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Mittelpunkts­winkel

Wer sich für besondere Winkel am Kreis interessiert, begegnet früher oder später dem Mittelpunktswinkel, dem Umfangswinkel und dem Sehnentangentenwinkel. In diesem Kapitel schauen wir uns den Mittelpunktswinkel etwas genauer an.

Erforderliches Vorwissen

Definition 

Gegeben sei ein ganzer Kreis.

Kreis
Abb. 1 / Kreis 

In vielen Aufgabenstellungen geht es aber nicht um einen ganzen Kreis, sondern nur um einen Teil davon: Jedes Teilstück der Kreislinie heißt Kreisbogen. Ein Kreisbogen wird von zwei Kreispunkten begrenzt.

Kreisbogen AB
Abb. 2 / Kreisbogen  
Kreisbogen BA
Abb. 3 / Kreisbogen  

Der Winkel, dessen Scheitel im Mittelpunkt des Kreises liegt und dessen Schenkel die Begrenzungspunkte des Kreisbogens schneiden, heißt Mittelpunktswinkel oder Zentriwinkel.

Zu jedem Kreisbogen gibt es genau einen Mittelpunktswinkel.

Mittelpunktswinkel alpha über dem Kreisbogen AB
Abb. 4 / Mittelpunktswinkel über dem Kreisbogen  
Mittelpunktswinkel alpha über dem Kreisbogen BA
Abb. 5 / Mittelpunktswinkel über dem Kreisbogen  

Sonderfall 1

Der Mittelpunktswinkel über einen Halbkreisbogen ist ein gestreckter Winkel ().

Halbkreisbogen
Abb. 6 / Halbkreisbogen 

Sonderfall 2

Der Mittelpunktswinkel über einem Vollkreisbogen ist ein Vollwinkel ().

Vollkreisbogen
Abb. 7 / Vollkreisbogen 

Mittelpunktswinkel berechnen 

Umfangswinkel gegeben 

Formel 

Laut Kreiswinkelsatz gilt:

Anleitung 

Formel aufschreiben

Wert für einsetzen

Ergebnis berechnen

Beispiel 

Beispiel 1 

Berechne den Mittelpunktswinkel , der zu dem Umfangswinkel gehört.

Formel aufschreiben

Wert für einsetzen

Ergebnis berechnen

Kreisbogen und Umfang gegeben 

Formel 

Formel nach umstellen

Anleitung 

Formel aufschreiben

Werte für und einsetzen

Ergebnis berechnen

Beispiel 

Beispiel 2 

Berechne den Mittelpunktswinkel , der zu einem Kreisbogen der Länge und einem Kreis mit dem Umfang gehört.

Formel aufschreiben

Werte für und einsetzen

Ergebnis berechnen

Kreisbogen und Radius gegeben 

Formel 

Formel nach umstellen

Anleitung 

Formel aufschreiben

Werte für und einsetzen

Ergebnis berechnen

Beispiel 

Beispiel 3 

Berechne den Mittelpunktswinkel , der zu einem Kreisbogen der Länge und einem Kreis mit dem Radius gehört. Runde das Ergebnis auf eine Nachkommastelle.

Formel aufschreiben

Werte für und einsetzen

Ergebnis berechnen

Kreisbogen und Durchmesser gegeben 

Formel 

Formel nach umstellen

Anleitung 

Formel aufschreiben

Werte für und einsetzen

Ergebnis berechnen

Beispiel 

Beispiel 4 

Berechne den Mittelpunktswinkel , der zu einem Kreisbogen der Länge und einem Kreis mit dem Durchmesser gehört. Runde das Ergebnis auf zwei Nachkommastellen.

Formel aufschreiben

Werte für und einsetzen

Ergebnis berechnen

Kreisausschnitt und Flächeninhalt gegeben 

Formel 

Formel nach umstellen

Anleitung 

Formel aufschreiben

Werte für und einsetzen

Ergebnis berechnen

Beispiel 

Beispiel 5 

Berechne den Mittelpunktswinkel , der zu einem Kreisausschnitt der Fläche und einem Kreis mit dem Flächeninhalt gehört.

Formel aufschreiben

Werte für und einsetzen

Ergebnis berechnen

Kreisausschnitt und Radius gegeben 

Formel 

Formel nach umstellen

Anleitung 

Formel aufschreiben

Werte für und einsetzen

Ergebnis berechnen

Beispiel 

Beispiel 6 

Berechne den Mittelpunktswinkel , der zu einem Kreisausschnitt der Fläche und einem Kreis mit dem Radius gehört. Runde das Ergebnis auf eine Nachkommastelle.

Formel aufschreiben

Werte für und einsetzen

Ergebnis berechnen

Kreisausschnitt und Durchmesser gegeben 

Formel 

Formel nach umstellen

Anleitung 

Formel aufschreiben

Werte für und einsetzen

Ergebnis berechnen

Beispiel 

Beispiel 7 

Berechne den Mittelpunktswinkel , der zu einem Kreisausschnitt der Fläche und einem Kreis mit dem Durchmesser gehört. Runde das Ergebnis auf zwei Nachkommastellen.

Formel aufschreiben

Werte für und einsetzen

Ergebnis berechnen

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