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Trapez

Ein Viereck mit einem Paar paralleler Seiten heißt Trapez.
Die parallelen Seiten sind die Grundseiten, die beiden anderen Seiten die Schenkel des Trapezes.
Der Abstand der Grundseiten ist die Höhe h des Trapezes.
Die Verbindungsstrecke der Mitten der Schenkel heißt Mittellinie m.
Sind in einem Trapez die Schenkel gleich lang, so heißt es gleichschenklig. Hat das Trapez einen rechten Innenwinkel, so heißt es rechtwinkliges Trapez.

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Parallelogramm

Ein Viereck, dessen gegenüberliegende Seiten parallel sind, heißt Parallelogramm. Die gegenüberliegenden Seiten sind demzufolge gleich lang. Die Diagonalen in einem Parallelogramm halbieren einander. Die gegenüberliegenden Winkel sind gleich groß.

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Polarkoordinatensystem

Ein Polarkordinatensystem besteht aus einem festen Punkt O und einer von diesem Punkt ausgehenden Halbgeraden (Achse). Ein beliebiger Punkt P der Ebene lässt sich dann eindeutig durch Angabe seiner Polarkoordinaten r und ϕ festlegen.

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Gerade Potenzfunktionen

Funktionen mit Gleichungen der Form y = x n     ( x   ∈ ℝ ,     n ∈   ℤ ) heißen Potenzfunktionen.
Ist der Exponent n in y = f ( x ) = x n eine gerade Zahl (n = 2k mit k ∈ ℤ ), so liegen gerade Funktionen vor.

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Ungerade Potenzfunktionen

Funktionen mit Gleichungen der Form y = x n     ( x   ∈ ℝ ,     n ∈   ℤ ) heißen Potenzfunktionen.
Ist der Exponent n in y = f ( x ) = x n eine ungerade Zahl (n = 2k + 1 mit k ∈ ℤ ), so liegen ungerade Funktionen vor.

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Direkte Proportionalität

Bewegt sich ein Fahrzeug mit gleichbleibender Geschwindigkeit v = 90 km/h (also v = 1,5 km/min) längs eines geradlinigen Weges, so legt es nach den Gesetzen der Physik in der Zeit t die Strecke
s = 1,5  t (t in Minuten, s in Kilometer) zurück.
Durch die Gleichung s = 1,5  t wird jedem Wert von t eindeutig ein Wert von s zugeordnet – es handelt sich bei diesem Zusammenhang also um eine Funktion s = f  ( t ) .

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Indirekte Proportionalität

Bewegt sich ein Fahrzeug mit gleichbleibender Geschwindigkeit längs eines geradlinigen Weges von 9 km Länge, so hängt nach den Gesetzen der Physik die hierfür benötigt Zeit t von der Größe der Geschwindigkeit v ab.
Es gilt: t = 9 v
(wobei hier v in km/min und t dann in Minuten gemessen sei)
Durch die Gleichung t = 9 v wird jedem Wert von v ( ≠ 0 ) eindeutig ein Wert von t zugeordnet – es handelt sich bei diesem Zusammenhang also um eine Funktion t = f(v).

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Sehnenviereck

Besitzt ein Viereck einen Umkreis, so nennt man es Sehnenviereck.
Alle gleichschenkligen Trapeze, alle Rechtecke und damit auch alle Quadrate besitzen einen Umkreis.
Unter dem Umkreis eines n-Ecks versteht man den Kreis, der durch alle Eckpunkte des n-Ecks geht. Die Seiten des n-Ecks sind Sehnen des Umkreises.
Für alle Sehnenvierecke gilt folgender Satz:
Die Summe gegenüberliegender Winkel im Sehnenviereck ist 180°.

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Sinussatz

Der Sinussatz verbindet gegenüberliegende Größen (Seiten und Winkel) im allgemeinen Dreieck. Sind zwei einander gegenüberliegende Größen gegeben, so kann zu einer dritten die gegenüberliegende Größe berechnet werden.

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Strahlensätze

Eine Figur aus zwei Strahlen mit gemeinsamem Anfangspunkt Z, die von zwei zueinander parallelen Geraden geschnitten wird, heißt Strahlensatzfigur mit dem Zentrum Z.

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Satz des Pythagoras

Die Satzgruppe des Pythagoras, voran der Satz des Pythagoras, zählt wegen ihrer großen Bedeutung für Berechnungen und Beweisführungen zu den berühmtesten der Planimetrie. Seine Endeckung wird meist PYTHAGORAS VON SAMOS (um 580 bis 500 v. Chr.) zugeschrieben, was in dieser Absolutheit sicher nicht richtig ist.

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Quadrat, allgemein

Ein Viereck, bei dem je zwei benachbarte Seiten zueinander senkrecht und gleich lang sind, heißt Quadrat.
Gleichwertig sind auch folgende Aussagen:

  • Ein Quadrat ist ein Rechteck mit gleich langen Seiten.
  • Ein Quadrat ist eine Raute (ein Rhombus) mit rechten Winkeln.

Das Quadrat ist ein regelmäßiges Viereck.

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Raute

Ein Viereck mit vier gleich langen Seiten heißt Raute (Rhombus). Neben den Eigenschaften eines Parallelogramms (Parallelität der gegenüberliegenden Seiten) besitzt die Raute folgende Merkmale:
1. Die Seiten sind gleich lang.
2. Die Diagonalen stehen senkrecht aufeinander.
3. Die Diagonalen halbieren die Innenwinkel.

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Rechteck


Ein Parallelogramm mit einem rechten Winkel ist ein Rechteck.
Für das Rechteck gilt demzufolge:

  • Die gegenüberliegenden Seiten sind gleich lang und zueinander parallel.
  • Benachbarte Seiten sind rechtwinklig zueinander.
  • Alle vier Innenwinkel sind gleich groß. Sie betragen 90°.
  • Die Diagonalen sind gleich lang und halbieren einander.
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Kosinussatz

Der Kosinussatz gehört neben dem Sinussatz zu den wichtigsten Sätzen der Trigonometrie. Der Kosinussatz drückt eine Beziehung zwischen den drei Seiten und einem Winkel im Dreieck aus.
Man kann aus zwei Seiten und dem von ihnen eingeschlossenen Winkel die dritte Seite berechnen oder aus drei Seiten einen Winkel.

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Berechnungen am Kreis

Um den Umfang u eines Kreises mit dem Durchmesser d zu bestimmen, kann man von den Umfängen eines einbeschriebenen und eines umbeschriebenen Vielecks ausgehen, z. B. eines regelmäßigen Sechsecks. Für den Umfang des Kreises gilt:
u = π ⋅ d = π ⋅ 2 r

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Höhensatz

Die Satzgruppe des Pythagoras, zu der der Höhensatz gehört, zählt wegen ihrer großen Bedeutung für Berechnungen und Beweisführungen zu den berühmtesten der Planimetrie.

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Ganze Zahlen, Rechnen

Beim Rechnen mit ganzen Zahlen kann man die Verfahren des Rechnens mit natürlichen Zahlen anwenden; es sind dann immer nur gesonderte Überlegungen zur Ermittlung des Vorzeichens im Ergebnis nötig.
Das Rechenbeispiel umfasst die Grundrechenarten für zwei und mehrere ganze Zahlen. In allen Beispielen können die gegeben Ausgangswerte durch beliebige eigene Werte ersetzt werden, man erhält jeweils das entsprechende Resultat.

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Dezimalbrüche, Multiplikation

Sollen Dezimalbrüche multipliziert werden, lässt man das Komma zunächst unberücksichtigt und multipliziert die so entstehenden natürlichen Zahlen. Danach ist zu entscheiden, an welche Stelle des Resultates das Komma zu setzen ist.
Dabei gilt:
Hat der erste Faktor n Stellen nach dem Komma und der zweite Faktor m Stellen nach dem Komma, so hat das Produkt m + n Stellen nach dem Komma. Gegebenenfalls müssen Nullen ergänzt werden.

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Fibonacci

LEONARDO FIBONACCI VON PISA (etwa 1180 bis 1250), italienischer Mathematiker

LEONARDO VON PISA (auch FIBONACCI) gilt als der erste europäische „Fachmathematiker“ des Mittelalters. Er behandelte vor allem zahlentheoretische Probleme, wobei die von ihm angegebenen Lösungsverfahren über die Kenntnisse des arabischen und auch des griechischen Kulturkreises hinausgingen.

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Hexadezimalsystem

Das Hexadezimalsystem verwendet als Basis die Zahl 16.
Damit werden 16 Grundziffern benötigt.

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Erweitern und Kürzen

Beim Erweitern von Brüchen werden Zähler und Nenner mit der gleichen von 0 und 1 verschiedenen Zahl multipliziert.
Beim Kürzen von Brüchen werden Zähler und Nenner durch die gleiche von 0 und 1 verschiedene Zahl dividiert.
Im Berechnungsbeispiel können beliebige gemeine Brüche erweitert oder gekürzt werden.

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Dualsystem

Das Dualsystem verwendet als Basis die Zahl 2. Grundziffern sind die 0 und die 1.
Das Dualsystem wird auch als Binärsystem bezeichnet.

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Schriftliche Division

Beim Verfahren der schriftlichen Division nutzt man das Distributivgesetz.
Die folgenden Beispiele sollen das Verfahren verdeutlichen.

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Flächeneinheiten

Die Basiseinheit für Flächen ist der Quadratmeter ( m 2 ). Für größere oder kleinere Flächen verwendet man Einheiten, die durch Vervielfachen mit Potenzen von 100 = 10 2 aus dem Quadratmeter abgeleitet sind, wie z. B. Quadratkilometer ( k m 2 ), Hektar (ha), Ar (a), Quadratdezimeter ( d m 2 ), Quadratzentimeter
( c m 2 ), Quadratmillimeter ( m m 2 ).

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