Scheitel- und Nebenwinkel

Vertical and adjacent angles

Mathematik Klasse 7 30 Aufgaben
GeometrieWinkelScheitelwinkelNebenwinkel

An zwei sich schneidenden Geraden liegen vier Winkel: Nebenwinkel haben einen Schenkel gemeinsam und ergänzen sich zu 180°, Scheitelwinkel liegen einander gegenüber und sind gleich groß. Die Station begründet den zweiten Satz aus dem ersten (α + β = 180° und β + γ = 180°, also α = γ) und zeigt so den Unterschied zwischen Messen an einer Zeichnung und Begründen für jede Kreuzung. Sie räumt die Verwechslung von Neben- und Scheitelwinkel aus und die Annahme, längere Schenkel machten einen größeren Winkel. Bereitet Stufen- und Wechselwinkel sowie den Beweis der Winkelsumme im Dreieck vor.

Vier Winkel an einer Kreuzung

Zwei Rohre kreuzen sich. An der Kreuzung entstehen vier Winkel. Dreh das eine Rohr und beobachte die Chips: Welche Winkel wachsen zusammen, und welche werden kleiner, wenn andere wachsen?

Drehe die Gerade h mit dem Regler. Welche Winkel sind immer gleich groß, welche ergänzen sich immer zu einem gestreckten Winkel?

Diese beiden Beobachtungen haben Namen.

Zwei Rohre kreuzen sich; als Geraden g und h schneiden sie sich im Punkt S. Dabei entstehen vier Winkel. Zwei von ihnen liegen nebeneinander: Sie haben einen Schenkel gemeinsam, und ihre beiden anderen Schenkel bilden zusammen eine Gerade. Solche Winkel heißen Nebenwinkel; sie ergänzen sich zu 180°: Zwei andere Winkel liegen einander gegenüber, mit dem Scheitel S als gemeinsamem Punkt. Das sind die Scheitelwinkel: α und γ, ebenso β und δ.

Die Farben zeigen es: gleiche Farbe, gleiche Größe. Wie lang die gezeichneten Schenkel sind, spielt keine Rolle – ein Winkel misst nur die Öffnung zwischen den Schenkeln.

Warum das immer stimmt

Messen prüft eine Zeichnung, aber nicht jede Kreuzung. Ein Grund dagegen gilt für alle Kreuzungen: α und β sind Nebenwinkel, also ist . Auch β und γ sind Nebenwinkel, also ist . In beiden Summen kommt β vor, und beide ergeben 180°. Daraus folgt .

Das ist ein kleiner Satz mit Begründung: Scheitelwinkel sind gleich groß. Kennst du einen Winkel an der Kreuzung, kennst du alle vier. Misst der Monteur α = 65°, dann ist β = 180° − 65° = 115°, γ = 65° und δ = 115°.

Lies die Summen unter der Zeichnung: In welchen Winkeln kommt β vor?
Leicht
Multiple Choice #1 20s ▶ Testen

Zwei Geraden schneiden sich; die vier Winkel heißen α, β, γ, δ. Welche beiden Winkel sind Nebenwinkel von α?

  • ● β und δ
  • ○ β und γ
  • ○ γ und δ
Nebenwinkel haben einen Schenkel mit α gemeinsam und ergänzen α zu 180°: Das sind β und δ. Der Winkel γ liegt α gegenüber, er ist der Scheitelwinkel.
Wahr / Falsch #2 15s ▶ Testen

Zwei Nebenwinkel messen je 110°.

✓ Falsch
Nebenwinkel ergänzen sich zu 180°. Zwei Winkel von 110° ergeben 220°, sie können keine Nebenwinkel sein; Nebenwinkel von 110° ist 70°.
Multiple Choice #3 20s ▶ Testen

Welcher Winkel ist der Scheitelwinkel von β?

  • ○ α
  • ○ γ
  • ● δ
Scheitelwinkel liegen einander gegenüber: Gegenüber von β liegt δ. Die Winkel α und γ sind Nebenwinkel von β.
Im Bild tippen #4 15s ▶ Testen

Tippe auf den Scheitelwinkel von α.

✓ Antwort: tc
Der Scheitelwinkel von α liegt α gegenüber, am selben Scheitel S. Die beiden anderen Felder sind Nebenwinkel von α.
Multiple Choice #5 20s ▶ Testen

Ein Winkel α misst 65°. Welche Rechnung liefert seinen Scheitelwinkel γ, ohne zu messen?

  • ● α + β = 180° ergibt β = 115°; β + γ = 180° ergibt γ = 65°
  • ○ α + β = 180° ergibt β = 115°; dann ist γ = β = 115°
  • ○ α + γ = 180° ergibt γ = 115°
Über den gemeinsamen Nebenwinkel β: α und γ ergänzen beide β zu 180°, also γ = 65°. Die anderen Wege verwechseln Scheitel- und Nebenwinkel.
Wahr / Falsch #6 15s ▶ Testen

In einer Zeichnung messen zwei Scheitelwinkel je 62°. Damit ist bewiesen, dass Scheitelwinkel immer gleich groß sind.

✓ Falsch
Eine Messung gilt nur für die eine Zeichnung. Der Grund über die Nebenwinkel (α + β = 180° und β + γ = 180°) gilt für jede Kreuzung.
Multiple Choice #7 20s ▶ Testen

Bei einer Kreuzung ist α = 65°. Welche Werte haben α, β, γ, δ der Reihe nach?

  • ● 65°, 115°, 65°, 115°
  • ○ 65°, 115°, 115°, 65°
  • ○ 65°, 25°, 65°, 25°
β und δ sind Nebenwinkel von α: 180° − 65° = 115°. γ liegt α gegenüber und ist wieder 65°. Die 25° kämen aus 90° − 65°, das ist keine Beziehung an Geraden.
Wahr / Falsch #8 15s ▶ Testen

Eine Kreuzung hat die Winkel 70°, 110°, 70° und 100°.

✓ Falsch
Der vierte Winkel ist der Scheitelwinkel des zweiten und müsste 110° messen. Die Winkel 70°, 110°, 70°, 110° gehören zu einer Kreuzung.
Wahr / Falsch #9 25s ▶ Testen

Zwei Geraden schneiden sich. Können zwei Scheitelwinkel 40° und 140° messen?

✓ Nein
Wahr / Falsch #10 25s ▶ Testen

Zwei Geraden schneiden sich. Können zwei Scheitelwinkel 55° und 125° messen?

✓ Nein
Multiple Choice #11 25s ▶ Testen

Welche zwei Winkel können Nebenwinkel sein?

  • ● 70° und 110°
  • ○ 70° und 70°
  • ○ 70° und 20°
Multiple Choice #12 25s ▶ Testen

Welche zwei Winkel können Nebenwinkel sein?

  • ○ 35° und 35°
  • ○ 35° und 55°
  • ● 35° und 145°
Mittel
Zahleneingabe #1 20s ▶ Testen

Ein Winkel misst 72°. Wie groß ist sein Nebenwinkel (in °)?

✓ Antwort: 108
Nebenwinkel ergänzen sich zu 180°: 180° − 72° = 108°.
Zahleneingabe #2 20s ▶ Testen

Zwei Geraden schneiden sich. Ein Winkel beträgt 47°. Wie groß ist sein Scheitelwinkel (in °)?

✓ Antwort: 47
Scheitelwinkel sind gleich groß: 47°. Erst der Nebenwinkel wäre 133°.
Lückentext #3 20s ▶ Testen

Scheitelwinkel sind gleich groß, weil beide denselben ___ zu 180° ergänzen.

✓ Antwort: Nebenwinkel
α und γ ergänzen beide den Winkel β zu 180°. Dieser gemeinsame Winkel β ist der Nebenwinkel von α und von γ.
Zahleneingabe #4 20s ▶ Testen

Die vier Winkel an einer Geradenkreuzung ergeben zusammen wie viel Grad?

✓ Antwort: 360
Zwei Nebenwinkelpaare, jedes ergibt 180°: 2 · 180° = 360°. Bei α = 65° etwa 65° + 115° + 65° + 115° = 360°.
Zahleneingabe #5 15s ▶ Testen

Wie viel Grad hat ein gestreckter Winkel?

✓ Antwort: 180
Zahleneingabe #6 15s ▶ Testen

Wie viel Grad hat ein Vollwinkel?

✓ Antwort: 360
Zahleneingabe #7 35s ▶ Testen

Zwei Geraden schneiden sich. Ein Winkel misst 65°. Wie viel Grad misst sein Nebenwinkel?

✓ Antwort: 115
Zahleneingabe #8 35s ▶ Testen

Zwei Geraden schneiden sich. Ein Winkel misst 48°. Wie viel Grad misst sein Nebenwinkel?

✓ Antwort: 132
Zahleneingabe #9 35s ▶ Testen

Zwei Geraden schneiden sich. Ein Winkel misst 65°. Wie viel Grad misst sein Scheitelwinkel?

✓ Antwort: 65
Zahleneingabe #10 35s ▶ Testen

Zwei Geraden schneiden sich. Ein Winkel misst 38°. Wie viel Grad misst sein Scheitelwinkel?

✓ Antwort: 38
Zahleneingabe #11 35s ▶ Testen

Zwei Geraden schneiden sich. Ein Winkel misst 72°. Wie viel Grad misst der größte der vier Winkel?

✓ Antwort: 108
Zahleneingabe #12 35s ▶ Testen

Zwei Geraden schneiden sich. Ein Winkel misst 130°. Wie viel Grad misst der kleinste der vier Winkel?

✓ Antwort: 50
Zahleneingabe #13 35s ▶ Testen

Zwei Geraden schneiden sich. Ein Winkel misst 35°. Wie viel Grad misst sein Scheitelwinkel?

✓ Antwort: 35
Schwer
Zahleneingabe #1 30s ▶ Testen

Ein Lichtstrahl trifft eine gerade Wand. Auf der einen Seite misst der Winkel zwischen Strahl und Wand 34°. Wie groß ist er auf der anderen Seite der Wand (in °)?

✓ Antwort: 146
Die beiden Winkel zwischen Strahl und Wand sind Nebenwinkel: 180° − 34° = 146°.
Zahleneingabe #2 30s ▶ Testen

Eine Schere öffnet ihre Klingen um 24°. Die beiden Griffe liegen den Klingen gegenüber (Scheitelwinkel am Drehpunkt). Wie groß ist der Winkel zwischen den Griffen (in °)?

✓ Antwort: 24
Klingen- und Griffwinkel sind Scheitelwinkel und daher gleich groß: 24°.
Zahleneingabe #3 30s ▶ Testen

Zwei Geraden schneiden sich. Der Winkel α misst 58°. Berechne über den Nebenwinkel β zuerst β und dann den Scheitelwinkel γ von α. Wie groß ist γ (in °)?

✓ Antwort: 58
β = 180° − 58° = 122°, dann γ = 180° − 122° = 58°.
KI-bewertete Rechnung #4 240s ▶ Testen

Zwei Geraden g und h schneiden sich im Punkt S; die vier Winkel heißen α, β, γ, δ der Reihe nach um S. Zeige ohne Messen, dass α = γ gilt. Zeichne eine Skizze, benenne die Nebenwinkelpaare und begründe in zwei Schritten. Schreibe deine Rechnung auf Papier und fotografiere sie.

✓ Antwort: Skizze mit den Geraden g und h und den Winkeln α, β, γ, δ um S. α und β sind Nebenwinkel: α + β = 180°. β und γ sind Nebenwinkel: β + γ = 180°. Also α + β = β + γ, und nach Abziehen von β folgt α = γ.
Der Schluss läuft über den gemeinsamen Nebenwinkel β: α = 180° − β und γ = 180° − β, also α = γ.
Zahleneingabe #5 30s ▶ Testen

An einer Kreuzung ist ein Winkel dreimal so groß wie sein Nebenwinkel. Wie groß ist der kleinere der beiden Winkel (in °)?

✓ Antwort: 45
Sei x der kleinere Winkel: x + 3x = 180°, also 4x = 180° und x = 45°.