Mathematik

Kreisdiagramm berechnen, zeichnen und prüfen

Kreisdiagramm berechnen, zeichnen und prüfen
Kreisdiagramm berechnen, zeichnen und prüfen
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Ein Kreisdiagramm zeigt, wie sich ein Ganzes auf mehrere Anteile verteilt. Der ganze Kreis steht für $100\,\%$ beziehungsweise $360^\circ$. Um einen Sektor zu bestimmen, wandelst du seinen Anteil in einen Winkel um.

Deine Lernziele

Hake ab, was du schon kannst — und komm am Ende hierher zurück!

Vom Teilwert zum Anteil

Stell dir eine Klasse mit 28 Personen vor. 7 davon wählen Apfel als Lieblingsobst. Die absolute Häufigkeit ist die Anzahl 7. Die relative Häufigkeit beschreibt den Anteil an allen 28 Personen.

Definition

Relative Häufigkeit

Die relative Häufigkeit ist der Teilwert geteilt durch den Gesamtwert:

$$\text{Anteil}=\frac{\text{Teilwert}}{\text{Gesamtwert}}$$

Du kannst denselben Anteil als Bruch, Dezimalzahl oder Prozentzahl schreiben.

Beispiel

Für das Lieblingsobst gilt:

$$\frac{7}{28}=\frac14=0{,}25=25\,\%$$

Damit gehört ein Viertel des Kreises zur Kategorie „Apfel“.

Merke

Absolute Häufigkeit bedeutet Anzahl. Relative Häufigkeit bedeutet Anteil am Ganzen.

Teste dich
Frage 1 von 2LeichtWelche Angabe ist bei 7 von 28 Personen die absolute Häufigkeit?
Lösung: 7 — Die absolute Häufigkeit zählt die Personen in der Kategorie: Das sind 7.
Frage 2 von 2MittelIn einer Gruppe wählen 6 von 20 Personen Reiten. Wie groß ist der relative Anteil?
Lösung: 30 % — $6:20=0{,}3=30\,\%$.
Vom Anteil zum Sektorwinkel

Ein Sektor ist ein Kreisausschnitt. Seine Größe wird durch den Winkel am Mittelpunkt bestimmt. Weil der ganze Kreis $360^\circ$ hat, gilt:

$$100\,\%=360^\circ$$

Definition

Sektorwinkel

Den Winkel eines Kreisausschnitts berechnest du mit

$$\text{Winkel}=\text{Anteil}\cdot360^\circ$$

Liegt eine Prozentzahl vor, wandelst du sie zuerst in eine Dezimalzahl um oder teilst sie durch 100.

Beispiel

Für $25\,\%=0{,}25=\frac14$ erhältst du:

$$0{,}25\cdot360^\circ=90^\circ$$

Der Sektor ist also ein Viertelkreis.

AnteilSektorwinkel
$10\,\%$$36^\circ$
$25\,\%$$90^\circ$
$50\,\%$$180^\circ$
$75\,\%$$270^\circ$
Gut zu wissen

Wenn du absolute Werte erhältst, kannst du beide Schritte zusammenfassen:

$$\text{Winkel}=\frac{\text{Teilwert}}{\text{Gesamtwert}}\cdot360^\circ$$

Lückentext

Wähle in jeder Lücke die passende Form und prüfe anschließend deine Antworten.

Ein vollständiger Kreis entspricht Grad. Für einen Anteil von 10 % rechnest du mal 360 Grad. Der Sektorwinkel beträgt deshalb Grad. Alle Sektorwinkel zusammen ergeben Grad.

Lösungen: Lücke 1: 360; Lücke 2: 0,10; Lücke 3: 36; Lücke 4: 360. 10 % entsprechen dem Dezimalanteil 0,10. Daher gilt: 0,10 mal 360 Grad sind 36 Grad. Die Winkelsumme des vollständigen Kreises beträgt 360 Grad.
Ein vollständiges Beispiel berechnen

20 Personen nennen ihr Lieblingshobby:

HobbyAnzahlAnteilWinkel
Fußball9$\frac9{20}=45\,\%$$162^\circ$
Reiten6$\frac6{20}=30\,\%$$108^\circ$
Tanzen4$\frac4{20}=20\,\%$$72^\circ$
Handball1$\frac1{20}=5\,\%$$18^\circ$
Gesamt20$100\,\%$$360^\circ$
Beispiel

Für Fußball gehst du in zwei Schritten vor:

  1. Anteil bestimmen: $\frac9{20}=0{,}45=45\,\%$.
  2. Winkel berechnen: $0{,}45\cdot360^\circ=162^\circ$.

Die Kontrolle bestätigt die Rechnung:

$$162^\circ+108^\circ+72^\circ+18^\circ=360^\circ$$

Rundest du einzelne Winkel, kann die Summe leicht von $360^\circ$ abweichen. Rechne deshalb möglichst genau und runde erst am Ende. Passe bei einer kleinen Rundungsabweichung einen Sektor nachvollziehbar an, damit der Kreis geschlossen wird.

Teste dich
Frage 1 von 2MittelEine Kategorie enthält 4 von 20 Personen. Welcher Winkel gehört zu ihr?
Lösung: $72^\circ$ — $4:20=0{,}20$. Daher gilt $0{,}20\cdot360^\circ=72^\circ$.
Frage 2 von 2SchwerDrei berechnete Sektoren haben $180^\circ$, $36^\circ$ und $144^\circ$. Was zeigt die Kontrolle?
Lösung: Die Winkel ergeben zusammen einen vollständigen Kreis. — Die Summe ist $360^\circ$. Die drei Sektoren füllen genau einen Kreis.
Das Kreisdiagramm zeichnen und kontrollieren

Du brauchst Zirkel, Lineal und Geodreieck. Diese Reihenfolge verhindert Lücken und Überschneidungen:

  1. Berechne alle Sektorwinkel und kontrolliere ihre Summe.
  2. Zeichne mit dem Zirkel einen Kreis und markiere den Mittelpunkt.
  3. Zeichne vom Mittelpunkt eine erste Radiuslinie zum Kreisrand.
  4. Lege den Nullpunkt des Geodreiecks auf den Mittelpunkt. Richte seine Grundlinie an der zuletzt gezeichneten Radiuslinie aus.
  5. Trage den ersten Winkel auf der passenden Skala ab und zeichne die nächste Radiuslinie.
  6. Beginne den nächsten Winkel an dieser neuen Linie. Fahre so fort, bis alle Sektoren eingezeichnet sind.
  7. Beschrifte die Sektoren direkt oder ergänze eine eindeutige Legende.
Merke

Kontrolliere vor dem Zeichnen: Die Anteile ergeben $100\,\%$ und die Winkel $360^\circ$.

Der Radius verändert nur die Größe der Zeichnung, nicht die Anteile. Achte beim Geodreieck darauf, von welcher Seite die Gradskala bei $0^\circ$ beginnt. Sonst zeichnest du möglicherweise den falschen Winkel.

Teste dich
Frage 1 von 2LeichtWo muss der Nullpunkt des Geodreiecks liegen?
Lösung: Auf dem Mittelpunkt des Kreises — Alle Sektorwinkel werden am Mittelpunkt des Kreises abgetragen.
Frage 2 von 2MittelNach einem Winkel von $120^\circ$: Wo beginnst du den nächsten Winkel?
Lösung: An der neu gezeichneten Radiuslinie — Die Sektoren werden nacheinander angelegt. Jede neue Radiuslinie ist der Start für den folgenden Winkel.
Wann passt ein Kreisdiagramm?

Ein Kreisdiagramm eignet sich, wenn du Anteile eines einzigen Ganzen zeigen willst. Bei wenigen Kategorien erkennst du meist schnell, welche Anteile groß oder klein sind.

Weniger geeignet ist es in diesen Fällen:

  • Viele kleine Sektoren machen das Diagramm unübersichtlich. Als Faustregel werden höchstens sieben Sektoren empfohlen; kleine Kategorien lassen sich gegebenenfalls zu „Sonstige“ bündeln.
  • Genaue Werte sind aus ähnlich großen Sektoren schwer abzulesen.
  • Mehrere Kreisdiagramme lassen sich nur schwer miteinander vergleichen.
  • Negative Werte können nicht als Anteil eines Kreises dargestellt werden.
  • Ein Nullwert besitzt keinen sichtbaren Sektor.
Beispiel

Du willst die Verteilung der monatlichen Ausgaben einer Familie zeigen. Die Beträge $600\,€$, $300\,€$, $200\,€$ und $700\,€$ ergeben zusammen $1.800\,€$. Die zugehörigen Winkel sind $120^\circ$, $60^\circ$, $40^\circ$ und $140^\circ$. Vier positive Teile eines Ganzen lassen sich hier gut als Kreisdiagramm darstellen.

Teste dich
Frage 1 von 2MittelWelche Situation passt am besten zu einem Kreisdiagramm?
Lösung: Die Anteile von vier Ausgabenkategorien am gesamten Monatsbudget — Ein Kreisdiagramm passt zu wenigen nichtnegativen Anteilen, die zusammen ein Ganzes bilden.
Frage 2 von 2SchwerEin Diagramm enthält zwölf sehr kleine Sektoren. Wie verbesserst du vor allem die Übersicht?
Lösung: Sinnvoll zusammengehörige kleine Kategorien als „Sonstige“ bündeln — Wenn die Aussage erhalten bleibt, kann eine Sammelkategorie die Zahl der Sektoren verringern.
Karteikasten
Karteikasten

Überlege zuerst selbst und drehe die Karte anschließend zum Prüfen um.

Alles auf einen Blick
Mindmap
  • Kreisdiagramm
    • Daten vorbereiten: Teilwert durch Gesamtwert teilen
    • Winkel berechnen: Anteil mit $360^\circ$ multiplizieren
    • Zeichnen: Sektoren nacheinander am Mittelpunkt abtragen
    • Kontrollieren: Anteile $100\,\%$, Winkel $360^\circ$
    • Bewerten: wenige nichtnegative Teile eines Ganzen
Abschluss-Check
Teste dich
Frage 1 von 4LeichtWelche Gleichung beschreibt den Grundgedanken des Kreisdiagramms?
Lösung: $100\,\%=360^\circ$ — Der gesamte Kreis stellt das Ganze dar: $100\,\%$ entsprechen $360^\circ$.
Frage 2 von 4MittelVon 50 Stimmen entfallen 15 auf eine Kategorie. Welchen Sektorwinkel zeichnest du?
Lösung: $108^\circ$ — $15:50=0{,}30$. Daher gilt $0{,}30\cdot360^\circ=108^\circ$.
Frage 3 von 4SchwerEin Kreisdiagramm zeigt Anteile von 40 %, 35 % und 15 %. Was musst du vor dem Zeichnen klären?
Lösung: Es fehlen 10 % bis zum Ganzen. — Die Anteile ergeben nur 90 %. Eine Kategorie oder ein Anteil von 10 % fehlt.
Frage 4 von 4SchwerZwei Kategorien haben fast gleich große Anteile und sollen exakt verglichen werden. Welche Einschränkung ist wichtig?
Lösung: Ähnlich große Sektoren lassen sich oft nur schwer genau vergleichen. — Kreisdiagramme zeigen die Aufteilung anschaulich, sind aber für genaue Vergleiche ähnlich großer Werte weniger geeignet.

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