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Mathe-Känguru · Klasse 3/4 · Zahlenrätsel in Figuren

Zahlen in Figuren

Auf einer Zahlenfigur zählt nicht die Zahl, sondern der Platz. Eine Ecke liegt auf zwei Seiten und wird deshalb doppelt mitgezählt, eine Seitenmitte nur einmal, eine Würfelecke sogar dreimal. Wer mitzählt, wie oft jeder Platz vorkommt, rechnet die Seitensumme aus, statt sie zu erraten — und kann am Ende sogar beweisen, dass eine gewünschte Summe unmöglich ist. Von Anfang bis Ende ist das ein Thema gegen das Probieren.

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Wörter, die du zuerst brauchst

Ein paar wichtige Wörter für dieses Kapitel. Das deutsche Wort bleibt deutsch — das lernst du ja; die Bedeutung wird einfach erklärt.

  • die Zahlenfigureine Figur, auf deren Plätze Zahlen gelegt werden
  • das Zahlendreieckeine Zahlenfigur mit 6 Plätzen: 3 Ecken und 3 Seitenmitten
  • der Platzeine Stelle in der Figur, auf die genau eine Zahl kommt
  • die Eckeein Platz, an dem zwei Seiten zusammenstoßen; er gehört zu beiden Seiten
  • die Seitenmitteein Platz mitten auf einer Seite; er gehört nur zu dieser einen Seite
  • die Seitensummedie Summe aller Zahlen auf einer Seite; sie ist auf jeder Seite gleich groß
  • die Gesamtsummealle Zahlen der Figur einmal zusammengezählt
  • die Eckensummenur die Zahlen in den Ecken zusammengezählt
  • doppelt mitzähleneine Zahl zweimal in die Rechnung nehmen, weil ihr Platz zu zwei Seiten gehört
  • die Zählregelalle Seitensummen zusammen = Gesamtsumme + Eckensumme; im Dreieck mit 1 bis 6 also 3 mal Seitensumme = 21 + Eckensumme
  • die Flächeeines der 6 Quadrate außen am Würfel; es hat 4 Ecken
  • die Flächensummedie Summe der 4 Eckzahlen einer Würfelfläche
  • das magische Quadratein Quadrat mit 3 mal 3 Feldern; jedes Feld ist ein Platz, und jede Zeile, jede Spalte und beide Diagonalen haben dieselbe Summe
  • die Zeileeine Reihe im Quadrat, die von links nach rechts geht
  • die Spalteeine Reihe im Quadrat, die von oben nach unten geht
  • die Diagonaleeine Reihe im Quadrat, die schräg von Ecke zu Ecke geht
  • der Beweisein Grund, bei dem man ganz sicher sein kann, ohne alles auszuprobieren
  • unmögliches geht sicher nicht — egal, wie lange man probiert

1Die Seitensumme lesen

Zahlenrätsel in Figuren

Eine Zahlenfigur ist ein Muster aus Plätzen und Linien. Ein Zahlendreieck hat 6 Plätze. 3 davon sind Ecken. 3 davon sind Seitenmitten. Auf jeder Seite stehen 3 Zahlen. Alle drei Seiten haben dieselbe Summe. Diese Summe heißt Seitensumme. Such eine Seite, auf der schon alle drei Zahlen stehen. Dann kennst du die Seitensumme sofort.

Zeig zuerst auf die Plätze. Sag laut: drei Ecken, drei Seitenmitten. Dieser Unterschied ist wichtig. Er ist wichtiger als die Zahlen. Eine Seitenmitte liegt auf einer Seite. Eine Ecke liegt auf zwei Seiten. Dort stoßen zwei Seiten zusammen. Eine Zahl in der Ecke arbeitet für zwei Seiten. Eine Zahl in der Mitte arbeitet nur für eine Seite.

Such jetzt die Seite, auf der schon alle drei Zahlen stehen. Zähl sie zusammen. Das ist die Seitensumme. Sie gilt für jede Seite. Geh dann zur Seite mit der Lücke. Addiere, was dort schon steht. Zieh das von der Seitensumme ab. Ein Beispiel: Die volle Seite zeigt 4, 5 und 6. Also ist 4 + 5 + 6 = 15 die Seitensumme. Unten stehen 6 und 8. 6 + 8 = 14. Es fehlt: 15 − 14 = 1.

Mach zum Schluss die Probe. Rechne die dritte Seite nach. Sie muss dieselbe Summe geben. Sonst hast du dich verrechnet. Pass auf zwei Fallen auf. Falle 1: Du addierst die zwei bekannten Zahlen und schreibst 14 hin. Dann bist du noch nicht fertig. Du musst noch abziehen. Falle 2: Du schreibst eine Zahl von der Nachbarseite ab. Jede Lücke hat eigene Nachbarn. Also hat sie eine eigene Rechnung. Probieren musst du nie. Die Seitensumme verrät dir jede Zahl.

Kurz geprüft
1.
Leicht

Ein Zahlendreieck. Alle drei Seiten haben dieselbe Summe. Auf einer Seite stehen schon alle drei Zahlen: 4, 5 und 6. Wie groß ist die Seitensumme?

2.
Leicht

Dieselbe Figur. In den Ecken stehen 4, 6 und 8. Die Seitensumme ist 15. Zwischen den Ecken 4 und 8 fehlt die mittlere Zahl. Welche Zahl ist das?

3.
Mittel

Ein Zahlendreieck hat die Ecken 7, 9 und 5. Zwischen 7 und 9 steht die 2. Alle drei Seiten haben dieselbe Summe. Welche Zahl steht zwischen 7 und 5?

4.
Mittel

In einer Ecke des Zahlendreiecks steht eine Zahl. Zu wie vielen Seiten gehört diese Zahl?

2Ecken zählen doppelt

Löse zuerst die Aufgaben im Abschnitt darüber richtig — dann öffnet sich dieser.

3Zahlen auf dem Würfel

Löse zuerst die Aufgaben im Abschnitt darüber richtig — dann öffnet sich dieser.

4Es kann gar nicht anders sein

Löse zuerst die Aufgaben im Abschnitt darüber richtig — dann öffnet sich dieser.

5Du bist dran

Löse zuerst in jedem Abschnitt oben die Kurz-Aufgaben richtig — dann öffnen sich die Übungs-, geführten und Testaufgaben.

6Abschlusstest

Arbeite zuerst alle Abschnitte oben durch — dann öffnet sich der Abschlusstest.