Wählen Sie einen Modus und geben Sie die bekannten Winkel ein.
Inhaltsverzeichnis
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Das können Sie auf dieser Seite
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Wofür braucht man diese Berechnung?
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Anleitung
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Formeln und Abbildungen
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Symbole und Begriffe
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Das sollten Sie vorher wissen
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So berechnen Sie es in Excel
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So berechnen Sie es in Google Tabellen
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So berechnen Sie es in Python
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So schreiben Sie die Formel in LaTeX und anderen Formelsprachen (zum Kopieren)
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So lassen Sie ChatGPT rechnen
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Die Vorteile von DataChef
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Verwandte Funktionen
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Das können Sie auf dieser Seite
- In der klassischen Figur – zwei Parallelen, geschnitten von einer Schnittgeraden – geben Sie einen Winkel \(\angle a\) ein und erhalten alle acht Winkel \(\angle a\) bis \(\angle h\). Winkel, die nicht aufgehen, etwa \(\dfrac{250}{7}^\circ\), erscheinen als exakter Bruch und als Dezimalzahl
- Eine farbige Abbildung und eine Tabelle zeigen, welche Winkel Stufenwinkel, Wechselwinkel, Scheitelwinkel und Nachbarwinkel sind (Winkel gleicher Farbe sind gleich groß)
- Im Modus „Knick zwischen Parallelen“ berechnet der Rechner den Winkel am Knickpunkt einer geknickten Linie zwischen zwei Parallelen, \(\angle x = \angle a + \angle b\) – mit Rechenweg nach dem Standardverfahren: eine parallele Hilfslinie durch den Knick ziehen und den Winkel in zwei Wechselwinkel teilen
- Formelkarten mit Abbildungen erklären, warum Stufen- und Wechselwinkel an Parallelen gleich sind, warum Scheitelwinkel gleich sind und warum Nachbarwinkel zusammen \(180^\circ\) ergeben
Wofür braucht man diese Berechnung?
Sonnenlicht kommt aus so großer Entfernung, dass man seine Strahlen auf der Erde als parallel ansehen kann. Vor rund 2.200 Jahren wusste der griechische Gelehrte Eratosthenes, dass die Sonne an einem bestimmten Tag in Syene genau senkrecht stand. Am selben Tag maß er im weit nördlich gelegenen Alexandria am Schatten eines senkrechten Stabs den Winkel zwischen Sonnenstrahlen und Stab (etwa 7,2°). Weil Wechselwinkel an Parallelen gleich groß sind, ist dieser Winkel derselbe wie der Winkel zwischen den beiden Städten, vom Erdmittelpunkt aus gesehen. 7,2° sind genau 1/50 von 360° – also multiplizierte er die Entfernung der Städte mit 50 und schätzte den Erdumfang erstaunlich genau.
Den Erdumfang zu messen, lange vor Satelliten: Das ist bis heute die berühmteste Anwendung von Parallelen und Wechselwinkeln in Schulbüchern.
Legen Sie das Geodreieck an ein Lineal an, schieben Sie es daran entlang und zeichnen Sie dabei immer in dieselbe Richtung: Alle diese Linien sind parallel. Beim Verschieben bleibt der Winkel zwischen Lineal und gezeichneter Linie gleich – ein Stufenwinkel –, und so wird der Satz „Sind Stufenwinkel gleich groß, sind die Geraden parallel“ zur Zeichenmethode.
Parallellineal und Zeichenmaschine im Architektur- und Maschinenbauzeichnen arbeiten nach demselben Prinzip: Ein Lineal wird parallel nach oben und unten verschoben.
Der Handlauf einer Treppe ist eine schräge Linie, die Geländerstäbe darunter sind viele senkrechte Parallelen. Weil Stufenwinkel an Parallelen gleich groß sind, ist der Winkel zwischen Handlauf und jedem Stab gleich – alle Stäbe lassen sich oben im selben Winkel zuschneiden.
Deshalb kann man dasselbe Teil in Serie fertigen, ohne jedes einzeln anzupassen.
Ein Periskop – bekannt vom U-Boot oder als Bastelprojekt – hat oben und unten in einem Rohr je einen Spiegel, beide um 45° geneigt und parallel zueinander. Das vom oberen Spiegel umgelenkte Licht wird vom unteren noch einmal umgelenkt und erreicht das Auge. Weil die beiden Spiegel parallel sind, verlaufen einfallendes und austretendes Licht über die Wechselwinkel parallel, und das Bild steht nicht schief.
Der Lichtweg, der zwischen Parallelen zweimal abknickt, ähnelt der Figur im Modus „Knick zwischen Parallelen“ dieser Seite (die tatsächliche Richtung des Lichts bestimmt das Reflexionsgesetz).
Formeln und Abbildungen
Symbole und Begriffe
Symbole
| \(\angle\) | Winkel | Das Zeichen für einen Winkel. \(\angle a\) ist „der Winkel mit dem Namen \(a\)“. Bei drei Buchstaben wie \(\angle APB\) ist der mittlere Buchstabe der Scheitel des Winkels. |
| \(\ell,\ m\) | l, m | Namen für Geraden. \(\ell\) ist ein geschwungenes l (von engl. „line“), damit es nicht mit der Ziffer 1 oder einem großen I verwechselt wird. Weitere Geraden heißen \(m\), \(n\) usw. in alphabetischer Reihenfolge. (In deutschen Schulbüchern heißen Geraden oft auch \(g\) und \(h\).) |
| \(\parallel\) | ist parallel zu | Das Zeichen für parallel. \(\ell \parallel m\) heißt „die Gerade \(\ell\) ist parallel zur Geraden \(m\)“. Es soll von zwei als senkrechte Striche gezeichneten Parallelen stammen. |
| \(x\) | x | Ein Buchstabe für eine unbekannte Zahl (den gesuchten Winkel). Eine Unbekannte \(x\) zu nennen, ist in Schulbüchern üblich. |
| \(^\circ\) | Grad | Das Zeichen für Grad, die Einheit für Winkel. Eine volle Umdrehung in 360 gleiche Teile geteilt ergibt \(1^\circ\). Die Zahl 360 soll gewählt worden sein, weil sie viele Teiler hat und sich gut teilen lässt. |
Begriffe
| Parallele | Zwei Geraden in derselben Ebene, die sich nie schneiden, wie weit man sie auch verlängert. Man schreibt \(\ell \parallel m\). Der Abstand zwischen zwei Parallelen ist überall gleich. |
| Schnittgerade | Eine Gerade, die zwei andere Geraden schneidet. Schneidet sie zwei Parallelen, entstehen an jedem der beiden Schnittpunkte vier Winkel, insgesamt acht. |
| Scheitelwinkel | Von den vier Winkeln an zwei sich schneidenden Geraden zwei, die sich gegenüberliegen. Scheitelwinkel sind immer gleich groß – egal, ob Parallelen im Spiel sind oder nicht. |
| Stufenwinkel | Schneidet eine Schnittgerade zwei Geraden, zwei Winkel, die an den beiden Schnittpunkten an derselben Stelle liegen (z. B. beide oben rechts); auch F-Winkel. Sind die Geraden parallel, sind Stufenwinkel gleich groß. Umgekehrt: Sind Stufenwinkel gleich groß, sind die Geraden parallel. |
| Wechselwinkel | Zwei Winkel zwischen den beiden Geraden, auf verschiedenen Seiten der Schnittgeraden. Sind die Geraden parallel, sind Wechselwinkel gleich groß. Die beiden Winkel und die Schnittgerade bilden ein Z – daher auch Z-Winkel. |
| Nachbarwinkel | Zwei Winkel zwischen den beiden Geraden, auf derselben Seite der Schnittgeraden (auch E-Winkel). Sind die Geraden parallel, ergeben Nachbarwinkel zusammen \(180^\circ\). Zwei benachbarte Winkel an einem Schenkel eines Trapezes stehen genau in dieser Beziehung. |
| Hilfslinie | Eine Linie, die man selbst in die Figur einzeichnet, um eine Aufgabe zu lösen. Für den Winkel am Knick zwischen Parallelen ist die Hilfslinie durch den Knick, parallel zu den beiden Geraden, der entscheidende Schritt. |
| Umkehrung der Winkelsätze | Die Sätze in umgekehrter Richtung: „Sind Stufenwinkel gleich groß, sind die Geraden parallel“ und „Sind Wechselwinkel gleich groß, sind die Geraden parallel“. Mit ihnen beweist man aus Winkelgrößen, dass zwei Geraden parallel sind. |
| Nebenwinkel (gestreckter Winkel) | Ein gestreckter Winkel ist eine halbe Umdrehung, \(180^\circ\). Zwei Winkel an einem Punkt einer Geraden, die zusammen diesen gestreckten Winkel bilden, heißen Nebenwinkel – sie ergeben immer \(180^\circ\). Darauf beruhen „benachbarte Winkel ergeben \(180^\circ\)“ und „Scheitelwinkel sind gleich groß“. |
Das sollten Sie vorher wissen
Damit Sie die Berechnung auf dieser Seite nicht nur ausführen, sondern auch verstehen, hilft Ihnen dieses Vorwissen.
Wenn Sie nicht weiterkommen, ist ein Blick zurück auf diese Themen der schnellste Weg.
| Winkel und Drehungen (Klasse 5, 10–11 Jahre) |
|
| Senkrecht und parallel (Klasse 5, 10–11 Jahre) |
|
| Gestreckter Winkel und Nebenwinkel (Klasse 5–7, 10–13 Jahre) |
|
| Terme mit Variablen (Klasse 7, 12–13 Jahre) |
|
| Subtraktion und Brüche (Klasse 5–6, 10–12 Jahre) |
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So berechnen Sie es in Excel
| Winkel ∠a (Grad) | 60 |
| ∠c, ∠e, ∠g (gleich ∠a) (Grad) | =B1 |
| ∠b, ∠d, ∠f, ∠h (Grad) | =180-B1 |
| Winkel an der oberen Parallele ∠a (Grad) | 35 |
| Winkel an der unteren Parallele ∠b (Grad) | 25 |
| Winkel am Knick ∠x (Grad) | =B1+B2 |
„-“ steht für Subtrahieren, „+“ für Addieren.
In der ersten Tabelle ist ∠a = 60. Die Winkel, die als Scheitel-, Stufen- oder Wechselwinkel gleich ∠a sind (∠c, ∠e, ∠g), sind 60, die anderen vier (∠b, ∠d, ∠f, ∠h) 180 − 60 = 120.
Die zweite Tabelle ist das Knick-Beispiel: Mit ∠a = 35 und ∠b = 25 ist der Winkel am Knick ∠x = 35 + 25 = 60.
So berechnen Sie es in Google Tabellen
| Winkel ∠a (Grad) | 60 |
| ∠c, ∠e, ∠g (gleich ∠a) (Grad) | =B1 |
| ∠b, ∠d, ∠f, ∠h (Grad) | =180-B1 |
| Winkel an der oberen Parallele ∠a (Grad) | 35 |
| Winkel an der unteren Parallele ∠b (Grad) | 25 |
| Winkel am Knick ∠x (Grad) | =B1+B2 |
So berechnen Sie es in Python
from fractions import Fraction
# Parallelen und Schnittgerade: alle 8 Winkel aus einem Winkel
angle_a = Fraction(60) # einen Bruch wie 250/7° schreibt man Fraction(250, 7)
angle_b = 180 - angle_a # Nebenwinkel (vom gestreckten Winkel 180° abziehen)
print(f"∠a = ∠c = ∠e = ∠g = {angle_a}° (gleich als Scheitel-, Stufen- und Wechselwinkel)")
print(f"∠b = ∠d = ∠f = ∠h = {angle_b}°")
print(f"Probe Nachbarwinkel: {angle_a}° + {angle_b}° = {angle_a + angle_b}°")
# Knick zwischen Parallelen: der Winkel am Knickpunkt
bend_a = Fraction(35)
bend_b = Fraction(25)
angle_x = bend_a + bend_b
print(f"Winkel am Knick ∠x = {bend_a}° + {bend_b}° = {angle_x}°")
So schreiben Sie die Formel in LaTeX und anderen Formelsprachen (zum Kopieren)
∠a = ∠c
\angle a = \angle c
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mo>∠</mo><mi>a</mi>
<mo>=</mo>
<mo>∠</mo><mi>c</mi>
</mrow>
</math>
/_ a = /_ c
angleA == angleC
angleA = angleC;
angleA == angleC
∠a = ∠c
∠a = ∠e
\angle a = \angle e
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mo>∠</mo><mi>a</mi>
<mo>=</mo>
<mo>∠</mo><mi>e</mi>
</mrow>
</math>
/_ a = /_ e
angleA == angleE
angleA = angleE;
angleA == angleE
∠a = ∠e
∠c = ∠e
\angle c = \angle e
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mo>∠</mo><mi>c</mi>
<mo>=</mo>
<mo>∠</mo><mi>e</mi>
</mrow>
</math>
/_ c = /_ e
angleC == angleE
angleC = angleE;
angleC == angleE
∠c = ∠e
∠c + ∠f = 180°
\angle c + \angle f = 180^{\circ}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mo>∠</mo><mi>c</mi>
<mo>+</mo>
<mo>∠</mo><mi>f</mi>
<mo>=</mo>
<msup><mn>180</mn><mo>°</mo></msup>
</mrow>
</math>
/_ c + /_ f = 180^circ
angleC + angleF == 180 Degree
angleC + angleF = 180;
angleC + angleF == 180
∠c + ∠f = 180°
∠x = ∠a + ∠b
\angle x = \angle a + \angle b
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mo>∠</mo><mi>x</mi>
<mo>=</mo>
<mo>∠</mo><mi>a</mi>
<mo>+</mo>
<mo>∠</mo><mi>b</mi>
</mrow>
</math>
/_ x = /_ a + /_ b
angleX == angleA + angleB
angleX = angleA + angleB;
angleX == angleA + angleB
∠x = ∠a + ∠b
So lassen Sie ChatGPT rechnen
Sie sind ein Rechenassistent für Mathematik (ebene Geometrie, Winkel an Parallelen). Führen Sie die folgende Berechnung aus, indem Sie tatsächlich Python-Code ausführen, und stützen Sie Ihre Antwort nur auf die Zahlen aus dem Ausführungsergebnis (antworten Sie nicht durch Kopfrechnen oder Schätzen). Für die acht Winkel, die entstehen, wenn eine Gerade zwei Parallelen schneidet, geben Sie an: 1. die Größe aller acht Winkel, wenn ein Winkel 250/7° beträgt (fassen Sie gleich große Winkel zusammen; jeweils als vollständig gekürzter Bruch und als Dezimalzahl) 2. die Probe, dass Nachbarwinkel zusammen 180° ergeben 3. für eine Linie, die zwischen den Parallelen abknickt, den Winkel am Knick, wenn der Winkel an der oberen Parallele 35° und an der unteren 25° beträgt Rechnen Sie in Python mit dem Modul fractions aus der Standardbibliothek exakt, und zeigen Sie die verwendeten Formeln und die Zahlen aus dem Ausführungsergebnis.
Anleitung
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1Werte eingebenTragen Sie die Zahlen, mit denen Sie rechnen möchten, in die Eingabefelder ein
-
2BerechnenKlicken Sie auf die Schaltfläche „Berechnen“
-
3Ergebnis ansehenDas Ergebnis erscheint sofort. Auf derselben Seite finden Sie auch den Rechenweg und die Erklärung der Formel
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