Wechselwinkel erkennen und berechnen

Wechselwinkel erkennen und berechnen
Wechselwinkel erkennen und berechnen
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Wechselwinkel liegen an zwei verschiedenen Schnittpunkten auf entgegengesetzten Seiten einer Schnittgeraden. Sind die beiden geschnittenen Geraden parallel, sind die Wechselwinkel gleich groß.

Auf dieser Seite lernst du, Wechselwinkel zu erkennen, ihre Größe zu berechnen und mit ihrer Umkehrung Parallelität zu begründen.

Deine Lernziele

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

So erkennst du Wechselwinkel

Stell dir zwei Geraden vor, die von einer dritten Geraden geschnitten werden. Die dritte Gerade heißt Schnittgerade. Es entstehen zwei Schnittpunkte mit insgesamt acht Winkeln.

Definition

Wechselwinkel

Zwei Winkel heißen Wechselwinkel, wenn sie an verschiedenen Schnittpunkten liegen und sich sowohl bezüglich der Schnittgeraden als auch bezüglich der beiden geschnittenen Geraden auf unterschiedlichen Seiten befinden.

Als Merkhilfe kannst du in der Figur nach einem normalen oder gespiegelten Z suchen. Die Winkel an den entgegengesetzten Enden des Z sind Wechselwinkel. Deshalb nennt man sie auch Z-Winkel.

Die Z-Form hilft beim Finden. Sie beweist aber noch nicht, dass die Winkel gleich groß sind: Dafür müssen die geschnittenen Geraden parallel sein.

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Frage 1 von 1LeichtWoran erkennst du ein Paar Wechselwinkel?
Lösung: Die Winkel liegen an verschiedenen Schnittpunkten in entgegengesetzter Lage. — Wechselwinkel gehören zu einer Doppelkreuzung. Sie liegen an zwei verschiedenen Schnittpunkten und bilden die entgegengesetzten Winkel der Z-Form.
Wann sind Wechselwinkel gleich groß?
Merke

Wechselwinkelsatz: Schneidet eine Gerade zwei parallele Geraden, dann sind zusammengehörige Wechselwinkel gleich groß.

Für parallele Geraden $g_1 \parallel g_2$ und ein Wechselwinkelpaar $\alpha$ und $\beta$ gilt daher:

$$\alpha=\beta$$

Ohne Parallelität bleibt die Lagebezeichnung „Wechselwinkel“ bestehen, aber die beiden Winkel müssen nicht gleich groß sein.

Auch die Umkehrung gilt: Sind zwei Wechselwinkel gleich groß, dann sind die beiden geschnittenen Geraden parallel.

Teste dich
Frage 1 von 2LeichtZwei Geraden werden von einer dritten Geraden geschnitten. Eine Parallelität ist nicht angegeben. Was gilt für ein Wechselwinkelpaar sicher?
Lösung: Die Winkel liegen in entgegengesetzter Lage, müssen aber nicht gleich groß sein. — „Wechselwinkel“ beschreibt zunächst die Lage. Der Wechselwinkelsatz liefert ihre Gleichheit nur an parallelen Geraden.
Frage 2 von 2MittelZwei Wechselwinkel sind beide $72°$ groß. Was kannst du folgern?
Lösung: Die beiden geschnittenen Geraden sind parallel. — Nach der Umkehrung des Wechselwinkelsatzes folgt aus gleich großen Wechselwinkeln die Parallelität der geschnittenen Geraden.
So berechnest du fehlende Winkel

Gehe in drei Schritten vor:

  1. Prüfe, ob parallele Geraden angegeben oder markiert sind.
  2. Suche zur bekannten Winkelgröße den Wechselwinkel in der Z-Form.
  3. Nutze bei Bedarf weitere Beziehungen: Scheitelwinkel sind gleich groß; Nebenwinkel ergänzen sich zu $180°$.
Beispiel

Die parallelen Geraden $g_1$ und $g_2$ werden von $h$ geschnitten. Der Winkel $\alpha$ am oberen Schnittpunkt ist $47°$ groß. Am unteren Schnittpunkt ist $\beta$ sein Wechselwinkel. Der Winkel $\delta$ liegt neben $\beta$ an einer Geraden.

1. Wechselwinkel bestimmen: Weil $g_1 \parallel g_2$ gilt, sind $\alpha$ und $\beta$ gleich groß.

$$\beta=\alpha=47°$$

2. Nebenwinkel bestimmen: $\beta$ und $\delta$ bilden zusammen einen gestreckten Winkel.

$$\delta=180°-47°=133°$$

Ergebnis: Der Wechselwinkel $\beta$ ist $47°$ groß; sein Nebenwinkel $\delta$ ist $133°$ groß. Die Kontrolle ergibt $47°+133°=180°$.

Lückentext

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

Zwei Geraden werden von einer dritten Geraden geschnitten. Zu einem Winkel von $68°$ ist der Wechselwinkel groß. Sein Nebenwinkel misst .

Lösungen: Lücke 1: parallele; Lücke 2: 68°; Lücke 3: 112°. An Parallelen sind Wechselwinkel gleich groß. Der Nebenwinkel ergänzt $68°$ auf $180°$: $180°-68°=112°$.
Häufige Fehler vermeiden
  • Nur nach gleichem Aussehen urteilen: Eine ungenaue Zeichnung ist kein Beweis. Nutze Angaben und Parallelmarkierungen.
  • Scheitel- und Wechselwinkel verwechseln: Scheitelwinkel liegen am selben Schnittpunkt; Wechselwinkel an verschiedenen Schnittpunkten.
  • Die Parallelität vergessen: Wechselwinkel sind nur an Parallelen sicher gleich groß.
  • Messen statt begründen: Das Geodreieck kann eine Vermutung prüfen. Eine genaue Rechnung stützt sich auf den passenden Winkelsatz.
Teste dich
Frage 1 von 2MittelEin Wechselwinkel ist $55°$ groß. Die beiden geschnittenen Geraden sind parallel. Welche Rechnung brauchst du für den zugehörigen Wechselwinkel?
Lösung: Keine Subtraktion: Er ist ebenfalls $55°$ groß. — Der Wechselwinkelsatz überträgt die Winkelgröße direkt: Zusammengehörige Wechselwinkel an Parallelen sind gleich groß.
Frage 2 von 2SchwerIn einer Zeichnung sehen zwei Wechselwinkel gleich groß aus, aber Parallelität ist weder angegeben noch bewiesen. Welche Begründung ist korrekt?
Lösung: Zuerst muss ihre Gleichheit zuverlässig festgestellt werden; dann kann die Umkehrung Parallelität begründen. — Eine Skizze liefert nur einen Hinweis. Für die Umkehrung brauchst du die gesicherte Gleichheit der Wechselwinkel.
Karteikasten
Karteikasten

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

Alles auf einen Blick
Mindmap
  • Wechselwinkel
    • Lage: verschiedene Schnittpunkte und entgegengesetzte Seiten
    • Merkhilfe: normales oder gespiegeltes Z
    • Parallelen: zusammengehörige Wechselwinkel sind gleich groß
    • Umkehrung: gleiche Wechselwinkel zeigen Parallelität
    • Berechnung: Wechselwinkel übertragen, Nebenwinkel auf $180°$ ergänzen
    • Abgrenzung: Scheitelwinkel liegen am selben Schnittpunkt
Abschluss-Check
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Frage 1 von 3LeichtWelche Aussage beschreibt den Wechselwinkelsatz richtig?
Lösung: Wechselwinkel an parallelen Geraden sind gleich groß. — Der Wechselwinkelsatz verbindet die Z-Lage mit der Voraussetzung, dass die geschnittenen Geraden parallel sind.
Frage 2 von 3MittelAn zwei Parallelen beträgt ein Winkel $68°$. Wie groß ist sein Wechselwinkel?
Lösung: $68°$ — Zusammengehörige Wechselwinkel an Parallelen sind gleich groß. Deshalb wird die Größe $68°$ unverändert übertragen.
Frage 3 von 3SchwerZwei Geraden werden von einer dritten Geraden geschnitten. Ein Paar Wechselwinkel ist nachweislich gleich groß. Welche Schlussfolgerung ist möglich?
Lösung: Die beiden geschnittenen Geraden sind parallel. — Hier nutzt du die Umkehrung des Wechselwinkelsatzes: Die nachgewiesene Gleichheit der Wechselwinkel begründet die Parallelität.

Du bist sicher, wenn du bei jeder Aufgabe zuerst die Lage, dann die Parallelität und erst danach die passende Winkelregel prüfst.

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