Grundwissen-Mathematik-7.Jahrgangsstufe (Geometrie) • Winkel Geradenkreuzung Nebenwinkel sind Winkel, die bei einer Geradenkreuzung nebeneinander liegen, z.B. α und β. Es gilt: α + β = 180° Scheitelwinkel sind Winkel, die bei einer Geradenkreuzung gegenüberliegen, z.B. α und γ. Es gilt: α = γ Doppelkreuzung Stufenwinkel: z.B. α1 und α2 Wechselwinkel: z.B. γ1 und α2 Nachbarwinkel: z.B. α2 und δ1 Stufenwinkel und Wechselwinkel sind genau dann gleich groß, wenn g und h parallel sind. Nachbarwinkel ergänzen sich genau dann zu 180°, wenn g und h parallel sind. G9 β γ δ α g α1 β1 γ1 δ1 α2 β2 γ2 δ2 h Winkel in Dreiecken und n-Ecken Die Summe der Innenwinkel eines Dreiecks beträgt 180°. Die Summe der Innenwinkel eines n-Ecks beträgt (n – 2) ⋅ 180° (n ≥ 3). In jedem Dreieck liegt der größeren Seite der größere Winkel gegenüber und umgekehrt. • Abbildungen Achsenspiegelung Eine Abbildung heißt Achsenspiegelung an der Symmetrieachse a, wenn jedem Punkt P der Zeichenebene der Bildpunkt P’ auf folgende Weise zugeordnet wird: a) P∉a ⇒ PP' ⊥ a und [PP'] wird von a rechtwinklig halbiert b) P∈a ⇒ P = P' Punktspiegelung Eine Abbildung heißt Punktspiegelung am Zentrum Z, wenn jedem Punkt P der Zeichenebene der Bildpunkt P’ auf folgende Weise zugeordnet wird: a) P ≠ Z ⇒ P'∈PZ und PZ = P' Z b) P = Z ⇒ P' = Z Die Punktspiegelung an Z kann durch 2 Achsenspiegelungen an 2 zueinander senkrechten Geraden mit dem Schnittpunkt Z ersetzt werden. Verschiebung Eine Verschiebung mit dem Verschiebungsvektor PP' kann durch eine Zweifachspiegelung an 2 parallelen Geraden ersetzt werden. Der Vektor PP' ist doppelt so lang wie der Abstand der beiden Parallelen, ist senkrecht dazu und weist von der ersten zur zweiten Geraden. Drehung Eine Drehung um Z mit dem Drehwinkel φ (0° < φ ≤ 180°) kann durch eine Zweifachspiegelung an 2 sich in Z schneidenden Geraden ersetzt werden. Der Drehwinkel ist doppelt so groß wie der Schnittwinkel der beiden Geraden. Die Orientierung des Drehwinkels geht von der ersten zur zweiten Geraden. 1 Grundwissen-Mathematik-7.Jahrgangsstufe (Geometrie) G9 Kongruenzabbildung Kongruenzabbildungen sind Achsenspiegelungen und Verkettungen von Achsenspiegelungen. Punktspiegelungen, Verschiebungen und Drehungen sind also ebenfalls Kongruenzabbildungen. Kongruenzabbildungen sind geraden-, längen, winkel- und inzidenztreue Abbildungen. • Kongruenzsätze für Dreiecke Dreiecke sind kongruent, wenn sie o in drei Seiten übereinstimmen (SSS-Satz). o in zwei Seiten und dem Zwischenwinkel übereinstimmen (SWS-Satz). o in einer Seite und zwei entsprechenden Winkeln übereinstimmen (WSW-Satz bzw. SWW-Satz). o in zwei Seiten und dem Gegenwinkel der größeren Seite übereinstimmen (SsW-Satz). • Besondere Dreiecke: Das gleichschenklige Dreieck Die beiden gleich langen Seiten heißen Schenkel, die dritte Seite heißt Basis. Die Basiswinkel sind gleich groß. Das gleichschenkelige Dreieck ist achsensymmetrisch. Das gleichseitige Dreieck Alle 3 Seiten sind gleich groß, jeder Winkel beträgt 60°. Das rechtwinklige Dreieck Die Seite, die dem rechten Winkel gegenüberliegt, heißt Hypotenuse, die beiden anderen Seiten heißen Katheten. Der Mittelpunkt des Umkreises ist der Mittelpunkt der Hypotenuse. Dieser Kreis heißt Thaleskreis. • Transversalen im Dreieck Die 3 Mittelsenkrechten schneiden sich im Mittelpunkt des Umkreises. Die 3 Winkelhalbierenden schneiden sich im Mittelpunkt des Inkreises. Die 3 Seitenhalbierenden schneiden im Schwerpunkt des Dreiecks. Die 3 Höhen schneiden sich in einem Punkt. • Konstruktionen: Bei einer Konstruktion dürfen nur Zirkel und Lineal ohne Einteilung verwendet werden. Grundkonstruktionen: Streckenübertragung Winkelübertragung Halbierung einer Strecke Winkelhalbierende Lot zu einer Geraden durch einen gegebenen Punkt Dreieckskonstruktionen 2