Winkelsumme im Vieleck

The angle sum in a polygon

Mathematik Klasse 7 17 Aufgaben
GeometrieWinkelWinkelsummeRegelmäßige VieleckeVierecke

Die Winkelsumme im Dreieck trägt die im Vieleck: Von einer Ecke aus zerlegen die Diagonalen ein n-Eck in n − 2 Dreiecke, jedes mit 180°, also ergibt sich (n − 2) · 180°; im Viereck sind das 360°. Die Station zeigt auch den zweiten Weg über einen Punkt im Inneren, bei dem die 360° um diesen Punkt abgezogen werden, und den Innenwinkel im regelmäßigen n-Eck. Sie räumt Formeln wie n · 180° oder (n − 1) · 180° aus und die Verwechslung mit dem Winkel am Mittelpunkt. Bereitet Vierecke, Parkettierungen und Kreisfiguren in höheren Jahrgangsstufen vor.

Vom Viereck zum Dreieck

Die Diagonale AC zerlegt das Viereck ABCD in zwei Dreiecke. In jedem Dreieck betragen die Winkel zusammen 180°, also in beiden zusammen 360°. Diese Winkel bilden genau die vier Innenwinkel des Vierecks: An den Ecken A und C teilt die Diagonale einen Winkel nur in zwei Teile, sie fügt keinen hinzu. Die Innenwinkelsumme im Viereck beträgt also Das gilt für jedes Viereck, auch wenn es keine gleichen Seiten oder rechten Winkel hat.

Verschiebe die Ecke D und addiere die vier Chips. Wie viele Dreiecke füllen das Viereck?

Das n-Eck

Dieselbe Idee funktioniert für jedes Vieleck. Von einer Ecke aus ziehst du alle Diagonalen: Ein Fünfeck zerfällt in 3 Dreiecke, ein Sechseck in 4, ein Siebeneck in 5. Ein n-Eck zerfällt in Dreiecke, also zwei weniger als Ecken. Jedes liefert 180°, und es gilt für die Innenwinkelsumme Beim Siebeneck sind das .

Man kann auch einen Punkt im Inneren mit allen Ecken verbinden: Dann entstehen n Dreiecke. Ihre Winkel um den Innenpunkt, zusammen 360°, gehören aber nicht zu den Innenwinkeln des Vielecks. Das führt auf , dasselbe Ergebnis.

Stelle n mit dem Regler ein. Wie ändern sich die Zahl der Dreiecke und die Winkelsumme, wenn eine Ecke dazukommt?

Regelmäßige Vielecke

Sind alle Seiten und alle Winkel gleich, heißt das Vieleck regelmäßig. Dann teilt sich die Winkelsumme gleichmäßig auf, und ein Innenwinkel misst Im Sechseck sind das 720° : 6 = 120°. Verwechsle diesen Winkel nicht mit dem Winkel am Mittelpunkt, der 360° : n misst, im Sechseck nur 60°.

Stelle n mit dem Regler ein. Bei welchem n ist der Innenwinkel ein rechter Winkel? Was geschieht mit dem Winkel am Mittelpunkt, wenn n wächst?
Leicht
Multiple Choice #1 20s ▶ Testen

Drei Winkel eines Vierecks messen 80°, 95° und 110°. Wie groß ist der vierte?

  • ● 75°
  • ○ 105°
  • ○ 285°
Die Winkelsumme im Viereck ist 360°: 360° − (80° + 95° + 110°) = 360° − 285° = 75°. Die 285° sind nur die Summe der drei bekannten Winkel, die 105° entstehen aus 285° − 180° (Dreiecks- statt Viereckssumme).
Wahr / Falsch #2 15s ▶ Testen

Ein Viereck hat die Winkel 90°, 90°, 60° und 120°.

✓ Wahr
90° + 90° + 60° + 120° = 360°. Das passt zur Winkelsumme im Viereck; es ist ein Drachenviereck mit zwei rechten Winkeln.
Multiple Choice #3 20s ▶ Testen

Die Diagonalen von einer Ecke aus zerlegen ein Siebeneck in wie viele Dreiecke?

  • ● 5
  • ○ 6
  • ○ 7
Ein n-Eck zerfällt in n − 2 Dreiecke: 7 − 2 = 5. Sieben Dreiecke entstünden erst, wenn man einen Punkt im Inneren mit allen Ecken verbindet.
Wahr / Falsch #4 15s ▶ Testen

Zerlegt man ein Zehneck von einer Ecke aus durch Diagonalen, entstehen 10 Dreiecke.

✓ Falsch
Es entstehen n − 2 = 8 Dreiecke. Zehn Dreiecke wären n, das sind die Dreiecke zu einem Punkt im Inneren.
Multiple Choice #5 20s ▶ Testen

Wie groß ist die Winkelsumme im Sechseck?

  • ● 720°
  • ○ 900°
  • ○ 1080°
(6 − 2) · 180° = 4 · 180° = 720°. Die 900° ergäben sich mit (n − 1) · 180°, die 1080° mit n · 180°: beide Male wurden zu wenige Dreiecke abgezogen.
Wahr / Falsch #6 15s ▶ Testen

Die Innenwinkelsumme im Achteck beträgt 1080°.

✓ Wahr
(8 − 2) · 180° = 6 · 180° = 1080°.
Multiple Choice #7 20s ▶ Testen

Wie groß ist jeder Innenwinkel im regelmäßigen Sechseck?

  • ● 120°
  • ○ 60°
  • ○ 720°
720° : 6 = 120°. Die 60° sind der Winkel am Mittelpunkt (360° : 6), die 720° die ganze Winkelsumme.
Wahr / Falsch #8 15s ▶ Testen

Jeder Innenwinkel eines regelmäßigen Achtecks misst 120°.

✓ Falsch
(8 − 2) · 180° : 8 = 1080° : 8 = 135°. Die 120° gehören zum regelmäßigen Sechseck.
Mittel
Zahleneingabe #1 15s ▶ Testen

Wie groß ist die Winkelsumme in jedem Viereck (in °)?

✓ Antwort: 360
Eine Diagonale zerlegt das Viereck in zwei Dreiecke: 2 · 180° = 360°.
Zahleneingabe #2 20s ▶ Testen

Von einer Ecke aus wird ein Zwölfeck durch Diagonalen in Dreiecke zerlegt. Wie viele Dreiecke sind es?

✓ Antwort: 10
n − 2 = 12 − 2 = 10 Dreiecke.
Zahleneingabe #3 25s ▶ Testen

Berechne die Winkelsumme im Zehneck (in °).

✓ Antwort: 1440
(10 − 2) · 180° = 8 · 180° = 1440°.
Zahleneingabe #4 25s ▶ Testen

Wie groß ist ein Innenwinkel im regelmäßigen Fünfeck (in °)?

✓ Antwort: 108
(5 − 2) · 180° : 5 = 540° : 5 = 108°.
Schwer
Zahleneingabe #1 30s ▶ Testen

Ein Viereck hat die Winkel x, 2x, 3x und 4x. Wie groß ist x (in °)?

✓ Antwort: 36
x + 2x + 3x + 4x = 10x = 360°, also x = 36°.
Zahleneingabe #2 30s ▶ Testen

Ein Punkt im Inneren eines Fünfecks wird mit allen fünf Ecken verbunden. Es entstehen 5 Dreiecke mit zusammen 900° Winkelsumme, davon liegen 360° um den Innenpunkt. Wie groß ist die Winkelsumme des Fünfecks (in °)?

✓ Antwort: 540
Nur die Winkel an den Ecken zählen: 900° − 360° = 540°. Das stimmt mit (5 − 2) · 180° = 540° überein.
KI-bewertete Rechnung #3 240s ▶ Testen

Erkläre, wie man aus der Winkelsumme im Dreieck auf die Innenwinkelsumme im Siebeneck schließt. Zeichne ein Siebeneck, ziehe alle Diagonalen von einer Ecke aus, zähle die Dreiecke und berechne die Summe. Schreibe deine Rechnung auf Papier und fotografiere sie.

✓ Antwort: Skizze eines Siebenecks mit allen Diagonalen von einer Ecke aus. Es entstehen 7 − 2 = 5 Dreiecke. Jedes hat die Winkelsumme 180°, und ihre Winkel füllen genau die Innenwinkel des Siebenecks. Also beträgt die Innenwinkelsumme 5 · 180° = 900°.
Von einer Ecke aus gehen 4 Diagonalen, sie zerlegen das Siebeneck in 5 Dreiecke: 5 · 180° = 900°.
Zahleneingabe #4 30s ▶ Testen

Ein Sechseck hat fünf Winkel: 130°, 110°, 120°, 140° und 100°. Wie groß ist der sechste (in °)?

✓ Antwort: 120
Die Winkelsumme im Sechseck ist 720°. Die fünf bekannten Winkel ergeben 600°, also fehlen 720° − 600° = 120°.
Zahleneingabe #5 30s ▶ Testen

Ein Pflasterstein hat die Form eines regelmäßigen Zwölfecks. Wie groß ist ein Innenwinkel (in °)?

✓ Antwort: 150
(12 − 2) · 180° : 12 = 1800° : 12 = 150°.