Im Modus „Winkel eines n-Ecks“ geben Sie die Anzahl der Ecken n ein. Im Modus „Regelmäßiges Vieleck aus einem Winkel“ geben Sie die Größe eines Winkels des regelmäßigen Vielecks ein.
Inhaltsverzeichnis
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Was Sie auf dieser Seite tun können
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Wofür ist diese Berechnung nützlich?
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Anleitung
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Formeln und Abbildungen
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Symbole und Begriffe
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Was Sie vorab wissen sollten
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Mit Excel berechnen
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Mit Google Tabellen berechnen
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Mit Python berechnen
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Die Formel in LaTeX und anderen mathematischen Schreibweisen (zum Kopieren)
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Die Berechnung von ChatGPT ausführen lassen
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Die Vorteile von DataChef
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Verwandte Funktionen
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Alle NumberChef-Rechner
Was Sie auf dieser Seite tun können
- Geben Sie die Anzahl der Ecken eines \(n\)-Ecks (3 bis 360) ein, und Sie erhalten sofort die Innenwinkelsumme \(180^\circ \times (n - 2)\), die Außenwinkelsumme \(360^\circ\) und jeden Innen- und Außenwinkel eines regelmäßigen \(n\)-Ecks
- Winkel, die nicht aufgehen, etwa jeder Innenwinkel eines regelmäßigen Siebenecks, \(\dfrac{900}{7}^\circ\), werden sowohl als exakter Bruch als auch als Dezimalzahl angezeigt. Der Rechenweg zeigt auch den Gedanken, das Vieleck in \((n-2)\) Dreiecke zu zerlegen
- Es rechnet auch rückwärts und bestimmt aus der Größe eines Innen- oder Außenwinkels, wie viele Ecken das regelmäßige Vieleck hat. Ist die Eckenzahl keine ganze Zahl, sagt es Ihnen, dass kein regelmäßiges Vieleck diesen Winkel hat
- Zum Ergebnis gehört eine Zeichnung des regelmäßigen Vielecks, an der Sie sehen, wo ein Innenwinkel und ein Außenwinkel liegen und wie die Diagonalen es in Dreiecke zerlegen (bei zu vielen Ecken entfallen die Zeichnung oder die Diagonalen)
Wofür ist diese Berechnung nützlich?
Beim Vermessen von Grundstücksgrenzen betrachten Vermesser das Grundstück als Vieleck und messen den Winkel an jeder Ecke. Prüfen sie, wie weit die Summe der gemessenen Innenwinkel vom theoretischen Wert \(180^\circ \times (n - 2)\) abweicht (dem Winkelfehler), lassen sich Messfehler und Instrumentenfehler finden.
Diese Kontrolle ist ein tägliches Standardverfahren in der Vermessungspraxis und ein Beispiel dafür, dass die Formel für die Innenwinkelsumme direkt zur Qualitätskontrolle im Feld dient.
Um einen Boden mit einer einzigen Sorte regelmäßiger Vielecke lückenlos zu belegen, müssen die Innenwinkel genau um einen Punkt passen (\(360^\circ\)). Also können nur Formen die Ebene parkettieren, deren Innenwinkel \(360^\circ\) ohne Rest teilt: das gleichseitige Dreieck (\(60^\circ\)), das Quadrat (\(90^\circ\)) und das regelmäßige Sechseck (\(120^\circ\)). Regelmäßige Fünfecke (\(108^\circ\)) lassen immer Lücken.
Bienenwaben sind Sechsecke, weil diese Form den Raum lückenlos aufteilt und dabei wenig Material braucht.
Um in Scratch, mit Turtle-Grafik oder mit einem Roboter ein regelmäßiges Vieleck zu zeichnen, wiederholen Sie „ein Stück vorwärts, dann ein Stück drehen“. Der Drehwinkel ist nicht der Innenwinkel, sondern der Außenwinkel (\(360^\circ \div n\)). Beim regelmäßigen Fünfeck bringt Sie jedes Drehen um \(72^\circ\) am Ende zum Start zurück und schließt die Figur.
Das ist eine klassische Aufgabe im Programmierunterricht, und sie macht aus dem Gedanken „die Außenwinkel ergeben zusammen \(360^\circ\) (einen vollen Umlauf)“ direkt ein Programm.
Ein Kameraobjektiv steuert die Lichtmenge mit einer Blende, einer Öffnung, die einem durch mehrere Lamellen gebildeten regelmäßigen Vieleck nahekommt. Die Anzahl der Lamellen (die Eckenzahl des Vielecks) bestimmt, wie viele Strahlen bei Lichtern auf Nachtaufnahmen entstehen, und die Form der Hintergrundunschärfe.
Im Produktdesign gehört die Eckenzahl des Vielecks und seine Winkel dazu, was jedem Objektiv seinen eigenen Charakter gibt.
Formeln und Abbildungen
Symbole und Begriffe
Symbole
| \(n\) | n | Die Anzahl der Ecken. Beim Fünfeck ist \(n = 5\). Der Buchstabe \(n\), von „Nummer“ oder „Anzahl“, steht oft für eine Anzahl. |
| \(S\) | S | Der Buchstabe für die Innenwinkelsumme auf dieser Seite, vom Anfangsbuchstaben von „Summe“. Er steht oft auch für Summen und für den Flächeninhalt. |
| \(T\) | T | Der Buchstabe für die Außenwinkelsumme auf dieser Seite (T wie „Total“). |
| \(x,\ y\) | x, y | Buchstaben für die gesuchten Winkel. In Lehrbüchern nennt man eine unbekannte Zahl meist \(x\), etwa „Jeder Innenwinkel sei \(x^\circ\)“. |
| \(^\circ\) | Grad | Das Zeichen für das Grad, die Einheit des Winkels. Ein voller Umlauf in 360 gleiche Teile geteilt ist \(1^\circ\). Die Zahl 360 soll gewählt worden sein, weil sie viele Teiler hat und sich leicht gleichmäßig teilen lässt. |
Begriffe
| Vieleck | Eine geschlossene Figur aus drei oder mehr Strecken (geraden Seiten). Der Oberbegriff für Dreieck, Viereck, Fünfeck und so weiter. Ein Vieleck mit \(n\) Ecken heißt \(n\)-Eck. |
| Ecke | Ein Eckpunkt eines Vielecks, an dem zwei Seiten zusammentreffen. Ein \(n\)-Eck hat \(n\) davon. Die Anzahl der Winkel, Ecken und Seiten ist immer gleich. |
| Innenwinkel | Ein Winkel im Inneren eines Vielecks. Ein \(n\)-Eck hat \(n\) davon, so viele wie Ecken. |
| Außenwinkel | Der Winkel zwischen einer zur Geraden verlängerten Seite eines Vielecks und der nächsten Seite. Innen- und Außenwinkel an derselben Ecke ergeben zusammen einen gestreckten Winkel (\(180^\circ\)). |
| Innenwinkelsumme | Alle Innenwinkel zusammengezählt. Bei einem \(n\)-Eck ist es \(180^\circ \times (n - 2)\). Ein Dreieck hat \(180^\circ\), ein Viereck \(360^\circ\) und ein Fünfeck \(540^\circ\), jede weitere Ecke fügt \(180^\circ\) hinzu. |
| Außenwinkelsumme | An jeder Ecke ein Außenwinkel genommen und alle zusammengezählt. Bei einem Vieleck ohne Einbuchtungen ist es immer genau ein voller Umlauf, \(360^\circ\), egal wie viele Seiten es hat. |
| regelmäßiges Vieleck | Ein Vieleck, dessen Seiten alle gleich lang und dessen Innenwinkel alle gleich groß sind, etwa ein gleichseitiges Dreieck, ein Quadrat oder ein regelmäßiges Fünfeck. Weil alle Winkel gleich sind, ergibt „Innenwinkelsumme ÷ Anzahl der Ecken“ jeden Innenwinkel. |
| Diagonale | Eine Strecke, die zwei nicht benachbarte Ecken eines Vielecks verbindet. Von einer Ecke aus lassen sich \(n - 3\) davon ziehen (zu allen Ecken außer ihr selbst und ihren beiden Nachbarn), und sie zerlegen das Vieleck in \(n - 2\) Dreiecke. |
| Winkelsumme im Dreieck | Die Tatsache, dass die drei Innenwinkel jedes Dreiecks zusammen immer \(180^\circ\) ergeben. Die Formel für die Innenwinkelsumme eines Vielecks entsteht, indem man das Vieleck in Dreiecke zerlegt und diese Tatsache nutzt. |
| gestreckter Winkel | Der Winkel einer Geraden. Er misst \(180^\circ\), genau einen halben Umlauf. „Innenwinkel + Außenwinkel \(= 180^\circ\)“ folgt daraus, dass eine Seite und ihre Verlängerung eine Gerade bilden, also einen gestreckten Winkel. |
| konvexes Vieleck | Ein Vieleck ohne Einbuchtungen, also jeder Innenwinkel ist kleiner als \(180^\circ\). Die Erklärung der Außenwinkel auf dieser Seite (Außenwinkelsumme \(= 360^\circ\)) setzt ein konvexes Vieleck voraus. |
Was Sie vorab wissen sollten
Hier ist zusammengefasst, was Ihnen hilft, die Berechnung auf dieser Seite mit echtem Verständnis zu nutzen und nicht nur den Knopf zu drücken.
Wenn Sie nicht weiterkommen, ist es der schnellste Weg, die Themen dieser Liste noch einmal durchzugehen.
| Winkelsumme im Dreieck (Klasse 5–8, 10–14 Jahre) |
|
| Winkel und Drehungen (Klasse 4, 9–10 Jahre) |
|
| Vielecke und Diagonalen (Klasse 4–8, 9–14 Jahre) |
|
| Division und Brüche (Klasse 5–7, 10–13 Jahre) |
|
| Lineare Gleichungen (Klasse 7–8, 12–14 Jahre) |
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Mit Excel berechnen
| Anzahl der Ecken n | 5 |
| Summe der Innenwinkel S | =180*(B1-2) |
| Anzahl der Ecken n | 5 |
| Jeder Innenwinkel x | =180*(B1-2)/B1 |
| Anzahl der Ecken n | 5 |
| Jeder Außenwinkel y | =360/B1 |
| Jeder Innenwinkel (Grad) | 108 |
| Jeder Außenwinkel (Grad) | =180-B1 |
| Eckenzahl n = 360 ÷ Außenwinkel | =360/B2 |
„*“ ist die Multiplikation und „/“ die Division.
Die erste Tabelle bestimmt die Innenwinkelsumme eines Fünfecks (n = 5), das Ergebnis ist 540. Die zweite und die dritte Tabelle liefern jeden Innenwinkel und jeden Außenwinkel eines regelmäßigen Fünfecks, 108 und 72.
Die vierte Tabelle rechnet rückwärts. Geben Sie den Innenwinkel 108 ein, erhalten Sie einen Außenwinkel von 72 und 5 Ecken, also ist es ein regelmäßiges Fünfeck. Ist die Eckenzahl keine ganze Zahl, etwa 7,2, hat kein regelmäßiges Vieleck diesen Winkel.
Mit Google Tabellen berechnen
| Anzahl der Ecken n | 5 |
| Summe der Innenwinkel S | =180*(B1-2) |
| Anzahl der Ecken n | 5 |
| Jeder Innenwinkel x | =180*(B1-2)/B1 |
| Anzahl der Ecken n | 5 |
| Jeder Außenwinkel y | =360/B1 |
| Jeder Innenwinkel (Grad) | 108 |
| Jeder Außenwinkel (Grad) | =180-B1 |
| Eckenzahl n = 360 ÷ Außenwinkel | =360/B2 |
Mit Python berechnen
from fractions import Fraction
# Winkel eines n-Ecks (vertex_count = Anzahl der Winkel bzw. Ecken)
vertex_count = 7
interior_sum = 180 * (vertex_count - 2)
regular_interior = Fraction(interior_sum, vertex_count)
regular_exterior = Fraction(360, vertex_count)
print(f"Innenwinkelsumme: {interior_sum}°")
print("Außenwinkelsumme: 360°")
print(f"Jeder Innenwinkel eines regelmäßigen {vertex_count}-Ecks: {regular_interior}° ≈ {float(regular_interior):.2f}°")
print(f"Jeder Außenwinkel eines regelmäßigen {vertex_count}-Ecks: {regular_exterior}° ≈ {float(regular_exterior):.2f}°")
# Rückwärts: das regelmäßige Vieleck aus einem Innenwinkel bestimmen
interior_angle = Fraction(150)
exterior_angle = 180 - interior_angle
polygon_count = Fraction(360) / exterior_angle
if polygon_count.denominator == 1 and polygon_count >= 3:
print(f"Regelmäßiges Vieleck mit einem Innenwinkel von {interior_angle}°: regelmäßiges {polygon_count}-Eck")
else:
print(f"Kein regelmäßiges Vieleck hat einen Innenwinkel von {interior_angle}° (360 ÷ Außenwinkel = {polygon_count})")
Die Formel in LaTeX und anderen mathematischen Schreibweisen (zum Kopieren)
S = 180° × (n − 2)
S = 180^{\circ} \times (n - 2)
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>S</mi>
<mo>=</mo>
<msup><mn>180</mn><mo>°</mo></msup>
<mo>×</mo>
<mo>(</mo><mi>n</mi><mo>−</mo><mn>2</mn><mo>)</mo>
</mrow>
</math>
S = 180^circ xx (n - 2)
S = 180 (n - 2) Degree
S := 180*(n - 2);
S = 180*(n - 2);
S = 180° × (n − 2)
T = 360°
T = 360^{\circ}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>T</mi>
<mo>=</mo>
<msup><mn>360</mn><mo>°</mo></msup>
</mrow>
</math>
T = 360^circ
T = 360 Degree
T := 360;
T = 360;
T = 360°
x = 180° × (n − 2) / n
x = \frac{180^{\circ} \times (n - 2)}{n}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>x</mi>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<mrow><msup><mn>180</mn><mo>°</mo></msup><mo>×</mo><mo>(</mo><mi>n</mi><mo>−</mo><mn>2</mn><mo>)</mo></mrow>
<mi>n</mi>
</mfrac>
</mrow>
</math>
x = (180^circ xx (n - 2))/n
x = (180 (n - 2)/n) Degree
x := 180*(n - 2)/n;
x = 180*(n - 2)/n;
x = 180° × (n − 2) / n
y = 360° / n
y = \frac{360^{\circ}}{n}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mi>y</mi>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<msup><mn>360</mn><mo>°</mo></msup>
<mi>n</mi>
</mfrac>
</mrow>
</math>
y = (360^circ)/n
y = (360/n) Degree
y := 360/n;
y = 360/n;
y = 360° / n
Die Berechnung von ChatGPT ausführen lassen
Sie sind ein Rechenassistent für Mathematik (ebene Geometrie). Führen Sie die folgende Berechnung aus, indem Sie tatsächlich Python-Code ausführen, und stützen Sie Ihre Antwort nur auf die Zahlen aus dem Ausführungsergebnis (nicht im Kopf rechnen und nicht schätzen). Geben Sie für ein regelmäßiges Siebeneck jeweils Folgendes an: 1. Die Innenwinkelsumme (in Grad) 2. Die Größe jedes Innenwinkels (als vollständig gekürzten Bruch und als Dezimalzahl) 3. Die Größe jedes Außenwinkels (als vollständig gekürzten Bruch und als Dezimalzahl) Bestimmen Sie außerdem, wie viele Seiten ein regelmäßiges Vieleck mit einem Innenwinkel von 140° hat, indem Sie zuerst den Außenwinkel bestimmen und dann 360° durch ihn teilen. Verwenden Sie in Python das Modul fractions aus der Standardbibliothek, um exakt zu rechnen, und zeigen Sie die verwendeten Formeln und die Zahlen aus dem Ausführungsergebnis.
Anleitung
-
1Zahlen eingebenGeben Sie die Zahlen, mit denen Sie rechnen möchten, in die Eingabefelder ein
-
2BerechnenKlicken Sie auf die Schaltfläche „Berechnen“
-
3Ergebnis ablesenDas Ergebnis erscheint sofort. Auf derselben Seite finden Sie auch den Rechenweg und die Erklärung der Formel
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