Winkel in Figuren berechnen

Calculating angles in figures

Mathematik Klasse 7 21 Aufgaben
GeometrieWinkelArgumentation

In Figuren mit mehreren Geraden sind nur wenige Winkel gegeben; die übrigen folgen in einer Kette aus Nebenwinkeln, Scheitelwinkeln, Stufen- und Wechselwinkeln und der Winkelsumme im Dreieck. Die Station übt, jeden Schritt mit seinem Grund aufzuschreiben, und leitet als neue Beziehung ab, dass sich Winkel zwischen Parallelen auf derselben Seite zu 180° ergänzen. Sie räumt aus, Winkel aus der Skizze abzulesen (sieht wie 90° aus, also 90°), und das Verwechseln der Beziehungen. Bereitet die Prüfung auf Parallelität und die Beweise in Jahrgangsstufe 8 vor.

Winkelketten

In Figuren mit mehreren Geraden sind meist nur wenige Winkel gegeben. Die übrigen erschließt du Schritt für Schritt: Aus einem bekannten Winkel folgt mit einer Beziehung ein neuer, aus dem wieder ein nächster. Im Bild sind g und h parallel; die Punkte P und R liegen auf g, der Punkt Q auf h. Es gilt α = 64° bei P und β = 50° bei Q.

Zuerst der dritte Winkel im Dreieck PQR: γ = 180° − 64° − 50° = 66°. Dann ist der Winkel δ an Q ein Wechselwinkel von γ, also ebenfalls 66°. Zuletzt ist ε ein Wechselwinkel von α, also 64°. Zur Probe muss gelten: 64° + 50° + 66° = 180°. Jeder Schritt bekommt seinen Grund: Nebenwinkel, Scheitelwinkel, Stufenwinkel, Wechselwinkel oder Winkelsumme.

Gehe die Kette mit dem Regler durch. Welchen Grund nennt jeder Schritt, und welcher Winkel war jeweils schon bekannt?

Noch eine Beziehung, eine Warnung

Zwischen zwei Parallelen liegen auf derselben Seite der Schneidenden zwei Winkel, die sich zu 180° ergänzen. Das folgt aus Bekanntem: Der eine ist der Nebenwinkel des Stufenwinkels des anderen. Ist α = 65°, dann ist β = 115°.

Und noch eine Warnung: Eine Skizze ist nicht maßstabsgetreu. Ein Winkel, der wie 90° aussieht, ist keiner, solange es nicht dasteht; zwei Geraden, die parallel wirken, sind es nur, wenn es angegeben oder bewiesen ist. Benutzen darfst du nur, was gegeben ist oder was du begründet hast.

Neige die Schneidende mit dem Regler. Welche Summe zeigt der graue Chip, und gilt das an jeder Stelle?
Leicht
Multiple Choice #1 20s ▶ Testen

g ∥ h. Oben rechts bei g misst der Winkel 64°. Wie groß ist der Winkel x oben links bei h?

  • ● 116°
  • ○ 64°
  • ○ 26°
Der Stufenwinkel oben rechts bei h misst 64°; x ist dessen Nebenwinkel: 180° − 64° = 116°. Die 26° kämen aus 90° − 64°, das ist keine Beziehung an Geraden.
Wahr / Falsch #2 15s ▶ Testen

g ∥ h und α = 64° oben rechts bei g. Der Winkel unten links bei h misst ebenfalls 64°.

✓ Wahr
Unten links bei h liegt der Stufenwinkel des Scheitelwinkels von α: erst 64° (Scheitelwinkel unten links bei g), dann 64° (Stufenwinkel bei h).
Multiple Choice #3 20s ▶ Testen

Im Dreieck PQR sind ∠P = 64° und ∠Q = 50°. Lena schreibt: „∠R = 66°, weil …“ Welcher Grund passt?

  • ● Winkelsumme im Dreieck
  • ○ Wechselwinkel an Parallelen
  • ○ Scheitelwinkel
∠R = 180° − 64° − 50° = 66°: Das ist die Winkelsumme im Dreieck. In der Aufgabe kommen keine Parallelen und keine sich kreuzenden Geraden vor.
Wahr / Falsch #4 15s ▶ Testen

Im Schritt „x = 180° − 64° = 116°“ ist der Grund „Wechselwinkel“.

✓ Falsch
Wechselwinkel sind gleich groß, hier wird ergänzt: Der Grund ist „Nebenwinkel“ (oder „Winkel derselben Seite an Parallelen“).
Multiple Choice #5 20s ▶ Testen

g ∥ h. Die Winkel α = 110° und β liegen zwischen den Parallelen auf derselben Seite der Schneidenden. Wie groß ist β?

  • ● 70°
  • ○ 110°
  • ○ 250°
Winkel derselben Seite zwischen Parallelen ergänzen sich zu 180°: β = 180° − 110° = 70°. Die 110° wären ein Stufen- oder Wechselwinkel, die 250° ergäben sich aus 360° − 110°.
Wahr / Falsch #6 15s ▶ Testen

g ∥ h. Zwischen den Parallelen liegen auf derselben Seite der Schneidenden die Winkel 125° und 55°.

✓ Wahr
125° + 55° = 180°: Das passt zu Winkeln derselben Seite zwischen Parallelen.
Multiple Choice #7 20s ▶ Testen

In der Skizze (nicht maßstabsgetreu) sind α = 40° und β = 55° angegeben. Wie groß ist γ?

  • ● 85°
  • ○ 90°
  • ○ 95°
γ = 180° − 40° − 55° = 85°. Dass γ wie 90° aussieht, zählt nicht; 95° wäre 40° + 55°.
Wahr / Falsch #8 15s ▶ Testen

Zwei Geraden in einer Skizze sehen parallel aus. Deshalb darf man Stufenwinkel an ihnen als gleich groß benutzen.

✓ Falsch
Parallelität muss gegeben oder bewiesen sein. Eine Skizze ist nicht maßstabsgetreu.
Mittel
Zahleneingabe #1 25s ▶ Testen

Ein Winkel misst 40°. Gehe über seinen Scheitelwinkel zu dessen Nebenwinkel. Wie groß ist dieser Nebenwinkel (in °)?

✓ Antwort: 140
Der Scheitelwinkel ist 40°, sein Nebenwinkel 180° − 40° = 140°.
Lückentext #2 20s ▶ Testen

g ∥ h. Es gilt x = 64°, weil x und der Winkel 64° in der Figur ___winkel sind.

✓ Antwort: Stufen
Beide Winkel liegen unten links, einer bei g und einer bei h: Das sind Stufenwinkel, an Parallelen gleich groß.
Zahleneingabe #3 20s ▶ Testen

g ∥ h. Ein Winkel zwischen den Parallelen misst 125°. Wie groß ist der Winkel zwischen den Parallelen auf derselben Seite der Schneidenden (in °)?

✓ Antwort: 55
Sie ergänzen sich zu 180°: 180° − 125° = 55°.
Zahleneingabe #4 25s ▶ Testen

In einer Skizze sieht der Winkel γ wie 90° aus. Gegeben sind α = 47° und β = 41°. Berechne γ (in °).

✓ Antwort: 92
γ = 180° − 47° − 41° = 92°. Der Augenschein hätte 90° geliefert.
Zahleneingabe #5 35s ▶ Testen

g und h sind parallel; eine dritte Gerade schneidet beide. Zwei Winkel liegen zwischen g und h auf derselben Seite der dritten Geraden. Einer misst 115°. Wie viel Grad misst der andere?

✓ Antwort: 65
Zahleneingabe #6 35s ▶ Testen

g und h sind parallel; eine dritte Gerade schneidet beide. Zwei Winkel liegen zwischen g und h auf derselben Seite der dritten Geraden. Einer misst 70°. Wie viel Grad misst der andere?

✓ Antwort: 110
Zahleneingabe #7 50s ▶ Testen

g und h sind parallel; eine dritte Gerade schneidet beide. An g misst ein Winkel 130°. Wie viel Grad misst der Nebenwinkel seines Stufenwinkels an h?

✓ Antwort: 50
Zahleneingabe #8 50s ▶ Testen

g und h sind parallel; eine dritte Gerade schneidet beide. An g misst ein Winkel 105°. Wie viel Grad misst der Nebenwinkel seines Wechselwinkels an h?

✓ Antwort: 75
Schwer
Zahleneingabe #1 30s ▶ Testen

g ∥ h. Im Dreieck PQR mit P und R auf g und Q auf h gilt ∠RPQ = 64° und ∠PQR = 50°. Wie groß ist der Winkel zwischen h (rechts von Q) und der Geraden QR (in °)?

✓ Antwort: 66
Erst ∠PRQ = 180° − 64° − 50° = 66° (Winkelsumme). Der gesuchte Winkel ist dessen Wechselwinkel an g ∥ h, also 66°.
Zahleneingabe #2 30s ▶ Testen

g ∥ h. Bei g liegt oben links ein Winkel von 112°. Wie groß ist der Winkel unten rechts bei h (in °)?

✓ Antwort: 112
Erst der Scheitelwinkel unten rechts bei g: 112° (Scheitelwinkel). Dann der Stufenwinkel unten rechts bei h: 112° (Stufenwinkel an Parallelen).
KI-bewertete Rechnung #3 240s ▶ Testen

Die Geraden g und h sind parallel. Die Punkte P und R liegen auf g, der Punkt Q liegt auf h. Im Dreieck PQR gilt ∠RPQ = 64° und ∠PQR = 50°. Bestimme ∠PRQ und den Winkel zwischen der Geraden h (rechts von Q) und der Geraden QR. Fertige eine Skizze an und begründe jeden Schritt. Schreibe deine Rechnung auf Papier und fotografiere sie.

✓ Antwort: Skizze mit g, h, P, R auf g, Q auf h. ∠PRQ = 180° − 64° − 50° = 66° (Winkelsumme im Dreieck). Der Winkel zwischen h (rechts von Q) und QR ist der Wechselwinkel von ∠PRQ an den Parallelen g und h, also ebenfalls 66°.
Erst die Winkelsumme im Dreieck PQR, dann der Wechselwinkel an g ∥ h: 66° und 66°.
Zahleneingabe #4 30s ▶ Testen

Zwei Regalbretter sind parallel und werden von einer Strebe geschnitten. Auf der linken Seite liegen zwischen den Brettern die Winkel α und β; α = 72°. Wie groß ist β (in °)?

✓ Antwort: 108
Winkel derselben Seite zwischen Parallelen ergänzen sich zu 180°: 180° − 72° = 108°.
Zahleneingabe #5 30s ▶ Testen

Ein Dreieck hat α = 50° und β = 60°. Die Skizze wirkt gleichschenklig. Wie groß ist γ (in °)?

✓ Antwort: 70
γ = 180° − 50° − 60° = 70°. Ein gleichschenkliges Dreieck ist hier nicht gegeben, denn 50°, 60°, 70° sind alle verschieden.