winkel hilft weiter? - Welche Winkel kannst du wegen \(g\parallel h\) an den Punkt \(C\) übertragen? - Welche Summe bilden sie dort mit \(\gamma\)?

Lösung

1. Der Nebenwinkel zum gegebenen \(130^\circ\)-Winkel beträgt \(50^\circ\). 2. Wegen \(g\parallel h\) werden der \(40^\circ\)-Winkel und der \(50^\circ\)-Winkel als entsprechende Wechsel-/Stufenwinkel an den Punkt \(C\) übertragen. 3. Dort bilden \(40^\circ\), \(\gamma\) und \(50^\circ\) zusammen einen gestreckten Winkel. 4. Also \(40^\circ+\gamma+50^\circ=180^\circ\) und damit \(\gamma=90^\circ\).

Antwort

Nebenwinkel zu \(130^\circ\): \(50^\circ\). Wegen \(g\parallel h\) werden \(40^\circ\) und \(50^\circ\) an \(C\) übertragen. Gestreckter Winkel: \(40^\circ+\gamma+50^\circ=180^\circ\), also \(\gamma=90^\circ\).
4329897
Es gilt \(g\parallel h\). Berechne \(\beta=\angle ABC\) und \(\gamma=\angle BCA\).
Abbildung zur Aufgabe 432989

Denkanstöße

- Nutze die Eigenschaften von Winkeln an parallelen Geraden (Stufenwinkel, Wechselwinkel). - Wie hängen ein Winkel und sein Nebenwinkel an einer Geraden zusammen? - Betrachte das Dreieck \(ABC\) für den letzten Schritt.

Lösung

1. Bestimmung von \(\gamma\): Da \(g \parallel h\), ist der Innenwinkel bei \(C\) der Stufenwinkel zum Nebenwinkel des \(120^\circ\)-Winkels. Alternativ: Der Wechselwinkel zum \(120^\circ\)-Winkel an der Geraden \(h\) ist der Außenwinkel bei \(C\). Der Innenwinkel ist somit \(\gamma = 180^\circ - 120^\circ = 60^\circ\). 2. Berechnung von \(\beta\): Im Dreieck \(ABC\) gilt für die Winkelsumme \(180^\circ = 30^\circ + \beta + \gamma\). Mit \(\gamma = 60^\circ\) folgt \(\beta = 180^\circ - 30^\circ - 60^\circ = 90^\circ\).

Antwort

\(\beta = 90^\circ\) und \(\gamma = 60^\circ\)
4329907
In der Abbildung sind zwei parallele Geraden und ein Dreieck dargestellt. Bestimme \(\alpha\) und \(\beta\). Leite zuerst aus dem markierten Außenwinkel den zugehörigen Innenwinkel ab, übertrage ihn mit der Parallelwinkelbeziehung auf \(\alpha\) und verwende anschließend die Dreieckswinkelsumme für \(\beta\).
Abbildung zur Aufgabe 432990

Denkanstöße

- Welche Winkelbeziehungen gelten an geschnittenen Parallelen? - Kannst du einen Winkel finden, der genauso groß ist wie der gesuchte Winkel \(\alpha\)? - Erinnere dich an die Winkelsumme in einem Dreieck.

Lösung

1. Bestimmung von \(\alpha\): Der Winkel \(\alpha\) bei der Ecke \(R\) ist der Wechselwinkel zum Innenwinkel an der Geraden \(b\). Der gegebene Außenwinkel beträgt \(135^\circ\), also ist der Innenwinkel \(180^\circ - 135^\circ = 45^\circ\). Aufgrund der Parallelität gilt \(\alpha = 45^\circ\). 2. Berechnung von \(\beta\): Im Dreieck \(PQR\) beträgt die Winkelsumme \(180^\circ\). Mit den Winkeln \(40^\circ\) (bei \(P\)) und \(\alpha = 45^\circ\) ergibt sich \(\beta = 180^\circ - 40^\circ - 45^\circ = 95^\circ\).

Antwort

Nebenwinkel: \(180^\circ-135^\circ=45^\circ\). Parallelwinkel: \(\alpha=45^\circ\). Dreieckswinkelsumme: \(40^\circ+45^\circ+\beta=180^\circ\), also \(\beta=95^\circ\).
4330007
Zwei Geraden \(s_1\) und \(s_2\) schneiden sich im Punkt \(S\) und treffen die Gerade \(h\). Die gegebenen Winkelgrößen sind an den beiden Schnittpunkten mit \(h\) in der Abbildung markiert. Berechne die Größe des Winkels \(\alpha\) bei \(S\). Erkläre deine einzelnen Rechenschritte.
Abbildung zur Aufgabe 433000

Denkanstöße

- Bestimme zunächst den Innenwinkel, der zum Außenwinkel von \(135^\circ\) gehört. - Wie groß ist die Summe der Innenwinkel eines Dreiecks?

Lösung

1. Die Gerade \(h\) und die Geraden \(s_1\) und \(s_2\) bilden ein Dreieck. 2. Der linke Innenwinkel dieses Dreiecks beträgt \(50^\circ\). 3. Der rechte Innenwinkel ist der Nebenwinkel zum gegebenen Außenwinkel: \(180^\circ - 135^\circ = 45^\circ\). 4. Mit der Innenwinkelsumme im Dreieck folgt \(\alpha = 180^\circ - 50^\circ - 45^\circ = 85^\circ\).

Antwort

Der rechte Innenwinkel ist als Nebenwinkel zum markierten Außenwinkel \(45^\circ\) groß. Mit der Innenwinkelsumme im Dreieck folgt \(\alpha = 180^\circ - 50^\circ - 45^\circ = 85^\circ\).
4330027
In der Abbildung entstehen ein Dreieck und zwei Außenwinkel. Bestimme \(\beta\), \(\alpha\) und \(\gamma\). Gib für \(\beta\) die Dreieckswinkelsumme, für \(\alpha\) die Außenwinkel-/Nebenwinkelbeziehung und für \(\gamma\) Nebenwinkel plus Stufenwinkel an.
Abbildung zur Aufgabe 433002

Denkanstöße

- Nutze die Innenwinkelsumme im Dreieck. - Wie hängen Innen- und Außenwinkel an einer Ecke zusammen? - Suche nach Stufenwinkeln an den Parallelen.

Lösung

1. In dem Dreieck, das durch die beiden schneidenden Geraden und die Gerade \(g\) gebildet wird, sind die beiden Innenwinkel \(65^\circ\) und \(40^\circ\) markiert. 2. Der dritte Innenwinkel des Dreiecks ist \(\beta = 180^\circ - 65^\circ - 40^\circ = 75^\circ\). 3. Der Winkel \(\alpha\) ist der Außenwinkel des Dreiecks an dieser Ecke. Er berechnet sich zu \(\alpha = 180^\circ - \beta = 105^\circ\) oder als Summe der beiden nicht anliegenden Innenwinkel: \(65^\circ + 40^\circ = 105^\circ\). 4. An der Geraden \(g\) ergänzt sich der markierte Winkel von \(40^\circ\) zu einem Winkel von \(140^\circ\). Dieser ist ein Stufenwinkel zu \(\gamma\). Somit gilt \(\gamma = 140^\circ\).

Antwort

Dreieckswinkelsumme: \(\beta=180^\circ-65^\circ-40^\circ=75^\circ\). Außenwinkel: \(\alpha=180^\circ-75^\circ=105^\circ\). Zum \(40^\circ\)-Winkel gehört der Nebenwinkel \(140^\circ\); als Stufenwinkel gilt daher \(\gamma=140^\circ\).
4330057
Berechne die Größe des Winkels \(\alpha\) in dem dargestellten Dreieck. Erläutere deine Schritte.
Abbildung zur Aufgabe 433005

Denkanstöße

- Wie groß ist die Summe der Innenwinkel in einem Dreieck? - Was weißt du über Nebenwinkel an einer Geraden? - Was gilt für Scheitelwinkel bei zwei sich schneidenden Geraden?

Lösung

1. An der rechten unteren Ecke ist der Außenwinkel \(115^\circ\) markiert. Der zugehörige Innenwinkel des Dreiecks ist der Nebenwinkel: \(180^\circ - 115^\circ = 65^\circ\). 2. An der oberen Ecke ist ein Scheitelwinkel von \(60^\circ\) markiert. Da Scheitelwinkel gleich groß sind, beträgt der Innenwinkel an dieser Ecke ebenfalls \(60^\circ\). 3. Die Summe der Innenwinkel in jedem Dreieck beträgt \(180^\circ\). Somit gilt für \(\alpha\): \(\alpha = 180^\circ - 65^\circ - 60^\circ = 55^\circ\).

Antwort

Der Innenwinkel rechts unten ist als Nebenwinkel zu \(115^\circ\) gleich \(65^\circ\). Der obere Innenwinkel ist als Scheitelwinkel zum markierten \(60^\circ\)-Winkel ebenfalls \(60^\circ\). Mit der Dreieckswinkelsumme folgt \(\alpha = 180^\circ-65^\circ-60^\circ=55^\circ\).
4330067
Bestimme \(\alpha\). Begründe deine Rechenkette mit Nebenwinkel, Scheitelwinkel und Innenwinkelsumme des Vierecks.
Abbildung zur Aufgabe 433006

Denkanstöße

- Welche bekannten Winkel lassen sich zuerst in Innenwinkel des Vierecks umwandeln? - Welche Rolle spielen dabei Neben- und Scheitelwinkel? - Wann kannst du die Innenwinkelsumme des Vierecks einsetzen?

Lösung

1. An der Ecke \(D\) ist ein Außenwinkel von \(110^\circ\) markiert. Der zugehörige Innenwinkel ist der Nebenwinkel: \(180^\circ - 110^\circ = 70^\circ\). 2. An der Ecke \(C\) ist ein Scheitelwinkel von \(110^\circ\) markiert. Der Innenwinkel ist als Scheitelwinkel gleich groß, also \(110^\circ\). 3. Die Summe der Innenwinkel in einem Viereck beträgt \(360^\circ\). Es gilt: \(\alpha + 80^\circ + 110^\circ + 70^\circ = 360^\circ\). 4. Die Summe der drei bekannten Winkel ist \(260^\circ\). Daraus ergibt sich \(\alpha = 360^\circ - 260^\circ = 100^\circ\).

Antwort

Bei \(D\): \(180^\circ-110^\circ=70^\circ\) (Nebenwinkel). Bei \(C\): \(110^\circ\) (Scheitelwinkel). Dann \(\alpha+80^\circ+110^\circ+70^\circ=360^\circ\), also \(\alpha=100^\circ\).
4330217
Das abgebildete Viereck ist konkav. Drei Innenwinkel sind angegeben. Bestimme den vierten Innenwinkel \(\delta\) und gib die Gleichung mit der Innenwinkelsumme eines Vierecks an; die Größe darf nicht aus der Zeichnung abgelesen werden.
Abbildung zur Aufgabe 433021

Denkanstöße

- Gilt die Winkelsumme von \(360\,^\circ\) auch für Figuren, die „nach innen geknickt“ sind? - Der gesuchte Winkel ist größer als \(180\,^\circ\).

Lösung

1. Die Winkelsumme in jedem Viereck (auch in konkaven) beträgt \(360\,^\circ\). 2. Addiere die drei gegebenen Innenwinkel: \(30\,^\circ + 40\,^\circ + 30\,^\circ = 100\,^\circ\). 3. Ziehe diese Summe von \(360\,^\circ\) ab, um den vierten Innenwinkel zu erhalten: \(\delta = 360\,^\circ - 100\,^\circ = 260\,^\circ\).

Antwort

Auch im konkaven Viereck gilt \(30^\circ+40^\circ+30^\circ+\delta=360^\circ\). Daher \(\delta=260^\circ\).
4330227
Das abgebildete konkave Viereck ist achsensymmetrisch; daher sind die beiden markierten Winkel \(\alpha\) und \(\gamma\) gleich. Bestimme \(\alpha\). Gib zuerst die Symmetriegleichung und danach die Innenwinkelsumme des Vierecks an.
Abbildung zur Aufgabe 433022

Denkanstöße

- Setze für die beiden unbekannten, gleichen Winkel eine Variable ein. - Wie viel bleibt von den \(360\,^\circ\) übrig, wenn du die bekannten Winkel abziehst?

Lösung

1. Die Summe aller Innenwinkel im Viereck ist \(360\,^\circ\). 2. Es gilt: \(\alpha + \gamma + \beta + \delta = 360\,^\circ\). Da \(\alpha = \gamma\), folgt \(2\alpha + 30\,^\circ + 280\,^\circ = 360\,^\circ\). 3. Vereinfachen: \(2\alpha + 310\,^\circ = 360\,^\circ\). 4. \(2\alpha = 50\,^\circ \Rightarrow \alpha = 25\,^\circ\).

Antwort

Achsensymmetrie: \(\alpha=\gamma\). Viereckswinkelsumme: \(2\alpha+30^\circ+280^\circ=360^\circ\). Daher \(\alpha=25^\circ\).
4330407
In der Abbildung gilt \(p\parallel q\). Bestimme \(\alpha\), \(\gamma\) und \(\beta\). Begründe \(\alpha\) als Nebenwinkel, \(\gamma\) als Stufenwinkel und \(\beta\) mit der Dreieckswinkelsumme.
Abbildung zur Aufgabe 433040

Denkanstöße

- Ergänzen sich zwei Winkel zu \(180^\circ\), nennt man sie Nebenwinkel. - Nutze die Stufenwinkel-Eigenschaft an den parallelen Geraden \(p\) und \(q\).

Lösung

1. Der Winkel \(\alpha\) und der gegebene Winkel von \(115^\circ\) sind Nebenwinkel an der Geraden \(p\). Also ist \(\alpha = 180^\circ - 115^\circ = 65^\circ\). 2. Da \(p \parallel q\), ist der Winkel \(\gamma\) ein Stufenwinkel zu dem Winkel von \(48^\circ\) an der Geraden \(q\). Somit ist \(\gamma = 48^\circ\). 3. In dem Dreieck, das durch die Transversalen und die Gerade \(p\) gebildet wird, gilt die Winkelsumme: \(\beta = 180^\circ - \alpha - \gamma\). 4. Einsetzen der Werte: \(\beta = 180^\circ - 65^\circ - 48^\circ = 67^\circ\).

Antwort

Nebenwinkel: \(\alpha=180^\circ-115^\circ=65^\circ\). Stufenwinkel: \(\gamma=48^\circ\). Dreieckswinkelsumme: \(\beta=180^\circ-65^\circ-48^\circ=67^\circ\).
4330487
Im Dreieck \(ABC\) ist \(w\) die Winkelhalbierende bei \(A\). Bestimme \(\alpha\), \(\gamma\) und \(\delta\). Gib nacheinander die Verdopplung des Halbwinkels, die Dreieckswinkelsumme im großen Dreieck und die Dreieckswinkelsumme im Teildreieck \(ADC\) an.
Abbildung zur Aufgabe 433048

Denkanstöße

- Was bedeutet es für die Winkel am Punkt \(A\), wenn \(w\) eine Winkelhalbierende ist? - Wie groß ist die Summe aller Innenwinkel in einem beliebigen Dreieck? - Kannst du ein kleineres Teildreieck finden, in dem du bereits zwei Winkel kennst?

Lösung

1. Da \(w\) die Winkelhalbierende von \(\angle BAC\) ist, gilt \(\alpha = 2 \cdot 32^\circ = 64^\circ\). 2. Über die Innenwinkelsumme im Dreieck \(ABC\) berechnet man \(\gamma = 180^\circ - \alpha - \beta = 180^\circ - 64^\circ - 44^\circ = 72^\circ\). 3. Im Teildreieck \(ADC\) (wobei \(D\) der Schnittpunkt von \(w\) mit \(BC\) ist) gilt für die Innenwinkelsumme: \(\delta = 180^\circ - \frac{\alpha}{2} - \gamma = 180^\circ - 32^\circ - 72^\circ = 76^\circ\).

Antwort

Winkelhalbierende: \(\alpha=2\cdot32^\circ=64^\circ\). Großes Dreieck: \(\gamma=180^\circ-64^\circ-44^\circ=72^\circ\). Teildreieck \(ADC\): \(\delta=180^\circ-32^\circ-72^\circ=76^\circ\).
4330567
In dem abgebildeten Viereck sind drei Außenwinkel gegeben. Bestimme die zugehörigen Innenwinkel bei \(A\), \(B\) und \(C\) jeweils als Nebenwinkel und berechne danach \(\delta\) mit der Innenwinkelsumme des Vierecks.
Abbildung zur Aufgabe 433056

Denkanstöße

- Welche Summe bilden ein Innenwinkel und sein direkt angrenzender Außenwinkel? - Bestimme zunächst die drei Innenwinkel, zu denen Außenwinkel angegeben sind. - Nutze anschließend die Innenwinkelsumme des Vierecks für \(\delta\).

Lösung

1. Bei \(A\) ergänzen sich Innen- und Außenwinkel zu \(180^\circ\). Daher ist \(\alpha = 180^\circ - 110^\circ = 70^\circ\). 2. Der Innenwinkel bei \(B\) ist \(180^\circ - 85^\circ = 95^\circ\). 3. Bei \(C\) gilt \(\gamma = 180^\circ - 90^\circ = 90^\circ\). 4. Die Innenwinkelsumme des Vierecks beträgt \(360^\circ\). Damit ist \(\delta = 360^\circ - (70^\circ + 95^\circ + 90^\circ) = 105^\circ\).

Antwort

\(\alpha=70^\circ\), Innenwinkel bei \(B=95^\circ\), \(\gamma=90^\circ\) (jeweils Nebenwinkel). Danach \(\delta=360^\circ-(70^\circ+95^\circ+90^\circ)=105^\circ\).
4330597
In der Abbildung zeigen gleichartige Bogenmarkierungen tatsächlich gleich große Winkel. Bestimme \(\alpha\), \(\beta\), \(\gamma\) und \(\delta\). Gib an, welche Werte aus Nebenwinkeln folgen und welche Gleichheiten ausschließlich aus den Bogenmarkierungen stammen.
Abbildung zur Aufgabe 433059

Denkanstöße

- Welche Winkel tragen dieselbe Anzahl von Bogenmarkierungen? - Welche Innenwinkel kannst du direkt als Nebenwinkel zu den angegebenen Außenwinkeln bestimmen? - Prüfe am Ende die Summe der vier Innenwinkel.

Lösung

1. Die Winkel \(\alpha\) und \(\beta\) tragen dieselbe einfache Bogenmarkierung und sind daher gleich groß. Beide sind Nebenwinkel zu einem Außenwinkel von \(70^\circ\). Somit gilt \(\alpha = \beta = 110^\circ\). 2. \(\gamma\) ist der Nebenwinkel zum markierten Außenwinkel von \(110^\circ\). Daher ist \(\gamma = 70^\circ\). 3. \(\delta\) und \(\gamma\) tragen dieselbe doppelte Bogenmarkierung. Also gilt \(\delta = \gamma = 70^\circ\). 4. Kontrolle: \(110^\circ + 110^\circ + 70^\circ + 70^\circ = 360^\circ\).

Antwort

Nebenwinkel zum \(70^\circ\)-Außenwinkel: \(\alpha=110^\circ\). Gleiche einfache Bogenmarkierung: \(\beta=\alpha=110^\circ\). Nebenwinkel zum \(110^\circ\)-Außenwinkel: \(\gamma=70^\circ\). Gleiche doppelte Bogenmarkierung: \(\delta=\gamma=70^\circ\).
4330767
Die Abbildung enthält zwei gleichschenklige Dreiecke, die an \(E\) zusammenhängen. Bestimme \(\epsilon\). Begründe nacheinander den Basiswinkel im ersten Dreieck, dessen dritten Winkel, den Nebenwinkel bei \(E\) und schließlich die Basiswinkelgleichung im zweiten Dreieck.
Abbildung zur Aufgabe 433076

Denkanstöße

- Welche Winkel sind im gleichschenkligen Dreieck \(ADE\) gleich groß? - Welche Nebenwinkelbeziehung entsteht am Punkt \(E\) auf der Geraden \(AB\)? - Welche beiden Winkel sind anschließend im gleichschenkligen Dreieck \(EBD\) gleich groß?

Lösung

1. Im gleichschenkligen Dreieck \(ADE\) sind die Basiswinkel bei \(A\) und \(D\) gleich. Daher ist \(\angle ADE = 35^\circ\). 2. Mit der Innenwinkelsumme folgt \(\angle AED = 180^\circ - 35^\circ - 35^\circ = 110^\circ\). 3. Da \(A\), \(E\) und \(B\) auf einer Geraden liegen, ist \(\angle DEB = 180^\circ - 110^\circ = 70^\circ\). 4. Im gleichschenkligen Dreieck \(EBD\) sind die Basiswinkel bei \(B\) und \(D\) gleich. Daher ist \(2\epsilon + 70^\circ = 180^\circ\). 5. Somit ist \(\epsilon = 55^\circ\).

Antwort

Im gleichschenkligen Dreieck \(ADE\): \(\angle ADE=35^\circ\), also \(\angle AED=110^\circ\). Nebenwinkel: \(\angle DEB=70^\circ\). Im gleichschenkligen Dreieck \(EBD\): \(2\epsilon+70^\circ=180^\circ\), daher \(\epsilon=55^\circ\).
4331157
Bestimme \(\alpha\) zwischen den Strahlen \(u\) und \(v\).
Abbildung zur Aufgabe 433115

Denkanstöße

- Welche beiden Strahlen bilden die zugrunde liegende Gerade? - Beschreibe die Lage von \(u\) und \(v\) jeweils zum selben Strahl dieser Geraden. - Wie kannst du daraus den Winkel zwischen \(u\) und \(v\) bestimmen?

Lösung

1. Lage des Strahls \(u\): Vom nach rechts verlaufenden Strahl der Geraden aus gemessen liegt \(u\) bei \(180^\circ - 115^\circ = 65^\circ\). 2. Lage des Strahls \(v\): Dieser liegt bei \(110^\circ\), gemessen vom nach rechts verlaufenden Strahl der Geraden. 3. Der Winkel zwischen den Strahlen ist die Differenz: \(\alpha = 110^\circ - 65^\circ = 45^\circ\).

Antwort

Der Winkel \(\alpha\) ist \(45^\circ\) groß.
4331207
Der Strahl \(d\) halbiert \(\angle(a,c)\). Der Strahl \(e\) halbiert \(\angle(a,d)\). Berechne \(\angle(c,e)\).
Abbildung zur Aufgabe 433120

Denkanstöße

- Welche Teilwinkel liegen zwischen den Strahlen \(c\) und \(e\)? - Welche dieser Teilwinkel entstehen durch die beiden Winkelhalbierenden? - Markiere notfalls nur die Winkelstücke, die zum gesuchten Winkel gehören.

Lösung

1. Der blaue Strahl \(d\) halbiert \(\angle(a,c)=120^\circ\). Daher gilt \(\angle(a,d)=\angle(d,c)=60^\circ\). 2. Der rote Strahl \(e\) halbiert \(\angle(a,d)=60^\circ\). Daher gilt \(\angle(d,e)=30^\circ\). 3. Somit ist \(\angle(c,e)=\angle(c,d)+\angle(d,e)=60^\circ+30^\circ=90^\circ\).

Antwort

\(\angle(a,d)=60^\circ\) und \(\angle(d,e)=30^\circ\). Daher gilt \(\angle(c,e)=90^\circ\).
4331287
Die Vorderansicht des Gartenhauses ist ein achsensymmetrisches Fünfeck. Berechne \(\gamma\).
Abbildung zur Aufgabe 433128

Denkanstöße

- Wie groß ist die Summe aller Innenwinkel in einem Fünfeck? - Nutze die Symmetrie: Was bedeutet sie für die Winkel an den Punkten \(C\) und \(E\)?

Lösung

1. Berechne die Winkelsumme im Fünfeck: \(S = (5 - 2) \cdot 180\,^\circ = 3 \cdot 180\,^\circ = 540\,^\circ\). 2. Addiere die bekannten Winkel: \(90\,^\circ + 90\,^\circ + 110\,^\circ = 290\,^\circ\). 3. Subtrahiere diese Summe von der Gesamtsumme: \(540\,^\circ - 290\,^\circ = 250\,^\circ\). 4. Da das Fünfeck achsensymmetrisch ist, sind die beiden gesuchten Winkel gleich groß: \(\gamma = 250\,^\circ : 2 = 125\,^\circ\).

Antwort

\(\gamma = 125\,^\circ\)
4331307
Das Sechseck ist achsensymmetrisch. Berechne \(\gamma\).
Abbildung zur Aufgabe 433130

Denkanstöße

- Welche Winkelsumme gehört zu einem Sechseck? - Welche Informationen liefern die gleichen Winkelmarkierungen?

Lösung

1. Die Winkelsumme eines Sechsecks beträgt \((6 - 2) \cdot 180^\circ = 720^\circ\). 2. Subtrahiere die beiden rechten Winkel von der Gesamtsumme: \(720^\circ - 2 \cdot 90^\circ = 720^\circ - 180^\circ = 540^\circ\). 3. Da die restlichen vier Winkel gleich groß sind, teile den Rest durch 4: \(\gamma = 540^\circ : 4 = 135^\circ\).

Antwort

\(\gamma = 135^\circ\)
4331327
Bestimme \(x\). Begründe deine Rechenkette mit Nebenwinkeln, Scheitelwinkeln und Dreieckswinkelsummen.
Abbildung zur Aufgabe 433132

Denkanstöße

- Welche Winkel kannst du an einem Schnittpunkt sofort miteinander verknüpfen? - In welchem Dreieck kannst du zuerst einen fehlenden Winkel bestimmen? - Arbeite von einem Dreieck zum nächsten.

Lösung

1. Berechnung des Innenwinkels im linken Dreieck am Scheitelpunkt bei \(\beta\): Da \(\beta\) ein Nebenwinkel ist, beträgt der Innenwinkel \(180^\circ - 115^\circ = 65^\circ\). 2. Der Innenwinkel am oberen Scheitelpunkt des linken Dreiecks ist der markierte Winkel \(\alpha = 45^\circ\). 3. Berechnung des dritten Innenwinkels im linken Dreieck: \(180^\circ - 65^\circ - 45^\circ = 70^\circ\). 4. Der Nebenwinkel zu diesem \(70^\circ\)-Winkel ist ein Innenwinkel des rechten Dreiecks und beträgt \(180^\circ - 70^\circ = 110^\circ\). 5. Der Innenwinkel am oberen Scheitelpunkt des rechten Dreiecks ist der Scheitelwinkel zu \(\gamma = 40^\circ\) und daher ebenfalls \(40^\circ\) groß. 6. Berechnung von \(x\) mithilfe der Innenwinkelsumme im rechten Dreieck: \(x = 180^\circ - 110^\circ - 40^\circ = 30^\circ\).

Antwort

Links: Innenwinkel zu \(\beta\): \(180^\circ-115^\circ=65^\circ\). Dritter Winkel links: \(180^\circ-65^\circ-45^\circ=70^\circ\). Nebenwinkel dazu: \(110^\circ\). Scheitelwinkel zu \(\gamma\): \(40^\circ\). Rechts: \(x=180^\circ-110^\circ-40^\circ=30^\circ\).
4331337
Berechne \(\delta\). Begründe deine Rechenkette mit Dreieckswinkelsumme und Scheitelwinkeln.
Abbildung zur Aufgabe 433133

Denkanstöße

- Welche beiden Dreiecke teilen sich den Kreuzungspunkt? - Welche Winkel am Kreuzungspunkt sind gleich groß? - In welchem Dreieck kannst du zuerst rechnen?

Lösung

1. Im unteren Dreieck lässt sich der Winkel am gemeinsamen Schnittpunkt \(M\) der Geraden \(s\) und \(t\) über die Innenwinkelsumme berechnen: \(180^\circ - 45^\circ - 45^\circ = 90^\circ\). 2. Der Winkel im oberen Dreieck am Punkt \(M\) ist der Scheitelwinkel zum berechneten \(90^\circ\)-Winkel und ist daher ebenfalls \(90^\circ\) groß. 3. Im oberen Dreieck sind nun zwei Winkel bekannt (\(90^\circ\) und \(\gamma = 35^\circ\)). Über die Innenwinkelsumme ergibt sich \(\delta\): \(\delta = 180^\circ - 90^\circ - 35^\circ = 55^\circ\).

Antwort

Unteres Dreieck: Winkel am Schnittpunkt \(=180^\circ-45^\circ-45^\circ=90^\circ\). Scheitelwinkel oben ebenfalls \(90^\circ\). Oberes Dreieck: \(\delta=180^\circ-90^\circ-35^\circ=55^\circ\).
4365867
Im abgebildeten Dreieck \(ABC\) teilt \(CD\) das Dreieck in zwei Teildreiecke. Bestimme \(\alpha\) und \(\beta\). Gib nacheinander die Dreieckswinkelsumme im großen Dreieck, die Dreieckswinkelsumme in \(BDC\) und die Aufteilung des rechten Winkels bei \(C\) an.
Abbildung zur Aufgabe 436586

Denkanstöße

- Nutze den Winkelsummensatz für das gesamte Dreieck, um den fehlenden Basiswinkel zu finden. - Schau dir das Teildreieck an, in dem bereits zwei Winkel bekannt sind. - Der rechte Winkel bei \(C\) setzt sich aus den beiden gesuchten Teilwinkeln zusammen.

Lösung

1. Berechnung des Winkels bei \(B\) im großen Dreieck \(ABC\): \(\angle B = 180^\circ - 90^\circ - 25^\circ = 65^\circ\). 2. Im Teildreieck \(BDC\) nutzen wir die Winkelsumme von \(180^\circ\): \(\alpha = 180^\circ - \angle B - \angle BDC = 180^\circ - 65^\circ - 100^\circ = 15^\circ\). 3. Da der Winkel bei \(C\) insgesamt \(90^\circ\) beträgt, berechnen wir \(\beta\) als Differenz: \(\beta = 90^\circ - \alpha = 90^\circ - 15^\circ = 75^\circ\). 4. Zur Kontrolle gilt im Teildreieck \(ADC\): \(\angle ADC = 180^\circ - 100^\circ = 80^\circ\) und damit \(\beta = 180^\circ - 25^\circ - 80^\circ = 75^\circ\).

Antwort

Großes Dreieck: \(\angle B=180^\circ-90^\circ-25^\circ=65^\circ\). Teildreieck \(BDC\): \(\alpha=180^\circ-65^\circ-100^\circ=15^\circ\). Rechter Winkel bei \(C\): \(\beta=90^\circ-15^\circ=75^\circ\).
4365877
Das Dreieck \(ABC\) wird durch \(CD\) in zwei Teildreiecke geteilt. Berechne \(\alpha\) und \(\beta\). Gib die Dreieckswinkelsumme in \(BDC\), den Nebenwinkel bei \(D\) und danach die Dreieckswinkelsumme in \(ADC\) an.
Abbildung zur Aufgabe 436587

Denkanstöße

- In jedem Teildreieck müssen sich die Winkel zu \(180^\circ\) ergänzen. - Welcher Winkel lässt sich direkt aus den gegebenen Werten im Teildreieck \(BDC\) berechnen? - Wie hängen die beiden Winkel bei \(D\) an der Geraden \(AB\) zusammen?

Lösung

1. Im Teildreieck \(BDC\) sind zwei Winkel gegeben. Wir berechnen den dritten Winkel \(\beta\) über die Winkelsumme: \(\beta = 180^\circ - 50^\circ - 35^\circ = 95^\circ\). 2. Die Winkel \(\beta\) und \(\angle ADC\) bilden zusammen einen gestreckten Winkel an der Geraden \(AB\). Daher gilt: \(\angle ADC = 180^\circ - 95^\circ = 85^\circ\). 3. Im Teildreieck \(ADC\) nutzen wir erneut den Winkelsummensatz: \(\alpha = 180^\circ - 85^\circ - 25^\circ = 70^\circ\). 4. Zur Kontrolle ist im großen Dreieck \(ABC\) der Winkel \(\angle C = 25^\circ + 35^\circ = 60^\circ\). Damit gilt \(70^\circ + 50^\circ + 60^\circ = 180^\circ\).

Antwort

In \(BDC\): \(\beta=180^\circ-50^\circ-35^\circ=95^\circ\). Nebenwinkel bei \(D\): \(\angle ADC=180^\circ-95^\circ=85^\circ\). In \(ADC\): \(\alpha=180^\circ-85^\circ-25^\circ=70^\circ\).
4366577
Es gilt \(g\parallel h\). Bestimme die drei Innenwinkel des Dreiecks \(ABC\).
Abbildung zur Aufgabe 436657

Denkanstöße

- Welche markierten Winkel lassen sich wegen \(g\parallel h\) in das Dreieck übertragen? - Welche Winkelbeziehung begründet die Übertragung? - Welche Summe haben danach die drei Innenwinkel?

Lösung

1. Aufgrund der Stufen- oder Wechselwinkeleigenschaft an Parallelen gilt: 2. Der Innenwinkel \(\alpha\) bei \(A\) ist der Wechselwinkel zu \(50^\circ\), also \(\alpha = 50^\circ\). 3. Der Innenwinkel \(\beta\) bei \(B\) ist der Wechselwinkel zu \(60^\circ\), also \(\beta = 60^\circ\). 4. Der Innenwinkel \(\gamma\) bei \(C\) ergibt sich aus der Winkelsumme: \(\gamma = 180^\circ - (50^\circ + 60^\circ) = 70^\circ\).

Antwort

\(\alpha = 50^\circ, \beta = 60^\circ, \gamma = 70^\circ\)
4366587
In einem Dreieck \(ABC\) liegt der Punkt \(D\) auf der Seite \(AC\). Es gilt \(AD = BD = CD\). Der Winkel \(\alpha\) beträgt \(25^\circ\). Berechne die Winkel \(\beta\) und \(\gamma\).

Denkanstöße

- Zerlege das große Dreieck in zwei gleichschenklige Teildreiecke. - Welche Winkel in den Teildreiecken müssen gleich groß sein? - Wie setzt sich der Winkel \(\beta\) aus den beiden Teilwinkeln bei \(B\) zusammen?

Lösung

1. Im Dreieck \(ABD\) ist \(AD = BD\), also ist es gleichschenklig. Damit ist \(\angle ABD = \alpha = 25^\circ\). 2. Der Außenwinkel von \(\triangle ABD\) bei \(D\) ist \(\angle BDC = \alpha + \angle ABD = 25^\circ + 25^\circ = 50^\circ\). 3. Im Dreieck \(BCD\) ist \(BD = CD\), also ist es auch gleichschenklig. Die Basiswinkel sind \(\gamma\) und \(\angle CBD\). 4. \(\gamma = (180^\circ - 50^\circ) : 2 = 65^\circ\). 5. Der Gesamtwinkel \(\beta\) ist \(\angle ABD + \angle CBD = 25^\circ + 65^\circ = 90^\circ\).

Antwort

\(\beta = 90^\circ, \gamma = 65^\circ\)
4366627
Die Winkelhalbierenden bei \(A\) und \(B\) schneiden sich in \(I\). Berechne den dritten Innenwinkel \(\gamma\) des Dreiecks.
Abbildung zur Aufgabe 436662

Denkanstöße

- Welche Winkel im kleinen Dreieck \(ABI\) sind Teile von \(\alpha\) und \(\beta\)? - Welche Winkelsumme gilt in \(ABI\)? - Welche Größe brauchst du danach noch, um \(\gamma\) zu bestimmen?

Lösung

1. Im Dreieck \(ABI\) gilt für die Winkelsumme: \(\frac{\alpha}{2} + \frac{\beta}{2} + 130^\circ = 180^\circ\). 2. Daraus folgt \(\frac{\alpha}{2} + \frac{\beta}{2} = 50^\circ\). 3. Durch Multiplikation mit 2 erhält man die Summe der ganzen Winkel: \(\alpha + \beta = 100^\circ\). 4. Im großen Dreieck \(ABC\) gilt: \(\gamma = 180^\circ - (\alpha + \beta) = 180^\circ - 100^\circ = 80^\circ\).

Antwort

\(\gamma = 80^\circ\)
4367087
Zwei sich schneidende Geraden bilden Winkel. Einer dieser Winkel ist genau ein Viertel der Summe der anderen drei Winkel. Wie groß ist dieser Winkel?

Denkanstöße

- Nutze die Tatsache, dass die Summe aller Winkel am Schnittpunkt \(360^\circ\) ist. - Stelle eine Gleichung für den gesuchten Winkel auf.

Lösung

1. Sei \(\alpha\) der gesuchte Winkel. Die Summe der anderen drei Winkel ist \(360^\circ - \alpha\). 2. Die Bedingung lautet: \(\alpha = \frac{1}{4}(360^\circ - \alpha)\). 3. Auflösen: \(4\alpha = 360^\circ - \alpha \Rightarrow 5\alpha = 360^\circ \Rightarrow \alpha = 72^\circ\).

Antwort

Der Winkel beträgt \(72^\circ\).
4367977
Die Geraden \(g\) und \(h\) sind parallel und werden von zwei Transversalen geschnitten. Die beiden gegebenen Winkel sind **an der unteren Parallelen \(h\)** markiert. Bestimme \(x\). Übertrage beide Angaben zunächst mit Parallelwinkelbeziehungen an die obere Gerade \(g\), bestimme dort den benötigten Innenwinkel und verwende anschließend die Dreieckswinkelsumme. Damit ist die Parallelität zwingend Teil des Lösungswegs.
Abbildung zur Aufgabe 436797

Denkanstöße

- Die Zahlen stehen jetzt an \(h\); ohne \(g\parallel h\) kennst du die Winkel des Dreiecks an \(g\) noch nicht. - Übertrage beide Winkel zuerst als Stufenwinkel an \(g\). - Beim rechten Schnittpunkt brauchst du danach noch den Nebenwinkel, bevor du die Dreieckswinkelsumme verwendest.

Lösung

1. Wegen \(g\parallel h\) wird der linke \(65^\circ\)-Winkel als entsprechender Stufenwinkel an den Schnittpunkt \(P\) auf \(g\) übertragen. Der linke Innenwinkel des Dreiecks ist daher \(65^\circ\). 2. Der rechte \(110^\circ\)-Winkel wird ebenfalls als Stufenwinkel an den Schnittpunkt \(Q\) auf \(g\) übertragen. Der Innenwinkel des Dreiecks bei \(Q\) ist der Nebenwinkel dazu: \(180^\circ-110^\circ=70^\circ\). 3. Im Dreieck \(PQR\) gilt \(65^\circ+70^\circ+x=180^\circ\). 4. Daher \(x=45^\circ\).

Antwort

Stufenwinkel an \(g\): links \(65^\circ\), rechts außen \(110^\circ\). Der rechte Innenwinkel ist der Nebenwinkel \(70^\circ\). Dreieckswinkelsumme: \(65^\circ+70^\circ+x=180^\circ\), also \(x=45^\circ\).
4368447
Auf der Seite \(AD\) des Parallelogramms \(ABCD\) liegt \(M\). Berechne alle Innenwinkel des Parallelogramms.
Abbildung zur Aufgabe 436844

Denkanstöße

- Welche besondere Form hat das Dreieck \(ABM\)? - Welche Beziehungen gelten zwischen den Innenwinkeln eines Parallelogramms? - Welche Winkelgröße musst du zuerst bestimmen, damit du die übrigen findest?

Lösung

1. Das Dreieck \(ABM\) ist wegen \(AB = AM\) gleichschenklig. Daher ist \(\angle ABM = \angle BMA = 70^\circ\). 2. Der Winkel bei \(A\) ist \(180^\circ - 70^\circ - 70^\circ = 40^\circ\). 3. Im Parallelogramm sind gegenüberliegende Winkel gleich groß. Daher sind die Winkel bei \(A\) und \(C\) jeweils \(40^\circ\). 4. Benachbarte Winkel ergänzen sich zu \(180^\circ\). Somit sind die Winkel bei \(B\) und \(D\) jeweils \(140^\circ\).

Antwort

Die Innenwinkel bei \(A\) und \(C\) sind jeweils \(40^\circ\). Die Innenwinkel bei \(B\) und \(D\) sind jeweils \(140^\circ\).
4368627
Das Trapez \(ABCD\) ist gleichschenklig und es gilt \(AB\parallel CD\). Berechne \(\angle BAC\).
Abbildung zur Aufgabe 436862

Denkanstöße

- Welche besondere Dreiecksform entsteht aus den gleich markierten Seiten? - Welche Winkelbeziehung liefert die Parallelität \(AB\parallel CD\)?

Lösung

1. Aus den Streckenmarkierungen folgt insbesondere \(AD = DC\). Daher ist das Dreieck \(ADC\) gleichschenklig. 2. Die Basiswinkel sind gleich: \(\angle DAC = \angle DCA = \frac{180^\circ - 110^\circ}{2} = 35^\circ\). 3. Da \(AB \parallel CD\), sind \(\angle BAC\) und \(\angle DCA\) Wechselwinkel an Parallelen. 4. Folglich ist \(\angle BAC = 35^\circ\).

Antwort

Der Winkel \(\angle BAC\) beträgt \(35^\circ\).
4368667
Im abgebildeten rechtwinkligen Trapez \(ABCD\) gilt \(AB=18\,\text{cm}\) und \(CD=12\,\text{cm}\). Fällt man von \(C\) das Lot auf \(AB\), sei \(E\) der Fußpunkt. a) Bestimme die beiden spitzen Winkel des rechtwinkligen Dreiecks \(EBC\) aus den Winkelangaben der Skizze und klassifiziere das Dreieck nach seinen Winkeln und Seiten. b) Nutze das Ergebnis aus a), um die Höhe \(AD\) zu berechnen.
Abbildung zur Aufgabe 436866

Denkanstöße

- Beginne mit den drei Winkeln im Dreieck \(EBC\); einer ist ein rechter Winkel, einer ist in der Skizze gegeben. - Was folgt über die Seiten eines Dreiecks, wenn zwei Winkel gleich groß sind? - Zerlege erst danach die untere Grundseite in \(AE+EB\).

Lösung

1. Da \(CE\perp AB\), ist \(\angle CEB=90^\circ\). In der Skizze ist \(\angle EBC=45^\circ\) gegeben. 2. Mit der Dreieckswinkelsumme ist \(\angle ECB=180^\circ-90^\circ-45^\circ=45^\circ\). Das Dreieck \(EBC\) ist daher rechtwinklig und gleichschenklig; folglich gilt \(CE=EB\). 3. Das Viereck \(AECD\) ist ein Rechteck, also \(AE=CD=12\,\text{cm}\). 4. Damit \(EB=AB-AE=18\,\text{cm}-12\,\text{cm}=6\,\text{cm}\). 5. Wegen \(CE=EB\) ist \(CE=6\,\text{cm}\). Im Rechteck gilt außerdem \(AD=CE\), also \(AD=6\,\text{cm}\).

Antwort

a) \(\angle EBC=45^\circ\), \(\angle CEB=90^\circ\), daher \(\angle ECB=45^\circ\). Das Dreieck \(EBC\) ist gleichschenklig-rechtwinklig. b) \(AE=12\,\text{cm}\), also \(EB=18\,\text{cm}-12\,\text{cm}=6\,\text{cm}\). Aus a) folgt \(CE=EB=6\,\text{cm}\), somit \(AD=6\,\text{cm}\).
4371367
Berechne den kleineren Winkel zwischen Minuten- und Stundenzeiger um \(14{:}15\) Uhr. Gib dabei getrennt die Winkelposition des Minutenzeigers und des Stundenzeigers relativ zur 12-Uhr-Richtung an, bevor du ihre Differenz bildest.

Denkanstöße

- Überlege dir zuerst, um wie viel Grad sich der Minutenzeiger pro Minute bewegt. - Wie viel Grad legt der Stundenzeiger in einer Stunde und wie viel in einer Minute zurück? - Berechne die Winkelpositionen beider Zeiger ausgehend von der \(12\)-Uhr-Markierung. - Vergiss nicht, dass sich der Stundenzeiger auch während der \(15\) Minuten ein kleines Stück weiterbewegt.

Lösung

1. Bestimmung der Position des Minutenzeigers: Um \(15\) Minuten nach der vollen Stunde steht der Minutenzeiger auf der Ziffer \(3\). Bezogen auf die \(12\)-Uhr-Markierung (\(0^\circ\)) hat er einen Winkel von \(15 \cdot 6^\circ = 90^\circ\) zurückgelegt. 2. Bestimmung der Position des Stundenzeigers: Um \(14\) Uhr steht der Stundenzeiger auf der \(2\). Das entspricht \(2 \cdot 30^\circ = 60^\circ\) von der \(12\). In den \(15\) Minuten, die seitdem vergangen sind, bewegt sich der Stundenzeiger um weitere \(15 \cdot 0{,}5^\circ = 7{,}5^\circ\) vorwärts. Die Gesamtposition ist also \(60^\circ + 7{,}5^\circ = 67{,}5^\circ\) von der \(12\). 3. Berechnung der Differenz: Der Winkel zwischen den Zeigern ist \(|90^\circ - 67{,}5^\circ| = 22{,}5^\circ\).

Antwort

Minutenzeiger: \(15\cdot6^\circ=90^\circ\). Stundenzeiger: \(2\cdot30^\circ+15\cdot0{,}5^\circ=67{,}5^\circ\). Differenz: \(22{,}5^\circ\).
4371437
Stell dir vor, du hast eine Zeichenschablone aus Holz, die einen Winkel von genau \(35^\circ\) besitzt. Wie kannst du nur mit dieser Schablone und einem Lineal die folgenden Winkel konstruieren? Beschreibe dein Vorgehen kurz. a) \(105^\circ\) b) \(140^\circ\) c) \(5^\circ\)

Denkanstöße

- Welche Zielwinkel sind direkte Vielfache von \(35^\circ\)? - Welche Summe haben Nebenwinkel an einer Geraden? - Wie nah kommst du mit einem Vielfachen von \(35^\circ\) an \(180^\circ\)?

Lösung

1. Für \(105^\circ\) legst du den \(35^\circ\)-Winkel dreimal direkt aneinander: \(3 \cdot 35^\circ = 105^\circ\). 2. Für \(140^\circ\) legst du ihn viermal direkt aneinander: \(4 \cdot 35^\circ = 140^\circ\). 3. Für \(5^\circ\) legst du ihn zunächst fünfmal an und erhältst \(175^\circ\). Verlängere den ersten Schenkel zur Geraden; der Nebenwinkel ist \(180^\circ - 175^\circ = 5^\circ\).

Antwort

a) Dreimal anlegen. b) Viermal anlegen. c) Fünfmal anlegen und anschließend den Nebenwinkel zum gestreckten Winkel nutzen.
4371857
In einem Quadrat \(ABCD\) liegt ein Punkt \(M\) so, dass \(ABM\) gleichseitig ist. Berechne \(\angle AMC\). Begründe den Wert mit den Seitenbeziehungen von Quadrat und gleichseitigem Dreieck und den daraus entstehenden gleichschenkligen Dreiecken; eine Messung der Zeichnung reicht nicht.
Abbildung zur Aufgabe 437185

Denkanstöße

- Welche Strecken sind aufgrund von Quadrat und gleichseitigem Dreieck gleich lang? - Welche zusätzlichen gleichschenkligen Dreiecke entstehen dadurch? - Aus welchen Teilwinkeln setzt sich \(\angle AMC\) zusammen?

Lösung

1. Im Quadrat sind alle Seiten gleich lang; im gleichseitigen Dreieck gilt \(AB = AM = BM\). 2. Daher ist auch \(AD = AM\), sodass \(ADM\) gleichschenklig ist. Bei \(A\) gilt \(\angle DAM = 90^\circ - 60^\circ = 30^\circ\). 3. Die Basiswinkel von \(ADM\) sind jeweils \((180^\circ - 30^\circ) : 2 = 75^\circ\). 4. Ebenso ist \(BCM\) gleichschenklig; daraus folgt \(\angle BMC = 75^\circ\). 5. Schließlich ist \(\angle AMC = \angle AMB + \angle BMC = 60^\circ + 75^\circ = 135^\circ\).

Antwort

Aus \(AD=AB=AM\) folgt \(AD=AM\); daher ist \(ADM\) gleichschenklig. \(\angle DAM=90^\circ-60^\circ=30^\circ\), also \(\angle AMD=75^\circ\). Analog liefert das gleichschenklige Dreieck \(BCM\) den Winkel \(\angle BMC=75^\circ\). Da \(\angle AMB=60^\circ\), gilt \(\angle AMC=60^\circ+75^\circ=135^\circ\).
4314547
Im Dreieck \(ABC\) ist \(w\) die Winkelhalbierende von \(\angle BAC\). Die benötigten gegebenen Winkel sind in der Abbildung markiert. Berechne \(\alpha=\angle CAD\) und den Winkel \(\gamma\) bei \(C\). Gib die Rechenkette aus Nebenwinkel, Dreieckswinkelsumme im Teildreieck, Winkelhalbierende und Dreieckswinkelsumme im großen Dreieck an; eine Messung reicht nicht.
Abbildung zur Aufgabe 431454

Denkanstöße

- Welche Beziehung besteht zwischen den beiden benachbarten Winkeln bei \(D\), die auf einer Geraden liegen? - Nutze die Winkelsumme im Dreieck \(ABD\), um den Teilwinkel bei \(A\) zu bestimmen. - Was bedeutet es für die beiden Teilwinkel bei \(A\), dass die blaue Strecke die Winkelhalbierende ist?

Lösung

1. Die Winkel \(\angle ADB\) und \(\angle ADC\) liegen auf einer Geraden und bilden zusammen einen gestreckten Winkel von \(180^\circ\) (Nebenwinkel). Somit gilt: \(\angle ADB = 180^\circ - 75^\circ = 105^\circ\). 2. Im Teildreieck \(ABD\) beträgt die Innenwinkelsumme \(180^\circ\). Der Winkel \(\angle DAB\) berechnet sich daher als: \(\angle DAB = 180^\circ - 105^\circ - 40^\circ = 35^\circ\). 3. Da \(w\) die Winkelhalbierende des Winkels \(\angle BAC\) ist, sind die beiden Teilwinkel \(\angle DAB\) und \(\angle CAD\) gleich groß. Es folgt: \(\alpha = \angle CAD = 35^\circ\). 4. Der gesamte Winkel bei \(A\) ist somit \(\angle BAC = 2 \cdot 35^\circ = 70^\circ\). 5. Im großen Dreieck \(ABC\) beträgt die Innenwinkelsumme ebenfalls \(180^\circ\). Daraus berechnet sich der Winkel \(\gamma\) bei \(C\): \(\gamma = 180^\circ - 70^\circ - 40^\circ = 70^\circ\).

Antwort

Nebenwinkel bei \(D\): \(\angle ADB=180^\circ-75^\circ=105^\circ\). Im Dreieck \(ABD\): \(\angle DAB=180^\circ-105^\circ-40^\circ=35^\circ\). Winkelhalbierende: \(\alpha=35^\circ\), also \(\angle BAC=70^\circ\). Im Dreieck \(ABC\): \(\gamma=180^\circ-70^\circ-40^\circ=70^\circ\).
4315037
Zwei Geraden schneiden sich im Punkt \(S\). Zwei weitere Geraden bilden mit ihnen die Dreiecke \(ABS\) und \(CDS\). In der nicht maßstabsgetreuen Abbildung sind einige Winkel gegeben. Berechne die Winkel \(\alpha\), \(\beta\) und den Winkel \(\gamma\) am Punkt \(C\). Begründe deine Schritte.
Abbildung zur Aufgabe 431503

Denkanstöße

- Welche Winkel liegen auf einer geraden Linie und ergänzen sich zu einem gestreckten Winkel? - Was weißt du über die Summe aller Innenwinkel in einem Dreieck? - Wenn sich zwei Geraden kreuzen, welche Winkel liegen sich dann gegenüber und sind gleich groß? - Versuche, zuerst den Winkel im linken Dreieck zu bestimmen, um dann zum rechten Dreieck zu gelangen.

Lösung

1. Der Winkel \(\alpha\) und der \(75^\circ\)-Winkel sind Nebenwinkel an einer Geraden: \(\alpha = 180^\circ - 75^\circ = 105^\circ\). 2. Die Winkelsumme im Dreieck \(ABS\) beträgt \(180^\circ\). Daraus folgt für \(\beta\): \(\beta = 180^\circ - 75^\circ - 65^\circ = 40^\circ\). 3. Die Winkel \(\angle ASB\) und \(\angle CSD\) sind Scheitelwinkel, also gilt \(\angle CSD = \beta = 40^\circ\). 4. Die Winkelsumme im Dreieck \(CDS\) beträgt \(180^\circ\). Somit gilt für \(\gamma\): \(\gamma = 180^\circ - 40^\circ - 50^\circ = 90^\circ\).

Antwort

\(\alpha = 105^\circ\) als Nebenwinkel zu \(75^\circ\); \(\beta = 40^\circ\) aus der Winkelsumme in \(ABS\); der gegenüberliegende Winkel bei \(S\) ist als Scheitelwinkel ebenfalls \(40^\circ\), daher folgt aus der Winkelsumme in \(CDS\): \(\gamma = 90^\circ\).
4315117
Sind die beiden Geraden \(g\) und \(h\) parallel zueinander? Begründe deine Antwort mithilfe einer Rechnung.
Abbildung zur Aufgabe 431511

Denkanstöße

- Wenn \(g\) und \(h\) parallel wären, welche Größe hätte der Wechselwinkel zum \(35^\circ\)-Winkel? - Welche drei Geraden begrenzen das kleine Dreieck in der Zeichnung? - Welche Innenwinkelsumme muss in diesem Dreieck gelten?

Lösung

1. Angenommen, die Geraden \(g\) und \(h\) wären parallel. Dann müsste der Wechselwinkel zwischen \(s\) und \(h\) zum gegebenen Winkel von \(35^\circ\) ebenfalls \(35^\circ\) groß sein. 2. Die Geraden \(s\), \(t\) und \(h\) begrenzen ein Dreieck. Dessen weitere Innenwinkel sind der rechte Winkel zwischen \(s\) und \(t\) mit \(90^\circ\) und der gegebene Winkel zwischen \(t\) und \(h\) mit \(58^\circ\). 3. Für die Innenwinkelsumme dieses Dreiecks müsste daher gelten: \(35^\circ + 90^\circ + 58^\circ = 180^\circ\). Tatsächlich ist die Summe jedoch \(183^\circ\). 4. Dieser Widerspruch zeigt, dass \(g\) und \(h\) nicht parallel sein können.

Antwort

Nein, die Geraden \(g\) und \(h\) sind nicht parallel. Unter der Annahme \(g \parallel h\) hätten die drei Innenwinkel des von \(s\), \(t\) und \(h\) begrenzten Dreiecks die Summe \(35^\circ + 90^\circ + 58^\circ = 183^\circ\) statt \(180^\circ\).
4315267
Drei Geraden schneiden sich in einem Punkt und bilden die sechs Winkel \(\alpha\), \(\beta\), \(\gamma\), \(\delta\), \(\varepsilon\) und \(\varphi\). Gegeben sind \(\alpha = 60^\circ\) und \(\beta = 65^\circ\). a) Entscheide für jede Behauptung und begründe kurz: 1. \(\alpha + \beta + \gamma = 180^\circ\) 2. \(\beta = \delta\) 3. \(\gamma = \varphi\) 4. \(\alpha + \beta + \delta + \varepsilon = 250^\circ\) b) Berechne alle sechs Winkel.
Abbildung zur Aufgabe 431526

Denkanstöße

- Welche drei benachbarten Winkel bilden jeweils einen gestreckten Winkel? - Welche Winkel liegen sich als Scheitelwinkel gegenüber? - Bestimme zuerst den noch fehlenden Winkel in einer Halbebene und übertrage dann über Scheitelwinkel.

Lösung

1. Behauptung 1 ist wahr, weil \(\alpha\), \(\beta\) und \(\gamma\) zusammen einen gestreckten Winkel bilden. 2. Behauptung 2 ist falsch: \(\delta\) ist Scheitelwinkel zu \(\alpha\), also \(\delta = 60^\circ\), während \(\beta = 65^\circ\). 3. Behauptung 3 ist wahr, weil \(\gamma\) und \(\varphi\) Scheitelwinkel sind. 4. Behauptung 4 ist wahr: \(\delta = \alpha = 60^\circ\) und \(\varepsilon = \beta = 65^\circ\), also ist die Summe \(250^\circ\). 5. Aus \(\alpha + \beta + \gamma = 180^\circ\) folgt \(\gamma = 55^\circ\). Damit sind \(\delta = 60^\circ\), \(\varepsilon = 65^\circ\) und \(\varphi = 55^\circ\).

Antwort

a) 1 wahr: gestreckter Winkel; 2 falsch: \(\delta\) ist Scheitelwinkel zu \(\alpha\), nicht zu \(\beta\); 3 wahr: \(\gamma\) und \(\varphi\) sind Scheitelwinkel; 4 wahr: \(\delta=\alpha\) und \(\varepsilon=\beta\), daher beträgt die Summe \(250^\circ\). b) \(\alpha=60^\circ\), \(\beta=65^\circ\), \(\gamma=55^\circ\), \(\delta=60^\circ\), \(\varepsilon=65^\circ\), \(\varphi=55^\circ\)
4315467
In der Abbildung schneiden sich vier Geraden und bilden dabei verschiedene Dreiecke. Bestimme die Maße der Winkel \(\alpha\), \(\beta\) und \(\gamma\). Begründe deinen Lösungsweg.
Abbildung zur Aufgabe 431546

Denkanstöße

- Welche geometrischen Figuren (wie Dreiecke) kannst du in der Zeichnung erkennen? - Was weißt du über die Summe aller Innenwinkel in einem Dreieck? - Wenn zwei Geraden sich kreuzen, welche Beziehungen gibt es zwischen den Winkeln an dieser Kreuzung? - Wie groß ist der Winkel, wenn zwei benachbarte Winkel zusammen eine gerade Linie bilden? - Versuche, die gesuchten Winkel nacheinander zu bestimmen. Welcher lässt sich am einfachsten als Erster berechnen?

Lösung

1. Bestimmung von \(\alpha\): Das große Dreieck hat die bekannten Innenwinkel \(60^\circ\) und \(55^\circ\). Über die Innenwinkelsumme im Dreieck berechnet sich der dritte Winkel zu \(\alpha = 180^\circ - 60^\circ - 55^\circ = 65^\circ\). 2. Bestimmung von \(\beta\): Das obere kleine Dreieck hat den Innenwinkel \(55^\circ\) an der Spitze. Der linke Innenwinkel ist der Nebenwinkel zu \(135^\circ\) und beträgt \(180^\circ - 135^\circ = 45^\circ\). Über die Innenwinkelsumme im kleinen Dreieck berechnet sich der dritte Winkel zu \(\beta = 180^\circ - 55^\circ - 45^\circ = 80^\circ\). 3. Bestimmung von \(\gamma\): Da \(\beta\) und \(\gamma\) Nebenwinkel an einer Geradenkreuzung sind, gilt \(\gamma = 180^\circ - \beta = 180^\circ - 80^\circ = 100^\circ\).

Antwort

\(\alpha = 65^\circ\), aus der Winkelsumme des großen Dreiecks. \(\beta = 80^\circ\): Der Nebenwinkel zu \(135^\circ\) ist \(45^\circ\); anschließend gilt die Winkelsumme im kleinen Dreieck. \(\gamma = 100^\circ\), weil \(\beta\) und \(\gamma\) Nebenwinkel sind.
4330047
In der Abbildung sind die Geraden \(a\) und \(b\) parallel. Bestimme den Winkel \(\alpha\) aus den eingezeichneten Winkelangaben und begründe deine Antwort.
Abbildung zur Aufgabe 433004

Denkanstöße

- Bestimme zuerst den Nebenwinkel zum eingezeichneten stumpfen Winkel. - Welche Information liefert \(a \parallel b\)? - Welche Wirkung hat der eingezeichnete rechte Winkel zwischen den schrägen Geraden?

Lösung

1. Der Nebenwinkel zum eingezeichneten \(135^\circ\)-Winkel beträgt \(45^\circ\). 2. Wegen \(a \parallel b\) bildet die erste schräge Gerade mit \(b\) ebenfalls einen spitzen Winkel von \(45^\circ\). 3. Die beiden schrägen Geraden stehen wegen \(\beta = 90^\circ\) senkrecht aufeinander. Daher bildet die zweite schräge Gerade mit \(b\) ebenfalls einen spitzen Winkel von \(45^\circ\). 4. \(\alpha\) ist dessen Nebenwinkel, also \(\alpha = 135^\circ\).

Antwort

\(\alpha = 135^\circ\). Der Nebenwinkel zu \(135^\circ\) ist \(45^\circ\); dieser wird an den Parallelen übertragen. Wegen des rechten Winkels zwischen den schrägen Geraden entsteht an \(b\) erneut \(45^\circ\), dessen Nebenwinkel \(\alpha\) ist.
4330777
Gegeben ist ein Dreieck \(ABC\), in dem der Punkt \(D\) auf der Seite \(AC\) liegt. Die beiden Teildreiecke \(ABD\) und \(BDC\) sind gleichschenklig mit folgenden Eigenschaften: - Im Dreieck \(ABD\) gilt \(\overline{AD} = \overline{BD}\). - Im Dreieck \(BDC\) gilt \(\overline{BD} = \overline{CD}\). Der Winkel \(\angle BDC\) hat eine Größe von \(116^\circ\). a) Berechne die Innenwinkel \(\alpha = \angle BAC\) und \(\gamma = \angle BCA\) des großen Dreiecks \(ABC\). b) Bestimme die Größe des Winkels \(\angle ABC\). Um was für eine besondere Art von Dreieck handelt es sich bei \(ABC\)?

Denkanstöße

- Markiere in einer Skizze alle gleich langen Seiten und identifiziere die Basiswinkel in den gleichschenkligen Dreiecken. - Nutze den Zusammenhang zwischen Nebenwinkeln an einer Geraden, um Winkel von einem Teildreieck ins nächste zu übertragen. - Erinnere dich an die Winkelsumme im Dreieck (\(180^\circ\)). - Addiere am Ende die berechneten Teilwinkel an der Ecke \(B\), um die Eigenschaft des gesamten Dreiecks zu prüfen.

Lösung

1. Im gleichschenkligen Dreieck \(BDC\) mit \(\overline{BD} = \overline{CD}\) sind die Basiswinkel gleich groß: \(\angle DBC = \angle DCB = \gamma = \frac{180^\circ - 116^\circ}{2} = 32^\circ\). 2. Da \(D\) auf der Strecke \(AC\) liegt, ist \(\angle ADB\) der Nebenwinkel zu \(\angle BDC\). Es gilt \(\angle ADB = 180^\circ - 116^\circ = 64^\circ\). 3. Im gleichschenkligen Dreieck \(ABD\) mit \(\overline{AD} = \overline{BD}\) sind die Basiswinkel an der Basis \(AB\) gleich groß: \(\angle BAD = \alpha = \angle ABD = \frac{180^\circ - 64^\circ}{2} = 58^\circ\). 4. Der Gesamtwinkel bei \(B\) setzt sich aus den Teilwinkeln zusammen: \(\angle ABC = \angle ABD + \angle DBC = 58^\circ + 32^\circ = 90^\circ\). 5. Da ein Innenwinkel \(90^\circ\) beträgt, ist das Dreieck \(ABC\) rechtwinklig.

Antwort

a) Es gilt \(\alpha = 58^\circ\) und \(\gamma = 32^\circ\). b) Der Winkel \(\angle ABC\) beträgt \(90^\circ\). Das Dreieck \(ABC\) ist somit ein rechtwinkliges Dreieck.
4366437
Im abgebildeten Dreieck \(ABC\) liegen \(K\) auf \(AB\) und \(P\) auf \(BC\). Nutze die Streckenmarkierungen. Ist \(KP\) parallel zur Basis \(AC\)? Begründe.
Abbildung zur Aufgabe 436643

Denkanstöße

- Welche beiden Gleichheiten zeigen die Streckenmarkierungen? - Was folgt daraus für \(BK\) und \(BP\)? - Welche zwei gleichschenkligen Dreiecke haben denselben Spitzenwinkel? - Welche Winkelgleichheit kann schließlich Parallelität zeigen?

Lösung

1. Aus den Markierungen folgt \(AB = BC\) und \(AK = CP\). Daher ist \(BK = AB-AK = BC-CP = BP\). 2. Somit sind sowohl \(ABC\) als auch \(BKP\) gleichschenklige Dreiecke mit demselben Spitzenwinkel bei \(B\). 3. Deshalb sind ihre entsprechenden Basiswinkel gleich, insbesondere \(\angle BKP = \angle BAC\). 4. Diese Winkel sind Stufenwinkel an der Transversalen \(AB\). Aus ihrer Gleichheit folgt \(KP \parallel AC\).

Antwort

Ja. Aus den Streckenmarkierungen folgt \(BK=BP\). Die beiden gleichschenkligen Dreiecke haben denselben Spitzenwinkel, daher gleich große entsprechende Basiswinkel. Mit der Umkehrung des Stufenwinkelsatzes folgt \(KP \parallel AC\).
4368617
In einem gleichschenkligen Trapez \(ABCD\) mit \(AB \parallel CD\) sind die Seiten \(AD\), \(DC\) und \(CB\) gleich lang. Zudem steht die Diagonale \(AC\) senkrecht auf dem Schenkel \(BC\). Berechne alle Innenwinkel des Trapezes.

Denkanstöße

- Welche Winkelbeziehung folgt aus \(AD = DC\) im Dreieck \(ADC\)? - Welche Winkel kannst du wegen \(AB \parallel CD\) übertragen? - Wie hilft die Senkrechtbedingung zwischen \(AC\) und \(BC\) im Dreieck \(ABC\)?

Lösung

1. Sei \(\angle BAC = \alpha\). Wegen \(AB \parallel CD\) ist \(\angle DCA = \alpha\). 2. Aus \(AD = DC\) folgt im gleichschenkligen Dreieck \(ADC\): \(\angle DAC = \angle DCA = \alpha\). 3. Damit ist der Innenwinkel bei \(A\) gleich \(2\alpha\). Im gleichschenkligen Trapez ist auch der Winkel bei \(B\) gleich \(2\alpha\). 4. Im rechtwinkligen Dreieck \(ABC\) gilt \(\alpha + 2\alpha = 90^\circ\). Daher ist \(\alpha = 30^\circ\). 5. Die beiden Innenwinkel bei \(A\) und \(B\) sind somit \(60^\circ\); die Winkel bei \(C\) und \(D\) ergänzen sie jeweils zu \(180^\circ\) und sind \(120^\circ\).

Antwort

Die Innenwinkel des Trapezes sind \(60^\circ\), \(60^\circ\), \(120^\circ\) und \(120^\circ\).
4371687
Gegeben ist ein Quadrat \(ABCD\). Im Inneren liegt \(P\) so, dass \(BCP\) gleichseitig ist. Berechne \(\angle APD\). Begründe den Wert aus den Seitenbeziehungen von Quadrat und gleichseitigem Dreieck, den dadurch entstehenden gleichschenkligen Dreiecken und dem Vollwinkel bei \(P\); eine Messung reicht nicht.
Abbildung zur Aufgabe 437168

Denkanstöße

- Welche Strecken sind durch Quadrat und gleichseitiges Dreieck gleich lang? - Welche gleichschenkligen Dreiecke entstehen dadurch zusätzlich? - Wie groß ist die Summe aller Winkel um den Punkt \(P\)?

Lösung

1. Im Quadrat gilt \(AB = BC = CD = DA\). Im gleichseitigen Dreieck gilt \(BC = BP = CP\). 2. Daher ist \(AB = BP\), also ist \(ABP\) gleichschenklig. Bei \(B\) gilt \(\angle ABP = 90^\circ - 60^\circ = 30^\circ\). 3. Die Basiswinkel von \(ABP\) sind jeweils \((180^\circ - 30^\circ) : 2 = 75^\circ\). 4. Analog ist \(DCP\) gleichschenklig und liefert \(\angle CPD = 75^\circ\). 5. Um \(P\) gilt \(75^\circ + 60^\circ + 75^\circ + \angle APD = 360^\circ\). Daher ist \(\angle APD = 150^\circ\).

Antwort

Aus \(AB=BC=BP\) folgt \(AB=BP\); daher ist \(ABP\) gleichschenklig. \(\angle ABP=90^\circ-60^\circ=30^\circ\), also sind die Basiswinkel \(75^\circ\). Analog ist \(\angle CPD=75^\circ\). Am Vollwinkel bei \(P\): \(75^\circ+60^\circ+75^\circ+\angle APD=360^\circ\). Daher \(\angle APD=150^\circ\).
4371837
An ein Quadrat \(ABCD\) wird nach außen an die Seite \(BC\) ein gleichseitiges Dreieck \(BCP\) angefügt. Bestimme \(\angle APD\). Begründe deinen Rechenweg mit den Seitenbeziehungen des Quadrats und des gleichseitigen Dreiecks, den daraus entstehenden gleichschenkligen Dreiecken und der Zerlegung des Winkels bei \(P\); eine Messung der Zeichnung reicht nicht.
Abbildung zur Aufgabe 437183

Denkanstöße

- Welche Seiten sind durch Quadrat und gleichseitiges Dreieck gleich lang? - Welche zusätzlichen gleichschenkligen Dreiecke entstehen dadurch? - Wie liegt der gesuchte Winkel innerhalb des \(60^\circ\)-Winkels bei \(P\)?

Lösung

1. Im Quadrat gilt \(AB = BC = CD = DA\); im gleichseitigen Dreieck gilt \(BC = BP = CP\). 2. Daher ist \(AB = BP\), also ist \(ABP\) gleichschenklig. Der Spitzenwinkel bei \(B\) ist \(90^\circ + 60^\circ = 150^\circ\). 3. Die beiden Basiswinkel von \(ABP\) sind daher jeweils \((180^\circ - 150^\circ) : 2 = 15^\circ\). 4. Symmetrisch dazu ist auch \(\angle DPC = 15^\circ\). 5. Im gleichseitigen Dreieck ist \(\angle BPC = 60^\circ\). Somit ist \(\angle APD = 60^\circ - 15^\circ - 15^\circ = 30^\circ\).

Antwort

Aus \(AB=BC=BP\) folgt \(AB=BP\), also ist \(ABP\) gleichschenklig. \(\angle ABP=90^\circ+60^\circ=150^\circ\), daher \(\angle APB=15^\circ\). Symmetrisch gilt \(\angle DPC=15^\circ\). Im gleichseitigen Dreieck ist \(\angle BPC=60^\circ\). Somit \(\angle APD=60^\circ-15^\circ-15^\circ=30^\circ\).

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