Digitale Werkzeuge in der Schule/Rund ums Dreieck/Winkel an Geraden: Unterschied zwischen den Versionen

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[[Datei:Ausschnitt der Parkettierung..png|mini|Ausschnitt der Parkettierung mit eingezeichneten Winkeln.]] Schaue dir die Winkel in der zweiten Abbildung an. Tim konnte <math>\alpha=120^{\circ}</math> bestimmen. Überprüfe Tims Behauptung, indem du die Winkel <math>\beta</math> und <math>\gamma</math> bestimmst.
[[Datei:Ausschnitt der Parkettierung..png|mini|Ausschnitt der Parkettierung mit eingezeichneten Winkeln.]] Schaue dir die Winkel in der zweiten Abbildung an. Tim konnte <math>\alpha=120^{\circ}</math> bestimmen. Überprüfe Tims Behauptung, indem du die Winkel <math>\beta</math> und <math>\gamma</math> bestimmst.


<math>\beta = </math>
<math>\beta = '''60°()'''</math>


<math>\gamma =</math>
<math>\gamma ='''60°()'''</math>


  {{Lösung versteckt|1= Erinnere dich daran, dass Winkel mit dem griechischem Alphabet beschrieben werden. Typische Bezeichnungen für Winkel sind
  {{Lösung versteckt|1= Erinnere dich daran, dass Winkel mit dem griechischem Alphabet beschrieben werden. Typische Bezeichnungen für Winkel sind

Version vom 16. April 2022, 07:20 Uhr

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Einstieg

Aufgabe 1: Winkel an Geraden
1-uniform n7.svg
Parkettierung mit Dreiecken.

Betrachte die Abbildung. Tim behauptet: "Es reicht aus, einen Winkel zu messen. Dann kann ich alle anderen Winkel bestimmen."

Ausschnitt der Parkettierung mit eingezeichneten Winkeln.
Schaue dir die Winkel in der zweiten Abbildung an. Tim konnte bestimmen. Überprüfe Tims Behauptung, indem du die Winkel und bestimmst.

Fehler beim Parsen (Syntaxfehler): {\displaystyle \beta = '''60°()'''}

Fehler beim Parsen (SVG (MathML kann über ein Browser-Plugin aktiviert werden): Ungültige Antwort („Math extension cannot connect to Restbase.“) von Server „https://en.wikipedia.org/api/rest_v1/“:): {\displaystyle \gamma ='''60°()'''}

Erinnere dich daran, dass Winkel mit dem griechischem Alphabet beschrieben werden. Typische Bezeichnungen für Winkel sind

  • (Alpha, griechisches a)
  • (Beta, griechisches b)
  • (Gamma, griechisches g)
Wenn du weitere Buchstaben aus dem griechischem Alphabet benötigst, schaue gerne unter diesem Wikipedia-Link nach: https://de.wikipedia.org/wiki/Griechisches_Alphabet


Erarbeitung

Scheitelwinkel

Aufgabe 2: Grundlagen zu Scheitelwinkeln

1. Untersuche das folgende GeoGebra-Applet, indem du dir die Winkel anzeigen lässt und die Position der Geraden veränderst. Verschiebe hierfür die Punkte A und B.

2. Beschreibe danach deine Beobachtungen, indem du den unten stehenden Lückentext ausfüllst.

GeoGebra

(Applet von I. Schwalbe)

Wenn ich die Lage der Geraden zueinander verändere, so verändern sich auch die Winkel am Schnittpunkt. Außerdem bleiben die Winkel und gleich groß, genau so wie die Winkel und . Zwei nebeneinander liegende Winkel addieren sich immer zu . Deshalb ergibt .




Aufgabe 3: Erklärung Scheitelwinkel
Warum sind Scheitelwinkel gleich groß? Begründe deine Beobachtungen aus Aufgabe 2 mit geometrischen Argumenten.
Welche der folgenden Begriffe aus der Geometrie könnten dir bei deiner Begründung helfen?

Klicke die Begriffe an, die dir helfen könnten.

Drehung
Spiegelung
Verschiebung

Beweisidee/Lösung


Aufgabe 4: Beweis
Kannst du mit mathematischen Formel erklären, warum Scheitelwinkel gleich groß sind?
Was weißt du über gestreckte Winkel? Betrachte alle Winkel um den Schnittpunkt der Geraden und dein Wissen über gestreckte Winkel.
Da sich zwei Nebenwinkel zu ergänzen gilt . Da und auch einen gestreckten Winkel bilden, gilt ebenfalls . Werden nun diese beiden Gleichungen voneinander subtrahiert, so gilt . Durch Umstellen ergibt sich also .


Merksatz: Scheitelwinkel
Scheitelwinkel

Übertrage diesen Merksatz mit einer Skizze in dein Regelheft.

Schneiden sich zwei Geraden, so nennen wir die Winkel die sich gegenüberliegen, Scheitelwinkel. Diese Scheitelwinkel sind immer gleich groß.


Stufenwinkel

Aufgabe 3: Stufenwinkel erkunden

Betrachten wir nun zwei parallele Geraden, die von einer dritten Gerade geschnitten werden. Schaue dir hierfür ein weiteres GeoGebra-Applet an und untersuche dieses, indem du die Position der Geraden zueinander veränderst. Was fällt dir auf?


GeoGebra

(Applet von B. Lachner)


Merksatz: Stufenwinkel
Stufenwinkel

Vervollständige auf Grund deiner Beobachtungen den Merksatz und schreibe ihn danach mit einer Skizze in dein Regelheft.

Stufenwinkel sind gleich groß().



Anwendung

-Bild einfügen (Fliesenmuster Rauten, Bayern Flagge,...)


In dieser Aufgabe kannst du nun dein Wissen über die Winkelarten anwenden. Wie groß ist der Winkel im obigen Bild? Begründe deine Antwort, mit Hilfe deines Wissens über Stufen- und Wechselwinkel. Du kannst selber entscheiden, ob du zum Schrittweisen Lösen die Aufgaben 4a) und 4b) bearbeitest oder direkt die Frage beantwortest und begründest.


Aufgabe 4a): Anwendungsaufgabe
Bestimme die fehlenden Winkel!
Aufgabe 4a)


Aufgabe 4b): Anwendungsaufgabe
Bestimme die fehlenden Winkel!
Aufgabe 4b)









Transferaufgabe

Leiter an der Hauswand

Aufgabe 5: Anwendungsaufgabe
Eine Leiter steht an einer Hauswand, so dass sie mit dem Dach eine gerade Linie bildet. Es soll nun der Winkel zwischen dem Schornstein und dem Dach bestimmt werden.

Vorläufige Skizze.png


Es kann helfen sich als erstes zu überlegen, wo es denn Geraden und Winkel geben könnte und diese einzuzeichnen. Gibt es irgendwo parallele Geraden? Dazu kann es hilfreich sein sich zu überlegen in welchem Winkel die Hauswand und der Schornstein (beziehungsweise eine Verlängerung des Schornsteins) auf den Boden treffen


Die Leiter, der Boden und die rechte Hauswand bilden ein Dreieck. Zeichne es ein und überleg dir wie groß die Innenwinkel sind.


- Bild mit eingezeichneten Winkeln und Geraden einfügen

Hauswand, Leiter und Boden bilden ein rechtwinkliges Dreieck. Die Summe der Innenwinkel beträgt 180°, damit lässt sich der Winkel bestimmen. Der Winekl ist ein Wechselwinkel zu dem Winkel .