Zum Inhalt springen

Serlo-Content · Eigenes Frontend

/mathe/184420/aufgabengruppe

Wir laden die Inhalte direkt von der Serlo API und rendern sie mit unserem UI.

Aufgabengruppe

/mathe/184420/aufgabengruppe

/mathe/184420/aufgabengruppe

Aufgabengruppe

Berechne bei den einzelnen Figuren jeweils den Umfang und den Flächeninhalt.

Aufgabe 1
Viertelkreis
Lösung anzeigen
Lösung
Voraussetzung
Berechnungen am Kreis
Strategie

Beachte bei der Berechnung des Umfangs, aus welchen Teilen er sich zusammensetzt. Bei der Berechnung des Flächeninhaltes suche nach bekannten geometrischen Figuren.

Schritte

Berechnung des Umfangs

Der Umfang der Figur setzt sich aus zwei geraden langen Strecken und einem Viertel Kreisumfang zusammen.

Die Formel für den Kreisumfang lautet:

Ein Viertel des Kreisumfangs kann dann mit berechnet werden. Der Kreisradius beträgt bei dieser Figur , so

dass du für folgenden Wert erhältst:

Gleichungsumformung

Damit kannst du den gesamten Umfang der Figur berechnen:

Gleichungsumformung

Antwort: Die Figur hat einen Umfang von etwa .

Berechnung des Flächeninhaltes

Die Kreisfläche berechnest du mit der Formel .

Die abgebildete Figur ist ein Viertel eines Kreises mit dem Radius . Den Flächeninhalt dieser Figur kannst du demnach mit berechnen:

Gleichungsumformung

Antwort: Die Figur hat einen Flächeninhalt von etwa .

Aufgabe 2
Stern
Lösung anzeigen
Lösung
Voraussetzung
Berechnungen am Kreis
Strategie

Beachte bei der Berechnung des Umfangs, aus welchen Teilen er sich zusammensetzt. Bei der Berechnung des Flächeninhaltes suche nach bekannten geometrischen Figuren.

Schritte

Berechnung des Umfangs

Der Umfang der Figur setzt sich aus vier Vierteln eines Kreisumfangs zusammen. Somit ist der Umfang genau der Umfang eines Kreises mit dem Radius .

Die Formel für den Kreisumfang lautet:

Für den Umfang der Figur gilt:

Gleichungsumformung

Antwort: Die Figur hat einen Umfang von etwa .

Berechnung des Flächeninhaltes

Für die Berechnung des Flächeninhaltes denke dir ein Quadrat mit der Seitenlänge um die Figur gezeichnet. So wie in der folgenden Abbildung.

Stern mit Quadrat

Die Quadratfläche besteht aus vier und der Fläche der Figur . Die vier lassen sich zu einer ganzen Kreisfläche zusammensetzen, die du mit der Formel berechnen kannst. Dabei beträgt der Radius . Somit erhältst du den Flächeninhalt der Figur als Differenz der Quadratfläche und der Kreisfläche :

Gleichungsumformung

Antwort: Die Figur hat einen Flächeninhalt von etwa .

Aufgabe 3
Tischplatte
Lösung anzeigen
Lösung
Voraussetzung
Berechnungen am Kreis
Strategie

Beachte bei der Berechnung des Umfangs, aus welchen Teilen er sich zusammensetzt. Bei der Berechnung des Flächeninhaltes suche nach bekannten geometrischen Figuren.

Schritte

Berechnung des Umfangs

Der Umfang der Figur setzt sich aus zwei geraden langen Strecken und zwei Hälften eines Kreisumfangs zusammen. Das ist genau der Umfang eines Kreises mit dem Radius . Die Formel für den Kreisumfang lautet:

Für den Umfang der Figur gilt:

Gleichungsumformung

Antwort: Die Figur hat einen Umfang von etwa .

Berechnung des Flächeninhaltes

Die Figur setzt sich aus zwei Teilen zusammen, einem Kreis mit dem Radius (zwei Halbkreise ergeben einen ganzen Kreis) und einem Rechteck mit den Seitenlängen und . Den Flächeninhalt dieser Figur berechnest du als Summe einer Kreisfläche und einer Rechteckfläche mit:

Antwort: Die Figur hat einen Flächeninhalt von etwa .

Aufgabe 4
Zwei Kreise
Lösung anzeigen
Lösung
Voraussetzung
Berechnungen am Kreis
Strategie

Beachte: Bei dieser Figur geht es nur um den gefärbten Bereich.

Schritte

Berechnung des Umfangs

Der Umfang der Figur ist die Summe aus zwei Kreisumfängen. Der eine Kreis hat einen Radius von und der andere Kreis hat einen Radius von . Die Formel für den Kreisumfang lautet:

Für den Umfang der Figur ergibt sich somit:

Gleichungsumformung

3,14

Antwort: Die Figur hat einen Umfang von etwa .

Berechnung des Flächeninhaltes

Den Flächeninhalt dieser Figur berechnest du als Differenz von zwei Kreisflächen.

Antwort: Die Figur hat einen Flächeninhalt von etwa .

Aufgabe 5
Quadrat mit vier Halbkreisen
Lösung anzeigen
Lösung
Voraussetzung
Berechnungen am Kreis
Strategie

Beachte bei der Berechnung des Umfangs, aus welchen Teilen er sich zusammensetzt. Bei der Berechnung des Flächeninhaltes suche nach bekannten geometrischen Figuren.

Schritte

Berechnung des Umfangs

Der Umfang der Figur ist die Summe aus vier halben Kreisumfängen, das heißt aus insgesamt zwei Kreisumfängen. Der Kreis hat einen Radius von . Die Formel für den Kreisumfang lautet:

Für den Umfang der Figur ergibt sich somit:

Gleichungsumformung

3,14

Antwort: Die Figur hat einen Umfang von etwa .

Berechnung des Flächeninhaltes

Quadrat mit vier Halbkreisen

Damit es deutlich wird, kannst du dir die Mitte der Figur ohne Farbe vorstellen. Du siehst hier nun ein Quadrat mit der Seitenlänge . Die vier Halbkreise ergeben zwei ganze Kreise. Den Flächeninhalt dieser Figur berechnest du als Summe zweier und einer Quadratfläche mit:

Antwort: Die Figur hat einen Flächeninhalt von etwa .

Aufgabe 6
Drei Halbkreise
Lösung anzeigen
Lösung
Voraussetzung
Berechnungen am Kreis
Strategie

Beachte bei der Berechnung des Umfangs, aus welchen Teilen er sich zusammensetzt. Bei der Berechnung des Flächeninhaltes nutze die Strategie "Zerlegen" und "Ergänzen"

Schritte

Berechnung des Umfangs

Der Umfang der Figur besteht aus einem großen Halbkreis mit dem Radius und zwei kleinen Halbkreisen mit gleichem Radius . Die zwei Halbkreise kannst du zu einem ganzen Kreis zusammensetzen. Für den Umfang der Figur gilt demnach:

Gleichungsumformung

Antwort: Die Figur hat einen Umfang von etwa .

Berechnung des Flächeninhaltes

Die Figur kannst du geschickt zerlegen und wieder zusammensetzen. Wie es geht zeigt das nächste Bild.

Drei Halbkreise mit farblicher Kennzeichnung

Denke dir den Durchmesser im großen Halbkreis eingezeichnet. Längs dieser Linie kannst du den Halbkreis abschneiden und in den unteren kleinen Halbkreis einfügen. Der Flächeninhalt der Figur ist nun genau der Flächeninhalt des großen Halbkreises.

Drei Halbkreise mit farblicher Kennzeichnung

Für diesen Flächeninhalt gilt:

Gleichungsumformung

Antwort: Die Figur hat einen Flächeninhalt von etwa .

Aufgabe 7
Rechteck mit zwei Halbkreisen
Lösung anzeigen
Lösung
Voraussetzung
Berechnungen am Kreis
Strategie

Beachte bei der Berechnung des Umfangs, aus welchen Teilen er sich zusammensetzt. Bei der Berechnung des Flächeninhaltes suche nach bekannten geometrischen Figuren.

Schritte

Berechnung des Umfangs

Der Umfang der Figur besteht aus zwei mit dem Radius und zwei der Länge . Die zwei kannst du zu einem ganzen Kreis zusammensetzen.

Für den Umfang der Figur gilt demnach:

Der farbige Umfang der Figur
Gleichungsumformung

Berechnung des Flächeninhaltes

Bei der Berechnung des Flächeninhaltes kannst du die Strategie "Zerlegen" und "Ergänzen" anwenden. Denke dir den linken Halbkreis abgeschnitten und auf der rechten Seite wieder eingefügt. Der Flächeninhalt der Figur ist nun genau der Flächeninhalt eines Rechtecks mit den Seitenlängen

und .

lilafarbiger Halbkreis
Halbkreis verschoben

Für den Flächeninhalt der Figur gilt demnach:

Gleichungsumformung

Antwort: Die Figur hat einen Flächeninhalt von .

Aufgabe 8
Fenster aus fünf Teilen
Lösung anzeigen
Lösung
Voraussetzung
Berechnungen am Kreis
Strategie

Beachte bei der Berechnung des Umfangs, aus welchen Teilen er sich zusammensetzt. Bei der Berechnung des Flächeninhaltes suche nach bekannten geometrischen Figuren.

Schritte

Berechnung des Umfangs

der Umfang farbig

Zur Verdeutlichung sind in der obigen Abbildung alle Strecken und Halbkreise farbig gekennzeichnet. Der Umfang der Figur ​ setzt sich aus waagrechten Teilstrecken und senkrechten Strecken sowie halben Kreisumfängen zusammen. Den Kreisumfang berechnest du mit:

 waagrechte Teilstrecken: 

senkrechte Strecken:

Halbkreise (Nr. 1 und 5) ergeben einen ganzen Kreis mit dem Radius

Halbkreise (Nr. 2 und 4) ergeben einen ganzen Kreis mit dem Radius

Halbkreis (Nr. 3) mit dem Radius

Damit erhältst du für den gesamten Umfang der Figur:

Gleichungsumformung

Antwort: Die Figur hat einen Umfang von etwa .

Berechnung des Flächeninhaltes

weiße Quadrate und grüne Halbkreise

Zur Verdeutlichung sind in der obigen Abbildung die 5 Quadrate nicht mehr farbig gekennzeichnet. Der Flächeninhalt der Figur setzt sich aus der Fläche der 5 weißen Quadrate und der Fläche von Halbkreisen zusammen. Bei den Quadraten sind jeweils 2 gleich groß. Je 2 Halbkreise lassen sich zu einem ganzen Kreis ergänzen.

Den Flächeninhalt eines Quadrates berechnest du mit . Berechne nun den Flächeninhalt der 5 weißen Quadrate:

Gleichungsumformung

und

Den Flächeninhalt eines Kreises kannst du mit berechnen. Berechne nun den Flächeninhalt der Halbkreise:

Halbkreise (Nr. 1 und 5) ergeben einen ganzen Kreis mit dem Radius

Halbkreise (Nr. 2 und 4) ergeben einen ganzen Kreis mit dem Radius

Halbkreis (Nr. 3) mit dem Radius

Gleichungsumformung

Damit erhältst du für den gesamten Flächeninhalt der Figur:

Gleichungsumformung

Antwort: Die Figur hat einen Flächeninhalt von etwa .