12.3 Geometrie und Trigonometrie

Kapitel Navigation

Die vollständigen Aufgabenstellungen zu den jeweiligen Kapiteln findest du im Buch. Halte das Buch während der Bearbeitung bereit und wähle über die Aufgabennummer die passende Lösung aus. Die Nummerierung entspricht der Neuauflage 2026.

Aufgaben 1 bis 4

Aufgabe 1

Richtige Antwort: B) 42 cm²

Erklärung:
Für die Fläche eines Dreiecks gilt:

A = Grundseite · Höhe : 2

Gegeben sind:

Grundseite = 12 cm
Höhe = 7 cm

Einsetzen:

A = 12 cm · 7 cm : 2

A = 84 cm² : 2

A = 42 cm²

Damit ist B) 42 cm² richtig.

Merke: Die Fläche eines Dreiecks berechnest du mit Grundseite mal zugehöriger Höhe geteilt durch 2.

Aufgabe 2

Richtige Antwort: D) 282,6 cm³

Erklärung:
Für das Volumen eines Zylinders gilt:

V = π · r² · h

Gegeben sind:

r = 3 cm
h = 10 cm
π ≈ 3,14

Zunächst wird der Radius quadriert:

3² = 9

Nun werden die Werte eingesetzt:

V = 3,14 · 9 · 10

V = 282,6 cm³

Damit ist D) 282,6 cm³ richtig.

Merke: Beim Zylindervolumen wird die Kreisfläche der Grundfläche mit der Höhe multipliziert.

Aufgabe 3

Richtige Antwort: A) 120 cm³

Erklärung:
Die Pyramide besitzt eine quadratische Grundfläche mit einer Seitenlänge von 6 cm.

Zunächst wird die Grundfläche berechnet:

G = 6 cm · 6 cm

G = 36 cm²

Für das Volumen einer Pyramide gilt:

V = 1/3 · G · h

Mit h = 10 cm ergibt sich:

V = 1/3 · 36 cm² · 10 cm

V = 120 cm³

Damit ist A) 120 cm³ richtig.

Merke: Das Volumen einer Pyramide beträgt ein Drittel aus Grundfläche mal senkrechter Höhe.

Aufgabe 4

Richtige Antwort: C) 15 cm

Erklärung:
Das Dreieck ist rechtwinklig. Deshalb kann der Satz des Pythagoras verwendet werden:

a² + b² = c²

Die beiden Katheten sind:

a = 9 cm
b = 12 cm

Einsetzen:

9² + 12² = c²

81 + 144 = c²

225 = c²

Nun wird die Wurzel gezogen:

c = √225

c = 15 cm

Damit ist C) 15 cm richtig.

Merke: Im rechtwinkligen Dreieck gilt: Kathete² + Kathete² = Hypotenuse².

Aufgaben 5 bis 8

Aufgabe 5

Richtige Antwort: B) 5,4 m

Erklärung:
Die Leiter, die Wand und der Boden bilden ein rechtwinkliges Dreieck.

Die Leiter ist die Hypotenuse:

6,0 m

Gesucht ist die Höhe an der Wand. Diese ist die Gegenkathete zum Winkel von 65°.

Daher wird der Sinus verwendet:

sin(65°) = Gegenkathete : Hypotenuse

Also:

sin(65°) = h : 6,0

Nach h umgestellt:

h = 6,0 · sin(65°)

h ≈ 6,0 · 0,9063

h ≈ 5,4378 m

Auf eine Nachkommastelle gerundet:

h ≈ 5,4 m

Damit ist B) 5,4 m richtig.

Merke: Sinus verbindet in einem rechtwinkligen Dreieck Gegenkathete und Hypotenuse.

Aufgabe 6

Richtige Antwort: A) 9,2 m

Erklärung:
Gegeben sind:

Hypotenuse = 15,0 m
α = 52°

Gesucht ist die Ankathete zum Winkel α.

Der Kosinus verbindet Ankathete und Hypotenuse:

cos(α) = Ankathete : Hypotenuse

Einsetzen:

cos(52°) = a : 15,0

Nach a umgestellt:

a = 15,0 · cos(52°)

a ≈ 15,0 · 0,6157

a ≈ 9,2355 m

Auf eine Nachkommastelle gerundet:

a ≈ 9,2 m

Damit ist A) 9,2 m richtig.

Merke: Kosinus verbindet in einem rechtwinkligen Dreieck Ankathete und Hypotenuse.

Aufgabe 7

Richtige Antwort: D) 31,2 m

Erklärung:
Der Turm, der Boden und die Sichtlinie zur Turmspitze bilden ein rechtwinkliges Dreieck.

Gegeben sind:

horizontaler Abstand = 50 m
Höhenwinkel = 32°

Gesucht ist die Höhe des Turms.

Die Turmhöhe ist die Gegenkathete und der Abstand von 50 m die Ankathete.

Deshalb wird der Tangens verwendet:

tan(32°) = Höhe : 50

Nach der Höhe umgestellt:

Höhe = 50 · tan(32°)

Höhe ≈ 50 · 0,6249

Höhe ≈ 31,245 m

Auf eine Nachkommastelle gerundet:

Höhe ≈ 31,2 m

Damit ist D) 31,2 m richtig.

Merke: Tangens verbindet im rechtwinkligen Dreieck Gegenkathete und Ankathete.

Aufgabe 8

Richtige Antwort: C) 11,3°

Erklärung:
Die Rampe überwindet auf einer horizontalen Strecke von 6,0 m einen Höhenunterschied von 1,2 m.

Gesucht ist der Neigungswinkel α zur Horizontalen.

Dabei gilt:

Gegenkathete = 1,2 m
Ankathete = 6,0 m

Deshalb wird der Tangens verwendet:

tan(α) = 1,2 : 6,0

tan(α) = 0,2

Um den Winkel zu bestimmen, wird die Umkehrfunktion des Tangens verwendet:

α = arctan(0,2)

α ≈ 11,31°

Auf eine Nachkommastelle gerundet:

α ≈ 11,3°

Damit ist C) 11,3° richtig.

Merke: Sind Gegenkathete und Ankathete bekannt, kannst du den Winkel mit der Umkehrfunktion des Tangens bestimmen.

Zu den Aufgaben