Sind die Geraden parallel?

Are the lines parallel?

Mathematik Klasse 7 17 Aufgaben
GeometrieWinkelParallele GeradenArgumentation

Die Umkehrung der Sätze an Parallelen: Sind Stufenwinkel oder Wechselwinkel gleich groß oder ergänzen sich Winkel derselben Seite zu 180°, dann sind die Geraden parallel. Die Station macht klar, dass Satz und Umkehrung verschiedene Aussagen sind, und dass Scheitel- und Nebenwinkel an einer Kreuzung nichts über die Lage der Geraden sagen. Bei mehreren Kreuzungen wird der passende Winkel zuerst in einer Kette mit Gründen berechnet und dann verglichen. Sie räumt aus, Parallelität nach Augenschein zu behaupten. Bereitet Wenn-dann und Umkehrung in den Kongruenzsätzen sowie Konstruktionen mit Winkelübertragung vor.

Die Umkehrung

Bisher galt: Wenn g ∥ h, dann sind Stufenwinkel gleich. Jetzt fragen wir umgekehrt: Sind zwei Stufenwinkel gleich groß, folgt dann g ∥ h? Ja, auch diese Umkehrung gilt: Sind Stufenwinkel oder Wechselwinkel gleich groß, sind die Geraden parallel. Ebenso gilt: Ergänzen sich die Winkel auf derselben Seite der Schneidenden zu 180°, sind g und h parallel.

Beide Richtungen sind verschiedene Aussagen, jede muss für sich begründet sein. Für einen Zimmermann bedeutet das: Er misst zwei Winkel an der Querlatte und weiß, ob die Balken parallel liegen, ohne sie bis zum Schnitt zu verlängern.

Stelle β mit dem Regler ein. Bei welchem Wert sind die Geraden parallel, und was zeigt der Chip β − α dann?

Welche Winkelpaare beweisen etwas?

Nicht jedes Winkelpaar taugt zum Prüfen. Scheitelwinkel sind an jeder Kreuzung gleich, Nebenwinkel ergänzen sich immer zu 180° – auch wenn die Geraden schief zueinander stehen. Sie sagen nichts über g und h. Nur Winkel an verschiedenen Schnittpunkten zählen: Stufenwinkel, Wechselwinkel und Winkel derselben Seite.

Bei mehreren Kreuzungen berechnest du zuerst mit einer Kette den passenden Winkel und vergleichst erst dann. Ist an h der Nebenwinkel des Stufenwinkels gegeben, bildest du zuerst die Ergänzung zu 180°. Schreibe jeden Schritt mit Grund auf.

Wähle ein Winkelpaar und kippe h. Bei welchen Paaren ändern sich die Chips, und bei welchen nie?
Leicht
Multiple Choice #1 20s ▶ Testen

Bei einer Doppelkreuzung messen die Stufenwinkel je 68°. Was folgt für g und h?

  • ● g ∥ h
  • ○ g und h sind nicht parallel
  • ○ keine Aussage möglich, weil die Skizze nicht maßstabsgetreu ist
Gleich große Stufenwinkel bedeuten nach der Umkehrung: g und h sind parallel. Die Skizze muss nicht maßstabsgetreu sein: Die angegebenen Winkel genügen für die Aussage.
Wahr / Falsch #2 15s ▶ Testen

Bei einer Doppelkreuzung messen zwei Wechselwinkel je 57°. Dann sind g und h parallel.

✓ Wahr
Gleich große Wechselwinkel genügen nach der Umkehrung: g und h sind parallel.
Multiple Choice #3 20s ▶ Testen

Zwischen zwei Geraden g und h liegen auf derselben Seite der Schneidenden die Winkel 104° und 76°. Was gilt für g und h?

  • ● g ∥ h
  • ○ g und h sind nicht parallel
  • ○ keine Aussage möglich, weil Winkel derselben Seite nichts beweisen
104° + 76° = 180°: Winkel derselben Seite ergänzen sich, also sind g und h parallel. Bei einer anderen Summe wären sie nicht parallel.
Wahr / Falsch #4 15s ▶ Testen

Zwei Winkel derselben Seite zwischen g und h messen 110° und 80°. Dann sind g und h parallel.

✓ Falsch
110° + 80° = 190° ≠ 180°. Die Bedingung für Parallelität ist nicht erfüllt.
Multiple Choice #5 20s ▶ Testen

In der Skizze messen die Scheitelwinkel bei g je 70°. Folgt daraus g ∥ h?

  • ● Nein, Scheitelwinkel sind an jeder Kreuzung gleich
  • ○ Ja, gleiche Winkel bedeuten parallele Geraden
  • ○ Ja, denn 70° + 70° = 140°
Scheitelwinkel bei g sind immer gleich, egal wie h liegt. Sie liegen beide am selben Schnittpunkt und sagen nichts über h. Nur Winkel an verschiedenen Schnittpunkten können Parallelität zeigen.
Wahr / Falsch #6 15s ▶ Testen

Weil sich zwei Nebenwinkel zu 180° ergänzen, sind die beiden Geraden parallel.

✓ Falsch
Nebenwinkel ergänzen sich an jeder Kreuzung zu 180°, auch wenn die Geraden nicht parallel sind. Das beweist nichts über die Lage.
Multiple Choice #7 20s ▶ Testen

In der Skizze (nicht maßstabsgetreu) ist α = 64° oben rechts bei g und β = 116° unten rechts bei h. Sind g und h parallel?

  • ● Ja, denn 180° − 116° = 64° ist der Stufenwinkel von α
  • ○ Nein, denn 64° ≠ 116°
  • ○ Nein, denn 64° + 116° ≠ 90°
β ist der Nebenwinkel des Stufenwinkels von α. Aus β = 116° folgt, dass der Stufenwinkel 64° misst, und der ist gleich α. Also sind g und h parallel.
Wahr / Falsch #8 15s ▶ Testen

Bei g misst α = 72° oben rechts, bei h misst β = 108° unten rechts. Dann ist g ∥ h.

✓ Wahr
180° − 108° = 72° ist der Stufenwinkel von α und gleich α. Nach der Umkehrung folgt g ∥ h.
Mittel
Zahleneingabe #1 20s ▶ Testen

g und h werden von t geschnitten, bei g misst der Winkel oben rechts 64°. Wie groß muss der Stufenwinkel oben rechts bei h sein, damit g ∥ h gilt (in °)?

✓ Antwort: 64
Nach der Umkehrung genügt es, dass die Stufenwinkel gleich sind: 64°.
Zahleneingabe #2 20s ▶ Testen

Auf derselben Seite der Schneidenden misst ein Winkel zwischen g und h 115°. Wie groß muss der Winkel zwischen g und h auf derselben Seite sein, damit g ∥ h gilt (in °)?

✓ Antwort: 65
Die beiden Winkel müssen sich zu 180° ergänzen: 180° − 115° = 65°.
Lückentext #3 20s ▶ Testen

Scheitel- und Nebenwinkel liegen an einem Schnittpunkt. Parallelität zeigen nur Winkel an ___ Schnittpunkten.

✓ Antwort: verschiedenen
Stufen-, Wechsel- und Winkel derselben Seite liegen an den zwei verschiedenen Schnittpunkten und vergleichen so die beiden Geraden miteinander.
Lückentext #4 20s ▶ Testen

Ist β = 116° der Winkel unten rechts bei h, bildest du zuerst dessen ___winkel und vergleichst ihn mit α.

✓ Antwort: Neben
Der Nebenwinkel 180° − 116° = 64° ist der Stufenwinkel von α; erst dieser wird mit α verglichen.
Schwer
Zahleneingabe #1 30s ▶ Testen

Ein Zimmermann prüft zwei Balken mit einer Querlatte: Die Wechselwinkel messen 82° und 79°. Um wie viel Grad muss ein Balken gedreht werden, damit die Balken parallel sind?

✓ Antwort: 3
Bei parallelen Balken wären die Wechselwinkel gleich. Der Unterschied 82° − 79° = 3° ist die nötige Drehung.
Zahleneingabe #2 30s ▶ Testen

Zwei Regalbretter werden von einer Strebe geschnitten; auf der linken Seite zwischen den Brettern messen die Winkel 128° und 54°. Um wie viel Grad weicht ihre Summe von der Bedingung für parallele Bretter ab?

✓ Antwort: 2
128° + 54° = 182°. Für parallele Bretter wären es 180°: Die Abweichung beträgt 2°.
Zahleneingabe #3 30s ▶ Testen

Bei g misst der Winkel oben rechts 70°, sein Scheitelwinkel ebenfalls 70°. Bei h misst der Winkel oben rechts 75°. Um wie viel Grad muss h gedreht werden, damit g ∥ h gilt?

✓ Antwort: 5
Der Scheitelwinkel bei g liegt am selben Schnittpunkt und hilft nicht. Verglichen werden die Stufenwinkel 70° (bei g) und 75° (bei h); sie müssen gleich werden, also ist h um 75° − 70° = 5° zu drehen.
Zahleneingabe #4 30s ▶ Testen

g ∥ h. Bei g misst der Winkel α oben rechts 78°. Wie groß ist der Winkel β unten rechts bei h (in °)?

✓ Antwort: 102
Der Stufenwinkel oben rechts bei h ist 78°; β ist dessen Nebenwinkel: 180° − 78° = 102°.
KI-bewertete Rechnung #5 240s ▶ Testen

Die Geraden g und h werden von t geschnitten, in P (auf g) und in Q (auf h). Der Winkel oberhalb von g rechts von t misst 65°. Der Winkel oberhalb von h links von t misst 115°. Sind g und h parallel? Skizziere, bilde eine Winkelkette und begründe jeden Schritt. Schreibe deine Rechnung auf Papier und fotografiere sie.

✓ Antwort: Skizze mit g, h, t. Der Winkel oberhalb von h links von t misst 115°; sein Nebenwinkel oberhalb von h rechts von t misst 180° − 115° = 65° (Nebenwinkel). Dieser ist der Stufenwinkel des Winkels 65° bei g. Die Stufenwinkel sind gleich, also sind g und h parallel (Umkehrung).
Nebenwinkel von 115° ist 65° = Stufenwinkel von 65°: Stufenwinkel gleich, also g ∥ h (Umkehrung).