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Mathematik

Geometrie

Flächen und Umfänge von Figuren, Volumen von Körpern, Satz des Pythagoras und Trigonometrie.

Die meisten praktischen Berechnungen — wie viel Farbe für die Wände, wie viele Liter ein Behälter fasst, ob ein Winkel ein rechter ist — laufen auf einige wenige Formeln für Fläche und Volumen hinaus. Die Ergebnisse werden zusammen mit den abgeleiteten Größen angegeben: Diagonale, Mantellinie, Höhe und Umkreisradius.

Rechner

10

Rechteck und Quadrat

P = a · b, L = 2(a + b)
Fläche90
  • Umfang39
  • Diagonale14,151
  • Fläche des Quadrats mit der Seite a144

Dreieck aus drei Seiten

Formel von Heron
Fläche26,8328
  • Umfang24
  • Höhe auf die Seite a7,6665
  • Winkel gegenüber Seite c73,4°
  • Umkreisradius4,6957

Satz des Pythagoras

c = √(a² + b²)
Hypotenuse5
  • Fläche des Dreiecks6
  • Umfang12
  • Winkel an Seite a53,13°

Kreis

P = πr², L = 2πr
Fläche78,5398
  • Umfang31,4159
  • Durchmesser10
  • Fläche des Halbkreises39,2699

Trapez

P = (a + b) · h / 2
Fläche32
  • Mittellinie8
  • Dreiecksfläche a · h20

Quader

V = a · b · c
Volumen9.000
  • Oberfläche2.700
  • Diagonale39,0512
  • Volumen in Litern (Maße in cm)9

Zylinder

V = πr²h
Volumen502,6548
  • Mantelfläche251,3274
  • Gesamtoberfläche351,8584
  • Volumen in Litern (Maße in cm)0,5027

Kugel und Kegel

V = 4/3 πr³ ; V = πr²h / 3
Volumen der Kugel904,7787
  • Oberfläche der Kugel452,3893
  • Volumen des Kegels376,9911
  • Mantellinie des Kegels11,6619

Trigonometrie des Winkels

sin, cos, tg (in Grad)
sin0,5
  • cos0,866025
  • tg0,57735
  • Im Bogenmaß0,523599
  • Komplementärwinkel60°

Winkel aus der Umkehrfunktion

arcsin, arccos, arctg
Winkel30°
  • Im Bogenmaß0,523599
  • sin des Winkels0,5
  • cos des Winkels0,866025

Tabellen und Spickzettel

3

Flächen und Umfänge ebener Figuren

h — Höhe, r — Radius, d — Diagonale
FigurFlächeUmfang
Quadrat4a
Rechtecka · b2(a + b)
Dreiecka · h / 2a + b + c
gleichseitiges Dreiecka²√3 / 43a
Parallelogramma · h2(a + b)
Rauted₁ · d₂ / 24a
Trapez(a + b) · h / 2a + b + c + d
Kreisπr²2πr
Kreissektorπr² · α / 360°2r + 2πr · α / 360°

Volumen und Oberflächen von Körpern

Pp — Grundfläche, Pb — Mantelfläche, l — Mantellinie
KörperVolumenOberfläche
Würfel6a²
Quadera · b · c2(ab + ac + bc)
PrismaPp · h2Pp + Pb
Zylinderπr² · h2πr(r + h)
PyramidePp · h / 3Pp + Pb
Kegelπr² · h / 3πr(r + l)
Kugel4/3 · πr³4πr²

Besondere Winkel

exakte und gerundete Werte
WinkelsincostgBogenmaß
0100
30°1/2 = 0,5√3/2 ≈ 0,866√3/3 ≈ 0,577π/6
45°√2/2 ≈ 0,707√2/2 ≈ 0,7071π/4
60°√3/2 ≈ 0,8661/2 = 0,5√3 ≈ 1,732π/3
90°10existiert nichtπ/2
180°0−10π

Beispielaufgaben mit Lösungsweg

2

Wie viel Farbe für die Wände eines Zimmers

Zimmer 5 × 4 m, Höhe 2,7 m. Für Fenster und Türen werden 3 m² abgezogen. Die Farbe reicht für 10 m² je Liter, gestrichen wird zweimal.

  1. Umfang des Zimmers2 · (5 + 4) = 18 m
  2. Wandfläche18 · 2,7 = 48,6 m²
  3. Öffnungen abziehen48,6 − 3 = 45,6 m²
  4. Zwei Anstriche45,6 · 2 = 91,2 m² zu streichen
  5. Durch die Ergiebigkeit teilen91,2 / 10 = 9,12 Liter

Antwort: Nötig sind rund 9,2 Liter Farbe, mit Reserve gekauft also 10 Liter.

Volumen eines zylindrischen Behälters

Ein Behälter hat einen Radius von 40 cm und eine Höhe von 1,2 m. Wie viele Liter fasst er?

  1. Einheiten angleichenr = 40 cm = 0,4 m, h = 1,2 m
  2. Formel für das Volumen des ZylindersV = πr²h = π · 0,16 · 1,2
  3. BerechnenV = 0,6032 m³
  4. In Liter umrechnen1 m³ = 1.000 Liter → 603,2 Liter

Antwort: Der Behälter fasst rund 603 Liter.

Siehe auch