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Geometrische Figuren zeichnen - aiMOOC

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Geometrische Figuren zeichnen - aiMOOC



Geometrische Figuren zeichnen

Geometrische Figuren begegnen Dir überall: im Klassenzimmer, auf Bauplänen, in Verkehrszeichen, in Mustern, in Kunst, in Architektur und in Technik. In diesem aiMOOC lernst Du, wie Du Geraden, Strecken, Winkel, Kreise, Dreiecke, Vierecke und einfache Vielecke sorgfältig zeichnest. Du arbeitest mit Lineal, Geodreieck und Zirkel. Außerdem übst Du, Zeichnungen zu beschriften, Maße exakt zu verwenden und Deine Konstruktionen zu überprüfen.

Ziel dieses Kurses: Du kannst geometrische Figuren nicht nur erkennen, sondern auch Schritt für Schritt konstruieren, erklären und kontrollieren. Dabei verwendest Du mathematische Schreibweisen wie AB, α=60 oder d=2r.


Lernziele

Nach diesem aiMOOC kannst Du:

  1. Strecken mit vorgegebener Länge zeichnen und mit Endpunkten beschriften.
  2. Geraden, Halbgeraden und Strecken unterscheiden.
  3. Senkrechte und Parallelen mit dem Geodreieck zeichnen.
  4. Winkel messen, zeichnen und nach ihrer Größe beschreiben.
  5. Kreise mit Mittelpunkt, Radius und Durchmesser konstruieren.
  6. Quadrat, Rechteck, Dreieck und einfache Vielecke sauber zeichnen.
  7. Konstruktionen mit mathematischen Symbolen und kurzen Begründungen erklären.
  8. Zeichnungen auf Genauigkeit, Vollständigkeit und Lesbarkeit prüfen.


Grundbegriffe der Geometrie


Punkt, Gerade, Halbgerade und Strecke

Ein Punkt hat in einer Zeichnung eine genaue Lage. Er wird meistens mit einem Großbuchstaben bezeichnet, zum Beispiel A, B oder C. Eine Gerade verläuft unbegrenzt in beide Richtungen. Eine Halbgerade beginnt in einem Punkt und verläuft in eine Richtung unbegrenzt weiter. Eine Strecke ist begrenzt: Sie hat zwei Endpunkte. Die Strecke zwischen den Punkten A und B schreibt man als AB.

Wenn in einer Aufgabe steht: Zeichne AB=6cm, dann bedeutet das: Du zeichnest eine Strecke mit den Endpunkten A und B, die genau 6cm lang ist. Wichtig ist, dass Du den Anfangspunkt festlegst, die Länge am Lineal sauber abträgst und den Endpunkt eindeutig markierst.


Ebene Figuren und Körper

Eine ebene Figur liegt in einer Fläche, zum Beispiel auf Deinem Heftblatt. Dazu gehören Kreis, Dreieck, Quadrat, Rechteck, Parallelogramm und Trapez. Ein geometrischer Körper ist dreidimensional, zum Beispiel Würfel, Quader, Kugel, Kegel oder Zylinder. In diesem Kurs geht es vor allem um ebene Figuren, weil diese die Grundlage für viele spätere geometrische Konstruktionen bilden.


Beschriften und mathematisch schreiben

Eine geometrische Zeichnung ist erst dann vollständig, wenn wichtige Punkte, Seiten, Winkel und Maße beschriftet sind. Punkte werden meist mit Großbuchstaben bezeichnet. Seitenlängen werden oft mit Kleinbuchstaben notiert. Winkel werden häufig mit griechischen Buchstaben beschrieben, zum Beispiel α, β und γ.

Beispiel: In einem Dreieck ABC kann die Seite gegenüber von A als a bezeichnet werden. Die Winkelsumme im Dreieck beträgt 180. Das ist beim Zeichnen hilfreich, wenn Du abschätzen möchtest, ob eine Konstruktion sinnvoll aussieht.


Werkzeuge zum Zeichnen


Lineal

Mit dem Lineal zeichnest Du gerade Linien und misst Längen. Achte darauf, dass die Nullmarke des Lineals genau am Startpunkt liegt. Beginnt Dein Lineal erst nach einer beschädigten Kante oder ist die Nullmarke ungenau, misst Du besser ab einer anderen gut lesbaren Markierung und rechnest die Länge mit.

Beispiel: Möchtest Du 5cm zeichnen, kannst Du auch bei 2cm beginnen und bei 7cm enden. Die Differenz ist 7cm2cm=5cm.


Geodreieck

Das Geodreieck verbindet Lineal, Winkelmesser und Hilfslinien. Du verwendest es, um Winkel zu messen, Senkrechte zu zeichnen, Parallelen zu zeichnen und Strecken genau auszurichten.

Achte beim Arbeiten mit dem Geodreieck besonders auf drei Dinge: Die Mittellinie hilft Dir beim Anlegen an eine Gerade, die Winkelskala zeigt die Gradzahl und die parallelen Hilfslinien unterstützen Dich beim Zeichnen von Parallelen. Wenn Du das Geodreieck nur ungefähr anlegst, entstehen schnell kleine Fehler, die bei größeren Zeichnungen deutlich sichtbar werden.


Zirkel

Mit dem Zirkel zeichnest Du Kreise und Kreisbögen. Der feste Punkt des Zirkels steht im Mittelpunkt, die Bleistiftspitze zeichnet den Kreis. Der Abstand zwischen Zirkelspitze und Bleistiftspitze ist der Radius. Für den Durchmesser gilt:

d=2r

Beim Zeichnen mit dem Zirkel solltest Du den Mittelpunkt leicht markieren, den Radius sorgfältig einstellen und den Zirkel beim Drehen möglichst senkrecht halten. Wenn Du zu stark drückst, kann die Spitze verrutschen. Wenn Du zu locker hältst, verändert sich der Radius.

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Schritt für Schritt geometrische Figuren zeichnen


Eine Strecke zeichnen

Eine Strecke ist die einfachste Grundlage vieler Figuren. So zeichnest Du eine Strecke AB mit AB=7cm:

  1. Startpunkt: Markiere den Punkt A.
  2. Lineal: Lege die Nullmarke des Lineals genau an A.
  3. Länge: Markiere bei 7cm den Punkt B.
  4. Verbindung: Zeichne eine gerade Linie von A nach B.
  5. Kontrolle: Miss die Strecke erneut nach und beschrifte sie.

Eine saubere Strecke hat deutliche Endpunkte, eine gleichmäßige Linie und eine klare Beschriftung. Verwende einen gespitzten Bleistift, damit die Linie nicht breiter als nötig wird.


Senkrechte zeichnen

Zwei Geraden sind senkrecht, wenn sie sich in einem rechten Winkel schneiden. Ein rechter Winkel hat 90. Das Zeichen für senkrecht ist .

So zeichnest Du eine Senkrechte zu einer Geraden g durch einen Punkt P:

  1. Geodreieck: Lege die Mittellinie des Geodreiecks auf die Gerade g.
  2. Punkt: Verschiebe das Geodreieck so, dass die Zeichenkante durch P verläuft.
  3. Linie: Zeichne die Senkrechte durch P.
  4. Beschriftung: Benenne die neue Gerade, zum Beispiel h.
  5. Kontrolle: Prüfe, ob gh gilt.

Senkrechte sind wichtig für Rechtecke, Quadrate, Koordinatensysteme und technische Zeichnungen.


Parallele zeichnen

Zwei Geraden sind parallel, wenn sie in einer Ebene überall denselben Abstand haben und sich nicht schneiden. Das Zeichen für parallel ist .

So zeichnest Du eine Parallele zu einer Geraden g durch einen Punkt P:

  1. Geodreieck: Lege eine Hilfslinie des Geodreiecks auf die Gerade g.
  2. Verschieben: Schiebe das Geodreieck ohne Drehen bis zum Punkt P.
  3. Zeichnen: Zeichne durch P die neue Gerade h.
  4. Kontrollieren: Prüfe, ob die Abstände gleichmäßig wirken.
  5. Notieren: Schreibe gh.

Parallelen brauchst Du besonders häufig beim Zeichnen von Rechtecken, Parallelogrammen, Trapezen und Mustern.


Winkel zeichnen

Ein Winkel entsteht, wenn zwei Halbgeraden einen gemeinsamen Anfangspunkt haben. Dieser Anfangspunkt heißt Scheitelpunkt. Die beiden Halbgeraden heißen Schenkel des Winkels.

So zeichnest Du einen Winkel α=50:

  1. Halbgerade: Zeichne eine Halbgerade mit dem Anfangspunkt S.
  2. Geodreieck: Lege das Geodreieck so an, dass der Mittelpunkt auf S liegt.
  3. Skala: Suche auf der passenden Winkelskala 50.
  4. Markierung: Setze dort einen kleinen Punkt.
  5. Schenkel: Zeichne vom Scheitelpunkt S durch den markierten Punkt den zweiten Schenkel.
  6. Beschriftung: Beschrifte den Winkel mit α und 50.

Winkel können nach ihrer Größe eingeteilt werden: Ein spitzer Winkel ist kleiner als 90, ein rechter Winkel ist genau 90, ein stumpfer Winkel ist größer als 90 und kleiner als 180, ein gestreckter Winkel ist genau 180.

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Kreis zeichnen

Ein Kreis besteht aus allen Punkten, die denselben Abstand zu einem Mittelpunkt haben. Dieser Abstand heißt Radius. Eine Strecke durch den Mittelpunkt von einer Seite des Kreises zur gegenüberliegenden Seite heißt Durchmesser. Es gilt:

d=2r

So zeichnest Du einen Kreis mit r=3cm:

  1. Mittelpunkt: Markiere den Mittelpunkt M.
  2. Radius: Stelle den Zirkel auf 3cm ein.
  3. Ansetzen: Setze die Zirkelspitze genau auf M.
  4. Drehen: Zeichne den Kreis mit ruhiger Hand.
  5. Kontrolle: Miss an mehreren Stellen den Abstand vom Mittelpunkt zum Kreis.

Der Kreis ist für Konstruktionen sehr wichtig, weil Du mit ihm gleiche Abstände sichtbar machen kannst. Wenn alle Punkte eines Kreises denselben Abstand zum Mittelpunkt haben, kannst Du Kreisbögen nutzen, um Punkte zu finden, die eine bestimmte Entfernung besitzen.


Quadrat zeichnen

Ein Quadrat ist ein Viereck mit vier gleich langen Seiten und vier rechten Winkeln. Für den Umfang gilt:

u=4a

Für den Flächeninhalt gilt:

A=a2

So zeichnest Du ein Quadrat mit der Seitenlänge a=4cm:

  1. Grundseite: Zeichne AB=4cm.
  2. Senkrechte: Zeichne in A und B jeweils eine Senkrechte zu AB.
  3. Abtragen: Markiere auf beiden Senkrechten jeweils 4cm.
  4. Ecken: Benenne die neuen Punkte D und C.
  5. Verbinden: Verbinde C und D.
  6. Kontrolle: Prüfe vier gleich lange Seiten und vier rechte Winkel.


Rechteck zeichnen

Ein Rechteck ist ein Viereck mit vier rechten Winkeln. Gegenüberliegende Seiten sind gleich lang und parallel. Für den Umfang gilt:

u=2a+2b

Für den Flächeninhalt gilt:

A=ab

So zeichnest Du ein Rechteck mit a=6cm und b=3cm:

  1. Grundseite: Zeichne AB=6cm.
  2. Senkrechte: Zeichne in A und B Senkrechte.
  3. Höhe: Trage auf beiden Senkrechten 3cm ab.
  4. Ecken: Benenne die neuen Punkte D und C.
  5. Deckseite: Verbinde D und C.
  6. Prüfung: Kontrolliere, ob ABCD und ADBC gilt.

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Dreieck zeichnen

Ein Dreieck hat drei Seiten, drei Ecken und drei Innenwinkel. Die Summe der Innenwinkel beträgt in der ebenen Geometrie 180. Ein Dreieck kann auf verschiedene Arten konstruiert werden. In Klasse 5 und 6 sind vor allem einfache Konstruktionen mit Seitenlängen und Winkeln wichtig.


Dreieck mit drei Seiten zeichnen

Wenn drei Seitenlängen gegeben sind, verwendest Du Lineal und Zirkel. Beispiel: Konstruiere ein Dreieck ABC mit AB=6cm, AC=4cm und BC=5cm.

  1. Grundseite: Zeichne AB=6cm.
  2. Kreisbogen: Zeichne um A einen Kreisbogen mit Radius 4cm.
  3. Kreisbogen: Zeichne um B einen Kreisbogen mit Radius 5cm.
  4. Schnittpunkt: Der Schnittpunkt der Kreisbögen ist C.
  5. Verbinden: Verbinde A mit C und B mit C.
  6. Kontrolle: Miss alle drei Seiten nach.

Diese Konstruktion funktioniert, wenn die Seitenlängen zusammenpassen. Jede Seite muss kürzer sein als die Summe der beiden anderen Seiten. Diese Bedingung nennt man Dreiecksungleichung.

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Vielecke zeichnen

Ein Vieleck oder Polygon entsteht, wenn mindestens drei Punkte durch Strecken zu einem geschlossenen Linienzug verbunden werden. Ein Dreieck ist also ein Vieleck mit drei Ecken, ein Viereck ein Vieleck mit vier Ecken und ein Fünfeck ein Vieleck mit fünf Ecken.

Ein regelmäßiges Vieleck hat gleich lange Seiten und gleich große Winkel. Bei vielen regelmäßigen Vielecken spielt der Kreis eine große Rolle, weil die Ecken auf einem gemeinsamen Umkreis liegen können. Für Klasse 5 und 6 reicht oft ein sicheres Verständnis: Du zeichnest die Punkte sorgfältig, verbindest sie in der richtigen Reihenfolge und prüfst, ob die Figur geschlossen ist.

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Genauigkeit und Kontrolle


Woran erkennst Du eine gute geometrische Zeichnung?

Eine gute geometrische Zeichnung ist nicht nur schön, sondern mathematisch lesbar. Sie erfüllt die Bedingungen der Aufgabe und zeigt alle wichtigen Informationen. Achte besonders auf folgende Qualitätsmerkmale:

  1. Genauigkeit: Längen, Winkel und Abstände stimmen möglichst genau.
  2. Sauberkeit: Linien sind dünn, deutlich und nicht mehrfach unsicher nachgezogen.
  3. Beschriftung: Punkte, Seiten und Winkel sind klar benannt.
  4. Konstruktion: Hilfslinien sind erkennbar, aber nicht verwirrend.
  5. Kontrolle: Du hast Maße nachgemessen und Fehler verbessert.


Häufige Fehler und wie Du sie vermeidest

Viele Fehler entstehen nicht durch fehlendes Wissen, sondern durch ungenaues Arbeiten. Wenn Du einen Winkel zeichnest, muss der Mittelpunkt des Geodreiecks wirklich auf dem Scheitelpunkt liegen. Wenn Du einen Kreis zeichnest, darf sich die Zirkelöffnung nicht verändern. Wenn Du eine Parallele zeichnest, darf das Geodreieck beim Verschieben nicht gedreht werden.

Ein guter Trick ist der Kontrollblick: Schaue nach jedem Schritt kurz auf Deine Zeichnung und frage Dich: Passt die neue Linie zur Aufgabe? Ist der Punkt richtig beschriftet? Habe ich die richtige Skala verwendet? Kleine Kontrollen sparen später viel Zeit.


Geometrie im Alltag

Geometrische Figuren helfen Dir, die Welt genauer zu beschreiben. Fenster sind oft rechteckig, Fliesen können quadratisch sein, Verkehrsschilder verwenden Dreiecke, Kreise und Achtecke, und in Stadtplänen findest Du Parallelität, rechte Winkel und Strecken. Wer geometrische Figuren zeichnen kann, versteht auch besser, wie Planung, Design, Handwerk, Architektur und Technik funktionieren.


Merksätze

  1. Strecke: Eine Strecke hat zwei Endpunkte und eine messbare Länge.
  2. Gerade: Eine Gerade verläuft unbegrenzt in beide Richtungen.
  3. Senkrechte: Senkrechte Geraden schneiden sich im rechten Winkel.
  4. Parallele: Parallele Geraden schneiden sich in der Ebene nicht.
  5. Winkel: Ein Winkel wird durch zwei Schenkel mit gemeinsamem Scheitel gebildet.
  6. Kreis: Alle Punkte eines Kreises haben denselben Abstand zum Mittelpunkt.
  7. Quadrat: Ein Quadrat hat vier gleich lange Seiten und vier rechte Winkel.
  8. Rechteck: Ein Rechteck hat vier rechte Winkel und gegenüberliegende gleich lange Seiten.
  9. Dreieck: Ein Dreieck hat drei Seiten, drei Ecken und die Winkelsumme 180.
  10. Konstruktion: Eine Konstruktion ist eine Zeichnung, die nach begründbaren Schritten entsteht.


Interaktive Aufgaben


Quiz: Teste Dein Wissen

Was ist eine Strecke? (Eine gerade Linie mit zwei Endpunkten) (!Eine Linie ohne Anfang und Ende) (!Ein Kreis mit Mittelpunkt) (!Ein Winkel mit zwei Schenkeln)




Welches Werkzeug verwendest Du vor allem zum Zeichnen eines Kreises? (Zirkel) (!Geodreieck) (!Radiergummi) (!Füller)




Wie groß ist ein rechter Winkel? (90 Grad) (!45 Grad) (!120 Grad) (!180 Grad)




Welche Eigenschaft hat ein Quadrat? (Vier gleich lange Seiten und vier rechte Winkel) (!Drei Seiten und drei Winkel) (!Nur eine gekrümmte Linie) (!Zwei parallele Seiten und keine rechten Winkel)




Was bedeutet parallel? (Zwei Geraden schneiden sich in der Ebene nicht) (!Zwei Geraden schneiden sich immer im rechten Winkel) (!Zwei Strecken haben denselben Mittelpunkt) (!Ein Kreis hat keinen Radius)




Was ist der Radius eines Kreises? (Der Abstand vom Mittelpunkt zum Kreis) (!Die längste Seite eines Dreiecks) (!Der Winkel eines Rechtecks) (!Die Summe aller Seitenlängen)




Welche Figur hat genau drei Ecken? (Dreieck) (!Rechteck) (!Kreis) (!Fünfeck)




Was brauchst Du, um einen Winkel genau zu zeichnen? (Geodreieck) (!Zirkel allein) (!Klebestift) (!Schere)




Welche Aussage über ein Rechteck stimmt? (Gegenüberliegende Seiten sind gleich lang und parallel) (!Alle Seiten müssen verschieden lang sein) (!Es hat genau drei rechte Winkel) (!Es besitzt keinen Umfang)




Was solltest Du nach einer geometrischen Zeichnung immer tun? (Maße und Beschriftungen kontrollieren) (!Alle Hilfslinien unleserlich machen) (!Die Aufgabe ohne Prüfung abgeben) (!Die Zeichnung mit Filzstift übermalen)





Memory

Zirkel Kreis zeichnen
Geodreieck Winkel messen
Lineal Strecke zeichnen
Radius Abstand zum Mittelpunkt
Quadrat Vier gleich lange Seiten
Senkrechte Rechter Winkel
Parallele Gleicher Abstand





Drag and Drop

Ordne die richtigen Begriffe zu. Thema
Zirkel Kreis mit festem Radius zeichnen
Geodreieck Winkel genau abtragen
Lineal Strecke mit bestimmter Länge zeichnen
Senkrechte Gerade im rechten Winkel zeichnen
Parallele Gerade mit gleichem Abstand zeichnen






Kreuzworträtsel

Zirkel Welches Werkzeug brauchst Du zum Zeichnen eines Kreises?
Radius Wie heißt der Abstand vom Mittelpunkt zum Kreis?
Gerade Welche Linie verläuft unbegrenzt in beide Richtungen?
Winkel Was entsteht durch zwei Schenkel mit gemeinsamem Scheitel?
Quadrat Welche Figur hat vier gleich lange Seiten und vier rechte Winkel?
Parallele Welche Gerade schneidet eine andere Gerade in der Ebene nicht?




LearningApps


Lückentext

Vervollständige den Text.

Eine Strecke hat zwei

und kann mit dem Lineal gemessen werden. Eine Gerade verläuft in beide Richtungen

. Zwei Geraden sind senkrecht, wenn sie sich in einem

Winkel schneiden. Ein rechter Winkel hat

Grad. Mit dem Geodreieck kannst Du Winkel

und zeichnen. Mit dem Zirkel zeichnest Du einen

. Der Abstand vom Mittelpunkt zum Kreis heißt

. Der Durchmesser ist doppelt so groß wie der

. Ein Quadrat hat vier gleich lange

. Ein Rechteck hat vier

Winkel. Ein Dreieck hat drei Ecken und drei

. Nach jeder Konstruktion solltest Du Maße und

kontrollieren.




Offene Aufgaben

Leicht

  1. Strecken zeichnen: Zeichne fünf Strecken mit den Längen 3cm, 4cm, 5cm, 6cm und 7cm. Beschrifte jede Strecke mit zwei Endpunkten.
  2. Kreisbild: Zeichne drei Kreise mit demselben Mittelpunkt und unterschiedlichen Radien. Beschrifte Mittelpunkt, Radius und Durchmesser.
  3. Winkelalbum: Zeichne je einen spitzen, rechten, stumpfen und gestreckten Winkel. Schreibe die Gradzahl dazu.
  4. Figuren finden: Fotografiere oder skizziere fünf geometrische Figuren aus Deinem Alltag und benenne sie mathematisch.

Standard

  1. Rechteck konstruieren: Zeichne ein Rechteck mit a=7cm und b=4cm. Berechne anschließend Umfang und Flächeninhalt.
  2. Quadratmuster: Gestalte ein Muster aus mindestens sechs Quadraten. Alle Seitenlängen sollen exakt gezeichnet sein.
  3. Dreieckskonstruktion: Konstruiere ein Dreieck mit drei vorgegebenen Seitenlängen und beschreibe Deine Schritte in ganzen Sätzen.
  4. Parallel und senkrecht: Zeichne ein kleines Straßennetz aus parallelen und senkrechten Geraden. Markiere mindestens drei rechte Winkel.

Schwer

  1. Konstruktionsanleitung: Schreibe eine Anleitung, mit der eine andere Person ohne Bild ein Quadrat, ein Rechteck und einen Kreis zeichnen kann. Teste die Anleitung mit einer Mitschülerin oder einem Mitschüler.
  2. Geometrisches Logo: Entwirf ein Logo nur aus Kreisen, Dreiecken und Vierecken. Erkläre, welche Werkzeuge Du für welche Teile verwendet hast.
  3. Fehleranalyse: Erstelle absichtlich eine fehlerhafte geometrische Zeichnung mit mindestens vier Fehlern. Tausche sie mit jemandem und lasse die Fehler finden.
  4. Mini-Erklärvideo: Produziere ein kurzes Video oder eine Bilderfolge, in der Du zeigst, wie man einen Winkel und anschließend ein Dreieck konstruiert.



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Lernkontrolle

  1. Konstruktionsvergleich: Erkläre, warum ein Quadrat immer ein Rechteck ist, aber ein Rechteck nicht immer ein Quadrat sein muss. Zeichne passende Beispiele.
  2. Werkzeugentscheidung: Du sollst eine Figur mit Kreisen, rechten Winkeln und parallelen Seiten zeichnen. Begründe, welche Werkzeuge Du in welcher Reihenfolge verwendest.
  3. Fehler begründen: Eine Schülerin zeichnet ein Rechteck, aber eine Ecke hat nur ungefähr 85. Erkläre, warum die Figur kein genaues Rechteck ist und wie man den Fehler verbessert.
  4. Alltagsübertragung: Plane ein einfaches Fliesenmuster für einen rechteckigen Boden. Verwende Quadrate oder Rechtecke und erkläre, wie Du Genauigkeit sicherstellst.
  5. Konstruktionsplan: Beschreibe eine Konstruktion, bei der Du zuerst eine Strecke, dann eine Senkrechte, dann eine Parallele und zuletzt einen Kreis verwendest.
  6. Mathematische Sprache: Formuliere zu einer selbst gezeichneten Figur mindestens fünf mathematische Aussagen mit Begriffen wie parallel, senkrecht, Radius, Winkel und Strecke.




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