Mathe G08: Brüche / Bruchrechnung
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In dieser Lektion werden folgende Fragen geklärt:Voraussetzung:
Klassenstufe laut Lehrplan: 6. - 7. Klasse
Mathe-Videos
In dieser Lektion behandeln wir das Rechnen mit Brüchen. Hierzu gibt es eine kurze Einführung ins Thema, danach schauen wir uns an, wie man Brüche addieren, subtrahieren, multiplizieren und dividieren kann - und wie die Regeln zur Bruchrechnung überhaupt entstehen!Mit der Bruchrechnung erschließen wir übrigens die neue Zahlenmenge der Rationalen Zahlen (Zeichen ℚ). Dies sind alle Zahl, die in einen Bruch umgewandelt werden können. Mehr hierzu siehe Videos und Infos unten.
1. Video: Brüche - Einfache Einführung
Zähler und Nenner, Erweitern und Kürzen, Zusammenhang zwischen Division und Bruch
Dazugehörige Videos sind für Kunden zugänglich:
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Addition und Subtraktion von Brüchen mit gleichen und verschiedenen Nennern, Brüche gleichnamig machen (gemeinsamen Nenner bilden)
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Multiplikation von Zahl * Bruch und Bruch * Bruch, Umwandlung einer Zahl in einen Bruch, Herleitung der Multiplikationsregeln für Brüche, Veranschaulichung der einzelnen Rechenschritte
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Division von Brüchen inklusive Herleitung der Regeln, Kehrwert/Reziproke, Doppelbruch, Zusammenfassung Bruchrechenregeln. Videobeginn: Rechentrick Diagonalkürzen bei Multiplikation
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Stammbruch, echter und unechter Bruch, Scheinbruch, Dezimalbruch, Rechnen mit Gemischten Zahlen, Umwandlung Bruch ↔ Gemischte Zahl, Zahlenmenge: Rationale Zahlen, Vorzeichen bei Zähler und Nenner
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Nachdem ihr die Videos gesehen habt, könnt ihr euer neues Wissen mit den Lernprogrammen zu den Brüchen testen.
Wissen zur Lektion
Merkt euch neben den Rechenregeln unbedingt auch die Bezeichnungen, oben ist der Zähler und unten ist der Nenner:
Regeln zur Bruchrechnung
Erweitern von Brüchen
Nenner und Zähler werden mit der gleichen Zahl multipliziert, Beispiel:
Ihr seht, der Wert bleibt dabei gleich!
Kürzen von Brüchen
Nenner und Zähler werden mit der gleichen Zahl dividiert, Beispiel:
Ihr seht, der Wert bleibt auch hier gleich!
1. Addition von Brüchen
Bei der Addition von Brüchen (bei verschiedenen Nennern) müssen die Nenner gleichnamig gemacht werden. Das geht am einfachsten, wenn man den ersten Bruch a/b mit dem Nenner vom 2. Bruch (also d) erweitert, und den zweiten Bruch c/d mit dem Nenner vom 1. Bruch (also b) erweitert:
Tipp: Setzt für die Variablen einfach echte Zahlen ein und testet die Formel! Zum Beispiel so:
2. Subtraktion von Brüchen
Bei der Subtraktion gelten die gleichen Regeln wie bei der Addition:
3. Multiplikation von Brüchen
Das ist wahrscheinlich die einfachste Regel, mit den Worten eines Schülers ausgedrückt: "oben mal oben und unten mal unten!"
4. Division von Brüchen
Bei der Division muss man immer zuerst den Kehrwert (Reziproke) bilden! Das heißt, Zähler und Nenner beim zweiten Bruch vertauschen. Danach darf bequem multipliziert werden:
5. Gemischte Zahlen
Gemischte Zahlen (auch "gemischte Brüche" genannt) bestehen aus einer ganzen Zahl und einem Bruch dahinter:
Man kann sich deren Umwandlung in einen reinen Bruch wie folgt denken, indem man das c zu einem c/1 schreibt, dann gleichnamig macht und addiert:
6. Echter Bruch, Unechter Bruch, Scheinbruch
Ein echter Bruch ist ein Bruch, bei dem der Zähler (im Betrag) kleiner ist als der Nenner. Zum Beispiel:
Ein unechter Bruch hingegen ist ein Bruch, bei dem der Zähler (im Betrag) größer ist als der Nenner. Zum Beispiel:
Aus einem unechten Bruch lässt sich eine gemischte Zahl erschaffen, für das Beispiel:
Als Scheinbruch bezeichnet man Brüche, die zu ganzen Zahlen umgewandelt werden können, so beispielsweise:
oder auch
Warum muss man eigentlich Zähler und Nenner bei der Division von Brüchen vertauschen?
Wer sich schon immer gefragt hat, warum man bei der Division Nenner und Zähler vertauschen muss (den Kehrwert bildet) und dann multipliziert anstatt dividiert, der kann sich Folgendes denken:
Wichtig: Eine Division mit einer Ganzen Zahl kann durch eine Multiplikation mit einem Bruch ausgedrückt werden.
Noch ein Beispiel hierzu:
Rationale Zahlen - "Bruchzahlen"
Mit der Bruchrechnung erschließen wir übrigens eine neue Zahlenmenge, die sich Rationale Zahlen nennt und mit dem Zeichen ℚ gekennzeichnet wird. Quotient stammt von dem lateinischen Wort "quotiens" und kann mit "wie oft" übersetzt werden. Es bezieht sich darauf, wie oft eine Zahl durch eine andere teilbar ist.
Man schreibt ℚ für die Rationalen Zahlen. Jede Zahl, die in einen Bruch umgewandelt werden kann, ist eine Rationale Zahl!
Beispiel: Division zu Bruch Umwandlung
$$ 21:4=\frac{21}{4} $$
Auch ganze Zahlen sind rationale Zahlen, man kann sie stets umwandeln (mithilfe von einem Eintel), als Beispiel: Ganze Zahl zu Eintel-Bruch
$$ 8=\frac{8}{1} $$
Eine Rationale Zahl wird daher definiert als das Verhältnis zweier ganzer Zahlen. Man schreibt: a/b, a,b ∈ ℤ
Merkmale rationaler Zahlen:
1. sind als Bruch darstellbar (z. B. 1 = 1/1 oder 0,5 = 1/2 oder 3,25 = 13/4)
2. haben keine, endlich viele oder unendlich viele Nachkommastellen (Beispiele: keine Nachkommastellen: 2 = 2/1, endlich viele Nachkommastellen: 1,5 = 3/2, unendlich viele Nachkommastellen: 1/3 = 0,3333... = 0,3)
3. wenn die Zahl Nachkommastellen hat, können diese periodisch sein.
"Rationale Zahlen" in der Schule
Man spricht in der Schulmathematik meist dann von "Rationalen Zahlen", wenn man das Rechnen mit negativen ganzen Zahlen einführt und die ganzen Zahlen außerdem um die Bruchzahlen erweitert. Neu ist dann für Schüler insbesondere der Umgang mit negativen Zahlen, den wir in der Lektion G06 Rechnen mit Vorzeichen behandeln. Dies kann leider manchmal zu Missverständnissen führen.
Bonuswissen: Kehrwert bei einer Gleichung
Den Kehrwert kann man übrigens auch beim Umstellen von Gleichungen verwenden (Stichwort Äquivalenzumformung), man muss ihn dann auf alle Elemente der Gleichung anwenden! Sofern ihr euch bereits die Lektion G12: Terme, Termumformung, Gleichungen umstellen angesehen habt, müsstet ihr das Folgende verstehen können:
Beispiel-Gleichung:
5/15 = 3/9
5:15 = 3:9 | * 9
9 * 5:15 = 9 * 3:9 | *15
15 * 9 * 5:15 = 15 * 9 * 3:9 | als nächstes wegkürzen
1 * 9 * 5:1 = 15 * 1 * 3:1
9 * 5 = 15 * 3
9 * 5 = 15 * 3 | :3
9 * 5 : 3 = 15 * 3 :3 | :5
9 * 5 : 3 :5 = 15 * 3 :3 :5 | als nächstes wegkürzen
9 * 1 : 3 :1 = 15 * 1 :1 :5
9 : 3 = 15 : 5
9/3 = 15/5
15/5 = 9/3
5/15 = 3/9 ist also äquivalent zu 15/5 = 9/3
Fazit: Der Kehrwert bei einer Gleichung ist nichts weiter als eine mehrfache Multiplikation bzw. Division der entsprechenden Werte.
Mathe-Programme Brüche
Spiel: Brüche Quiz
Zeigt in diesem Brüche-Spiel, dass ihr die Bruchrechnung beherrscht. In nur 3 Minuten müsst ihr so viele Aufgaben wie möglich richtig berechnen!
Brüche am Kreis
Stellt Zähler und Nenner des Bruches ein und erkennt die Anteile am Kreis. Falls der Bruch kürzbar ist, wird dies angezeigt.
Bruchrechnung (Grundrechenarten)
Die vier Grundrechenarten bei beliebigen Brüchen mit Rechenweg, inklusive Erweitern und Kürzen.
Bruchrechnung (als Flächen)
Mit diesem Programm könnt ihr beliebige Brüche berechnen, die gleichzeitig als Flächen angezeigt werden.
Brüche und Gemischte Zahlen
Ein unechter Bruch kann in eine Gemischte Zahl umgewandelt werden. Die gemischte Zahl besteht aus einer Ganzen Zahl und einem Restbruch.
Weitere Lernprogramme aufrufen
Übungsaufgaben
A. Hast Du das Erweitern verstanden? Dann erweitere jeden der nachstehenden Brüche auf den Nenner 12.
B. Du weißt, wie man kürzt? Dann wende Dein Wissen an und kürze diese Brüche so weit es geht:
C. Wandle die Brüche in Gemischte Zahlen um!
Wandle nun die folgenden Gemischten Zahlen zurück in Brüche:
D. Addiere die folgenden Brüche. Versuche außerdem, das Ergebnis zu kürzen und es als gemischte Zahl zu schreiben.
E. Subtrahiere folgende Brüche und kürze das Ergebnis. Wandle in eine gemischte Zahl nur bei Nr. 5, 6 und 7 um!
F. Multipliziere die folgenden Brüche und kürze das jeweilige Ergebnis.
G. Dividiere die folgenden Brüche miteinander:
H. Echter, unechter oder Scheinbruch ?! Entscheide selbst:
I. Abschließend einige Anwendungsaufgaben:
1. Leon möchte einen Laptop für 400 Euro kaufen, ein Drittel des Geldes bekommt er von seinen Eltern, ein Fünftel von seinem Onkel. Wie viel muss er selbst bezahlen?
2. Die Klasse 8c hat 24 Schüler. Ein Sechstel von ihnen kann sehr gut mit Brüchen rechnen und hat daher in Mathe eine Eins bekommen. Wie viele Schüler sind das?
3. Max und seine Frau kaufen ein Haus für 120.000 Euro. Ein Neuntel von diesem Betrag müssen sie an Steuern zahlen. Wie viel Euro müssen an die Steuerbehörde überwiesen werden?
4. Ein Tag hat 24 Stunden. Nehmen wir ein Zehntel davon, so haben wir wie viele Stunden und Minuten?
5. Wir laufen ein Zwanzigstel von 3 Kilometern. Wie können wir dies in Meter ausdrücken?
6. Wir mixen 100 ml Milch mit 300 ml Cola und 200 ml Saft :) Welchen Anteil hat unser Getränkemix von zwei Liter? Schreibe als Bruch!
7. Der Alkoholiker Klaus M. trinkt im Durchschnitt 9 Flaschen Bier à 1/2 Liter täglich. Wie viel Bier hat er im Monat April getrunken?
8. In eine kleine Flasche passen 0,5 Liter Cola. Maurice trinkt einen Viertel davon, wie viel befindet sich noch in der Flasche?
9. Ein Kanister mit einem Fassungsvermögen von 42 Litern wird zu 3/5 mit Wasser gefüllt. Wie viele Liter Wasser befinden sich im Kanister?
10. In Europa leben im Jahr 2011 geschätzt 700 Millionen Menschen. 2/7 von ihnen spricht sehr gutes Englisch. Von dieser Gruppe sind wiederum 3/10 Muttersprachler. Wie viele Muttersprachler gibt es?
Alle Lösungen im Lernzugang
Häufige Fragen
Eine Auswahl an häufigen Fragen zu den Brüchen:Zum Beispiel:
• Bruchrechnen mit Kuchenstücken
• Wie rechnet man eine gemischte Zahl und einen Bruch zusammen?
• Wie viele Minuten und Sekunden sind 32 7/29 Stunden?
• 7/12 h sind wieviel min?
• Anteil bestimmen als Bruch 400 g von 750 g Mehl?
• Bruchrechnen: 5/6 d = ... h und 1/30 min = ... s?
• Was sind 1/12 von 350 dm²?
Findet weitere Fragen und Antworten in unserem Experten-Mathe-Forum!
Untertitel
Sucht ihr nach einer bestimmten Stelle in den Videos? Dann sucht hier direkt in den Untertiteln.Video Teil 1: Einführung Brüche
Damit ihr sicherer werdet, empfehle ich euch auf echteinfach.tv diese Software zu benutzen und selbst einige Brüche zu testen und das Kürzen und das Erweitern auszuprobieren! Das heißt also nochmals zusammengefasst, ihr merkt euch: Vergrößern wir die Stückelung, also von 5tel auf 15tel, dann erweitern wir. Für unser Beispiel hatten wir dafür mal 3 gerechnet. Und wenn wir die Stückelung verringern, dann sagen wir Kürzen dazu. Und für unser Beispiel haben wir dann durch 3 dividiert. Kürzen ist als Division von Zähler und Nenner und Erweitern ist Multiplikation von Zähler und Nenner.
Video Teil 2: Brüche addieren und subtrahieren
Gut. Bisher haben wir zwei Fälle kennen gelernt. Den einen, dass die beiden Nenner gleich sind und wir dann die beiden Zähler addieren dürfen. Und den Fall, dass die beiden Nenner unterschiedlich sind und wir dann den einen Nenner. Hier die 2 auf die 4 erweitern. Also 1/2 erweitert mit der Zahl 2 und wir erhalten im Nenner eine 4, wobei wir dann die Regel von hier oben anwenden können. Die gleichen Nenner haben wir jetzt hier auch. 4 und 4. Und wir dürfen 1 und 2 addieren und wir erhalten 3/4. Es kann jedoch auch mal vorkommen, dass ihr von dem einen Nenner nicht auf den anderen Nenner kommt. Also zum Beispiel bei 1/2 plus 1/3, kommt ihr von der 2 mit Multiplikation nicht auf die 3 und ihr kommt auch nicht von der 3 auf die 2. Hier müssen wir einen anderen gemeinsamen Nenner finden. Und um diesen gemeinsamen Nenner zu finden, ist es das einfachste, wenn wir die beiden miteinander multiplizieren. Die 2 multipliziert mit der 3. Und 2 mal 3 ergibt 6. Das heißt 6 ist unser gemeinsamer Nenner. Und den müssen wir jetzt hier und hier erzeugen. Falls ihr euch fragt, warum gerade di e 6, ganz einfach, die ist das kleinste gemeinsame Vielfache von den beiden. Also wir können uns mal die Folge der 2 und der 3 aufzeichnen und wir erkennen, dass bei der 2 und der 3 die 6 erscheint. Was wiederum heißt, dass wir mit der Multiplikation von 2 auf 6 kommen und dass wir mit der Multiplikation von der 3 auf die Zahl 6 kommen. Weitere Details zu diesem Thema, findet ihr übrigens in der Lektion „größter gemeinsamer Teiler und kleinstes gemeinsames Vielfaches“. Gut, das heißt wir müssen bei der 2 und bei der 3 also die 6 herstellen. Und dazu müssen wir die beiden Brüche jeweils erweitern. 2 muss mit 3 multipliziert werden, also im Zähler und Nenner und hier drüben, 3 muss natürlich mit 2 multipliziert werden, damit wir auf 6 kommen. Auch im Zähler und Nenner. Gut, jetzt rechnen wir das noch aus. Hier drüben. 3 mal 1 ist 3 und 2 mal 3 ist 6. Beim zweiten Bruch dann. 1 mal 2 ist 2 und 3 mal 2 ist 6. Wie gut zu erkennen ist, haben wir die 1/2 gestückelt zu 3/6 und die 1/3 gestückelt zu 2/6. Bzw. erweitert. Da die Nenner nun gleich sind, dürfen wir die Nenner nun ganz bequem addieren. Also 3 plus 2 und das sind natürlich 5. Wir erhalten also 5/6 als Lösung. Graphisch kann man das auch gut erkennen: 1/2 plus 1/3 ergibt 5/6.
Wir merken uns also, nochmals zusammengefasst: Wir nehmen den Nenner des ersten Bruchs und erweitern den zweiten Bruch mit diesem Nenner und wir nehmen den Nenner des zweiten Bruchs und erweitern den ersten Bruch mit diesem. Auf diese Weise schaffen wir für beide Brüche den gleichen Nenner. Man sagt auch „gleichnamig“ dazu. Da die Nenner dann gleich sind, dürfen wir die beiden Zähler miteinander addieren. Und wir erhalten schließlich unser Ergebnis.
Noch kurz ein Wort zur Subtraktion. Hier gelten die gleichen Regeln wie bei der Addition. Das heißt erhaltet ihr so etwas wie 1/2 minus 1/4, müsst ihr die 1/2 auf Viertel angleichen. Das heißt ihr müsst sie erweitern zu 2/4, in dem ihr mit 2 erweitert. Dann haben wir hier 2/4 heraus und können dann ganz bequem rechnen. 2 minus 1, also die Zähler und das ergibt dann natürlich 1/4. Also graphisch wäre das, wir nehmen uns die 1/2 und ziehen von dieser 1/2 dieses 1/4 hier ab. Wir schneiden das sozusagen weg und übrig bleibt dieses Stückchen hier unten. Genau 1/4.
Auf der Webseite echteinfach.tv könnt ihr übrigens die Addition von Brüchen mit unterschiedlichen Nennern trainieren. Hier habt ihr unser Beispiel 1/2 plus 1/3, das graphisch dargestellt, als Fläche, und wir erhalten 5/6. Ihr könnt hier andere Zähler und Nenner wählen nehmen wir mal die 1/6. Und wir sehen, dass 1/6 plus 1/3 1/2 ergibt. Also die grüne Fläche plus die rote Fläche ergibt diesen Halbkreis. Könnt ihr beliebige Werte nehmen und euch ausprobieren. Zum Beispiel hier 3/6 plus 3/3 ist 3/2. Also eine und eine halbe Fläche. Auch findet ihr auf der Website eine Software, bei der ihr zwei beliebige Brüche einstellen könnt. Und ihr seht hier die Berechnung über die Erweiterung der beiden Brüche. In dem Beispiel mit mal 5 und mal 3. Wir haben sie also gleichnamig gemacht auf den gemeinsamen Nenner 15. Dann die Addition der Zähler und nachher das fertige Ergebnis. Wie gesagt, ihr könnt hier beliebige Werte einstellen und euch testen. Auch könnt ihr wechseln zur Subtraktion. Hier erhaltet ihr ebenfalls Rechenweg und Ergebnis angezeigt. Auch könnt ihr zur Multiplikation wechseln, deren Regeln wir uns im nächsten Teil anschauen und ihr könnt die Division wählen, die wir uns auch noch betrachten. Viel Erfolg beim Bruchrechnen wünscht echteinfach.tv
Video Teil 3: Brüche multiplizieren
Gut, betrachten wir uns als nächstes wie die Multiplikation zweier Brüche funktioniert. Um dies zu verstehen müsst ihr euch an folgendes erinnern: Wenn wir so etwas haben wir 48 durch 4 durch 2, als ein Beispiel, und wir müssen das ausrechnen. Dann überlegen wir: Wir müssen als erstes 48 durch 4 rechnen, das sind 12 und dann dieses Teilergebnis noch durch 2. Und 12 durch 2, das Endergebnis ist 6. Also das Ergebnis hier oben ist 6. Hätten wir einen Fehler gemacht und zwar die 4 durch 2 als erstes gerechnet, machen wir das gerade hier: 4 durch 2 sind 2. Und 48 durch 2 sind 24. Wir hätten hier ein falsches Ergebnis herausbekommen. Das heißt wir dürfen die beiden Divisoren hier hinten nicht miteinander dividieren. Wollen wir sie verrechnen, können wir folgendes machen. Wir können hier eine Klammer drum setzen. Das heißt wir wollen sie als erstes rechnen. Und dann müssen wir gleichzeitig aus der Division eine Multiplikation machen. Denn jetzt ergibt sich 4 mal 2 sind 8. Und richtig, 48 durch 8 sind 6. Das korrekte Ergebnis. Also unbedingt merken. Wollen wir die beiden Divisoren hier hinten miteinander verrechnen, müssen wir sie multiplizieren. Konkret heißt das, anstatt durch 4 durch 2 zu rechnen, können wir genauso gut durch 4 mal 2, also 8, dividieren. Das kann man sich übrigens auch graphisch vor Augen führen. Wenn man sich zum Beispiel sagt: 1 durch 2 durch 2. Dann hieße das graphisch, wir haben 1, also einen Kreis und halbieren ihn durch 2. Und halbieren heißt wir schneiden ihn durch. Und jetzt sagen wir, wir sollen ihn nochmal halbieren. Das heißt wir müssen die Hälfte, die übrig geblieben ist nochmal durchschneiden. Tun wir das. Wie wir jetzt erkennen, bleibt nur noch 1/4 übrig. Das heißt anders überlegt, wir hätten genauso gut einen Kreis nehmen können und anstatt ihn durch 2 durch 2 zu teilen, ihn gleich in 4 Stücke zerschneiden können. Und so hätten wir dann auch unser Ergebnis herausbekommen, 1/4. Also rechnerisch hätten wir auch folgendes hinschreiben können: ist gleich 1 durch (2 mal 2). Und das wäre dann 1 durch 4 und wir hätten unser Viertel. Gut, dieses Wissen können wir jetzt anwenden um zwei Brüche zu multiplizieren.
Nehmen wir als Beispiel 6/2 mal 8/4. Wenn wir das jetzt mal ausrechnen. 6 durch 2 sind 3 und 8 durch 4 sind 2, dann sehen wir 3 mal 2 ergibt 6. Also das Ergebnis hieraus muss auf jeden Fall 6 sein. Ok, schreiben wir als nächstes unsere Brüche als Division. Dann wir die 6/2 zu 6 durch 2 und die 8/4 wird zu 8 durch 4. Als nächstes schreiben wir diese mal 8 hinter die 6. Dann erhalten wir 6 mal 8 durch 2 durch 4. Und genau jetzt, wenden wir an, was wir gerade gelernt haben, dass durch 2 durch 4 auch als Multiplikation geschrieben werden darf. Also übertragen wir das gerade nochmal hier runter. Und anstatt jetzt durch 2 durch 4 zu rechnen, rechnen wir durch (2 mal 4). Das ist genau die Regel, die wir uns gerade angeschaut hatten. Und jetzt schreiben wir das hier wieder als Bruch. Wir haben die 6 mal 8 im Zähler und dann haben wir den Bruchstrich und dann die 2 mal 4 im Nenner. Schreiben wir das hier hin. 6 mal 8 nach oben und 2 mal 4 nach unten. Jetzt können wir noch die Klammern hier wegnehmen. Und wir können jetzt diesen Teil noch ausrechnen, das geht dann relativ schnell. Oben 6 mal 8 sind 48 und unten 2 mal 4 sind 8. Und richtig, 48 durch 8, das ist natürlich 6. Und unser Ergebnis aus dieser Multiplikation. Die Regel, die wir nun erkennen, ist, wir haben hier zwei Brüche miteinander multipliziert und hier sehen wir, wir haben ihre Zähler multipliziert und ihre Nenner multipliziert und wir sind dann aufs Ergebnis gekommen. Schreiben wir das und das nebeneinander. Und das ist das Schöne an dieser Regel, sie ist wirklich einfach. Oben mal oben, also 6 mal 8, und unten mal unten, 2 mal 4, und wir kommen aufs richtige Ergebnis. Allgemein können wir also sagen, wenn wir zwei Brüche miteinander multiplizieren, dürfen wir deren Zähler multiplizieren, sowie deren Nenner multiplizieren und dann erhalten wir das richtige Ergebnis.
An dieser Stelle noch ein wichtiger Hinweis: Ihr könnt übrigens jede ganze Zahl, zum Beispiel hier die 4, auch als Bruch schreiben. Also wenn wir die 4 haben, dann dürfen wir jederzeit daran schreiben 4 durch 1. Und 4 durch 1 ist ja wiederum 4. Überlegen wir, wenn wir 4 durch 1 schreiben dürfen, dann ist das doch auch als Bruchschreibweise möglich. Also als 4/1. Und diese Regel, dass man ein Eintel an eine ganze Zahl schreiben darf, gilt immer. Ihr dürft jede beliebige Zahl schreiben als durch 1. Auch könnt ihr euch eine andere hilfreiche Sache merken: Wenn ihr eine ganze Zahl habt und sie mit 1/2 multipliziert. Dann ist es ausgeschrieben ja folgendes 4 mal 1 durch 2 und wir wissen 4 mal 1 werden zusammengerechnet zu 4 und wir hätten dann 4/2 zu stehen, also ist gleich 4/2. Also die 4 mal 1 wurden verrechnet zu 4 und dann 4/2. Was wir aber noch sehen ist folgendes: Sobald wir eine Zahl mit einer 1/2 multiplizieren, ist das gleiche als ob wir sie mit 2 dividieren. Und das gilt nicht nur für die 1/2, das gilt auch für andere Zahlen. Zum Beispiel würden wir jetzt 1/4 zu stehen haben, dann könnten wir hier gleich 4 durch 4 rechnen. Und diese Schreibweise, anstatt Division Multiplikation mit einem Bruch, findet ihr häufig bei Formeln. Zum Beispiel bei der Formel eines rechtwinkligen Dreiecks. Die Formel für die Fläche lautet a mal b durch 2. Graphisch heißt das, wir nehmen a mal b, das Rechteck hier und teilen es in zwei Hälften. Also schneiden die obere hier weg und schon haben wir unsere Fläche. Und anstatt a mal b durch 2, kann man schreiben a mal b mal 1/2, wobei die 1/2 nach vorne gestellt wird. Und damit ist durch 2 gemeint. Dies bitte merken, denn ihr werdet später öfters auf solche Schreibweisen stoßen.
Wenn ihr Brüche umformen wollt, müsst ihr übrigens aufpassen. Nehmen wir als Beispiel 18/5 und wir könnten jetzt die 18 verändern, zum Beispiel zu 3 mal 6. Hier müsst ihr aufpassen, einigen würden jetzt die 5 auf die 3 und die 6 ziehen, das ist aber nicht erlaubt! Schreiben wir das nochmals aus ohne Bruchstrich, dann steht ja hier 3 mal 6 durch 5. Und das heißt, wir können 6 durch 5 rechnen oder 3 durch 5. Aber nicht 3 durch 5 und danach 6 durch 5. Das bitte merken! Also wenn wir das nochmals als Bruch schreiben wollen, können wir entweder schreiben 3 mal 6/5. Da steckt die Regel mit der Multiplikation einer ganzen Zahl dahinter. Die 3 würde ja wieder hoch springen zur 6 zu (3 mal 6)/5. Aber wir könnten auch schreiben: Ist gleich 3/5 mal 6. Und hier würde ebenfalls die 6 hoch zum Zähler springen zu 3 mal 6 und wir hätten dann auch wieder (3 mal 6)/5. Diese beiden Varianten bitte merken!
Zum Abschluss rechnen wir noch eine letzte Aufgabe: 2/3 mal 2/4. Wenden wir unsere Regel an: Wir multiplizieren die Zähler miteinander und wir multiplizieren die Nenner. Wir erhalten oben 2 mal 2 ist 4 und unten 3 mal 4 ist 12. Und wenn ihr so ein Ergebnis habt, 4/12, dann müsstet ihr sehen, dass ihr es kürzen könnt. Wir können die 4 und die 12 durch 4 dividieren. Und wir erhalten 1/3. Unser fertiges, gekürztes Ergebnis. Schauen wir, ob das auch mit unserer Software übereinstimmt. Stellen wir 4/12 ein und wir erkennen, das sind gekürzt 1/3. Die Fläche 4/12 entspricht der Fläche 1/3. An dieser Stelle zeigen wir noch eine Vorstellungshilfe für die Multiplikation. Wir können uns folgendes denken: Nehmen wir nochmals unser Beispiel von oben und schreiben die Brüche als Division. So erhalten wir 2 durch 3 mal 2 durch 4. Erinnern wir uns, wenn wir eine Zahl haben wie zum Beispiel 56, dann dürfen wir jederzeit mal 1 daran schreiben. Also 1 mal diese Zahl, was den Wert nicht verändert. Also 56 bleibt erhalten. Bei unserer Aufgabe hier oben kommt nachher eine Zahl raus. Das heißt wir dürfen 1 mal davor schreiben. Und diese 1 mal können wir uns jetzt als Kreis denken. Warum? Dieser Kreis wird verdoppelt, gedrittelt, dann wieder verdoppelt und dann geviertelt. Schauen wir uns das ein bisschen genauer an. Schreiben wir als erstes die mal 2 nach vorne. Jetzt können wir sagen, wir verdoppeln den Kreis einmal. Dann haben wir 2 Kreise und dann verdoppeln wir noch einmal und wir erhalten 4 Kreise. Anschließend nehmen wir diese Division nach hinten hier, dürfen wir diese Kreise Vierteln, also in 4 Teile schneiden und danach in 3 Teile schneiden. Was bleibt also übrig? Richtig, ihr seht es bereits. Ein Kreis in 3 Teile geschnitten und das ist 1/3. Und rechnerisch kann man das auch erkennen. 2 mal 2 sind 4. 4 durch 4 sind 1. 1 mal 1 sind 1 und wir erhalten 1/3. Die Lösung unserer Aufgabe.
Video Teil 4: Brüche dividieren
Betrachten wir uns als erstes die Regel, bevor wir klären, warum sie funktioniert. Die Regel heißt, habt ihr eine Division mit einem Bruch, dann rechnet ihr anstatt Division Multiplikation und ihr dreht Zähler und Nenner um. Also die 4 geht nach oben und die 1 nach unten. Und dann könnt ihr unsere Regeln anwenden für die Multiplikation. Im Zähler 1 mal 4 rechnen, wir erhalten 4. Und unten im Nenner 2 mal 1 und wir erhalten 2. 4/2, also 4 durch 2 ist 2. Wir sehen also 1/2 durch 1/4 ergibt 2. Und das können wir uns auch graphisch vorstellen. Wir nehmen die Fläche für 1/2 und fragen nun, wie oft passt die Fläche für 1/4 da hinein. Und wir sehen, dass die 1/4 einmal hinein passt und ein zweites Mal. Zweimal, das ist das Ergebnis unserer Division. Nehmen wir noch ein zweites Beispiel. Rechnen wir 3 durch 1/2, dann wenden wir wieder die Regel an. Wir machen die Division zur Multiplikation und drehen Nenner und Zähler um. Und jetzt können wir rechnen. 2/1, 2 durch 1 ist natürlich 2 und 3 mal 2 ergibt 6. Unsere Lösung. 3 durch 1/2 ist also 6. Und wie sieht das graphisch aus? Wir haben 3 Kreise und fragen, wie oft die 1/2 da hinein passt. Und richtig, die passt genau 1, 2, 3, 4, 5 und sechsmal hinein. Die Lösung unserer Aufgabe. Um die Regel für die Division zu klären brauchen wir zwei Wissensbausteine. Der erste ist der Kehrwert oder manchmal auch Reziproke genannt, was nichts weiter bezeichnet als bei einem Bruch Zähler und Nenner vertauschen. Das heißt die 1 geht nach unten bei dem Beispiel und die 2 nach oben in den Zähler. Wenn wir so etwas machen, heißt das Kehrwert. Die zweite Sache die wir müssen ist der sogenannte Doppelbruch. Das heißt nichts weiter, als dass wir eine Division, so wie wir es schon kennengelernt hatten, wieder als Bruch schreiben, jedoch ein Bruch sich im Zähler oder Nenner befindet. Also 3 durch 1/2 kann man auch schreiben als 3 und unten im Nenner di e 1/2. Natürlich könnte anstatt der 3 hier auch noch ein anderer Bruch stehen, nehmen wir mal 3/4, dann wäre hier oben 3/4 einzutragen für den Zähler. Ok, schauen wir uns an, wie wir von durch 1/2 auf mal 2/1 stoßen. Wie kann man umformen, so dass nachher 2/1 dasteht? Dafür wandeln wir unser Beispiel als erstes in einen Doppelbruch um, so wie wir es gerade gelernt haben. Dann sagen wir, wir hatten ja gelernt, man darf jeden Bruch erweitern, im Zähler und im Nenner, dass wir erweitern mit 2. Wir erweitern oben mit 2 und unten mit 2. Dann steht da 3 mal 2 und unten 1/2 mal 2. Jetzt dürfen wir unten die Sache verrechnen. Wir schreiben die mal 2 hoch zur 1 und können verrechnen: 1 mal 2 sind 2 und 2 durch 2 sind 1. Und als letztes erinnern wir uns an den letzten Teil. Wir sagten wir können den Nenner entweder auf die 3 oder auf die 2 ziehen, wenn hier eine Multiplikation ist. Und wir ziehen die 1 auf die2. Dann steht hier 3 mal 2/1. Und das hier ist auch schon die fertige Umformung. Wir sind bei 3 durch 1/2 gestartet und haben so umgeformt, dass 3 mal 2/1 da steht. Also wir sagen damit, dass die Division durch 1/2 das gleiche ist wie die Multiplikation mit 2/1, also den Kehrwert des Bruches. Genau die Regel, die wir vorher angewendet hatten, bei unseren Beispielaufgaben. Fassen wir jetzt nochmals abschließend alle Regeln zusammen, die wir bisher kennengelernt haben.
Wir hatten bei der Addition gesehen, dass wenn die Nenner hier unten gleich sind, wir einfach die Zähler addieren dürfen. Wir hatten gesehen, dass wenn die Nenner unterschiedlich sind, dass wir einen gemeinsamen Nenner bilden müssen. Und am einfachsten, in dem wir die beiden Nenner multiplizieren. Das heißt hier erweitern mit 4 und hier erweitern mit 5. Dadurch erhalten wir hier unten den gleichen Nenner und zwar die 20 und wir dürfen mit der Regel hier oben, die Zähler jetzt addieren und dann entsprechend ausrechnen. Dann hatten wir kennengelernt, dass die gleichen Regeln auch bei der Subtraktion gelten und hier genauso verfahren werden muss. Dann hatten wir die Multiplikation kennengelernt, die relativ einfach war, da wir die Zähler miteinander multiplizieren dürfen und die Nenner miteinander multiplizieren dürfen und dann ausrechnen. Und bei der Division hatten wir gerade kennengelernt, dass wir das Divisionszeichen umwandeln in eine Multiplikation und bei dem Bruch Zähler und Nenner vertauschen und dann ganz einfach die Regeln der Multiplikation verwenden dürfen. Gut, damit haben wir die Grundrechenarten bei der Bruchrechnung abgeschlossen und schauen uns im nächsten Teil noch ein paar Arten von Brüchen an und die gemischten Zahlen und wie man mit ihnen rechnet. Und es gibt noch wichtiges Zusatzwissen und zwar zu der Zahlenmenge rationale Zahlen, bzw. Bruchzahlen genannt. Und abschließend schauen wir uns noch an, wie sich die Brüche verhalten, wenn Zähler und Nenner verschiedene Vorzeichen haben. Also bis gleich!
Video Teil 5: Brucharten & Gemischte Zahlen
Es könnte übrigens auch mal passieren, dass der Lehrer von euch verlangt, dass ihr eine gemischte Zahl in einen Bruch umwandelt. Nehmen wir mal die 4 1/7 und wandeln sie in einen Bruch um. Dazu machen wir all das, was ich euch gerade gezeigt habe, einfach rückwärts. 4 1/7 ist das gleiche wie 4 plus 1/7. Die 4 soll jetzt wieder zu einem Bruch werden. Wir können also aus der 4 eine 4/1 machen, denn das ist ja immer noch 4. Und jetzt können wir, weil wir unten eine 7 haben möchten, wie hier drüben, Zähler und Nenner mit 7 erweitern. Dann ergibt sich, schreiben wir das hier drüben, für den Zähler 28 und für den Nenner 7. Und jetzt noch die Additionsregel anwenden. Hier ist der gleiche Nenner, das heißt wir dürfen Zähler addieren und wir schreiben (28 plus 1)/7. Und die 28 plus 1 sind 29. Und wir haben wieder unseren Bruch. Unseren unechten Bruch 29/7. An dieser Stelle zeigen wir euch einen Trick, damit ihr noch schneller von einer gemischten Zahl zu einem Bruch kommt. Und zwar, wenn wir uns die 4 1/7 hier nochmal anschauen. Es gibt einen schnelleren Weg um auf die 29 hier zu kommen, und zwar in dem ihr einfach die 7 und die 4 multipliziert, die beiden Zahlen, dann erhalten wir 28 und dann noch die 1 darauf addiert. Und wir haben 29. Dass heißt hier ergibt sich 29/7. Und wie gesagt, ihr müsst dazu die ganze Zahl mit dem Nenner multiplizieren, 4 mal 7, und dann die plus 1 dazu. So erhaltet ihr die 29, unseren Zähler für den unechten Bruch und dann natürlich noch die Siebentel. 4 mal 7 plus 1 sind 29 und dann die Siebentel. Wenn ihr übrigens mit gemischten Zahlen rechnen sollt, als Beispiel 4 1/7 mal 3 1/2, dann wandelt bitte jede gemischte Zahl jeweils in einen unechten Bruch um. Also 4 1/7 wird dann zu 29/7, das hatten wir schon ausgerechnet und die 3 1/2, als unechter Bruch wären das 3 mal 2 sind 6 plus 1 sind 7, also 7/2. Und jetzt können wir unsere Regeln für die Multiplikation anwenden: Zähler mal Zähler und Nenner mal Nenner. Vorher können wir jedoch noch kürzen, diagonal. Und zwar die 7 und die 7 jeweils durch 7. Das heißt wir erhalten hier 1 und hier 1. Und wir können jetzt rechnen 29 mal 1 sind 29 und 1 mal 2 sind 2. Und jetzt gilt es noch die 29/2 in eine gemischte Zahl umzuwandeln, da schauen wir, wie oft die 2 in die 29 passt und das ist bis 28 möglich, das heißt wir schreiben 28/2 plus 1/2. 28 plus 1 wären ja wieder 29. Und 28/2, 28 durch 2, sind 14. Und für die gemischte Zahl nehmen wir noch das Plus hier weg und wir erhalten 14 1/2. Wenn ihr eigene Aufgaben rechnet und die Umwandlung eines unechten Bruchs in eine gemischte Zahl testen wollt, nehmt die Software von uns, stellt eure Zahl ein. Für uns war das die 29/2. Und wir sehen, das sind 28/2 plus 1/2 und das ergibt 14 1/2, genau den Wert den wir ausgerechnet haben.
Betrachten wir als nächstes was rationale Zahlen sind und was Brüche mit ihnen zu tun haben. Wir hatten ja bereits verschiedene Zahlen kennen gelernt. Zum einen die natürlichen Zahlen und zum anderen die ganzen Zahlen. Die rationalen Zahlen haben das Zeichen Q. Und zwar kommt dieses Q von dem Begriff „Quotient“. Und den kennen wir von der Division, denn das war das Ergebnis der Division. Bei einem Bruch hatten wir gesagt, da steckt die Division dahinter, wir hatten zwei Zahlen miteinander dividiert und daraus einen Bruch gemacht. Wir hatten gesagt, das ist der Dividend, das ist der Divisor. Und da kommt der Quotient heraus. In diesem Fall also ein Bruch. Mit anderen Worten: Jede Zahl, die sich als Bruch darstellen lässt, das schließt die ganzen und natürlichen Zahlen mit ein, ist eine rationale Zahl. Zum Beispiel die 3 als 3/1. Die -2, als -2/1. Und selbstverständlich, jeder Bruch ist eine rationale Zahl. Schon vorab gesagt, es gibt auch Zahlen, die lassen sich nicht als Bruch schreiben, so zum Beispiel die Wurzel 2. Die wäre irrational, was wir uns in der Lektion „Irrationale Zahlen“ anschauen werden.
Abschließend noch ein Hinweis zu den Vorzeichen bei Brüchen. Generell…Brüche können entweder positiv sein, oder aber negativ. Und es kann vorkommen, dass ihr mal einen negativen Zähler oder einen negativen Nenner habt. Also es gibt folgende Fälle. Es kann sein, dass der Zähler negativ ist, es kann sein, dass der Nenner negativ ist und es kann sein, dass beide negativ sind. Hier gelten die gleichen Regeln, die wir bei der Lektion „Rechnen mit Vorzeichen“ kennen gelernt haben. Schreiben wir die Brüche hier als Division auf. Sind die Vorzeichen unterschiedlich. Minus Plus, oder Plus Minus, so wird das gesamte Ergebnis negativ, also wir erhalten dann bei der -1 durch 2 eine -1/2. Hier unten bei der 1 durch -2, erhalten wir ebenfalls einen -1/2. Und hier unten, zwei gleiche Vorzeichen, Minus und Minus, ergibt natürlich Plus. Wir erhalten +1/2. Bitte dies merken, da es sich hierbei auch um eine häufige Fehlerquelle handelt. Viel Erfolg mit den Brüchen wünscht echteinfach.tv
Weitere Lektionen:
- G01: Grundrechenarten
- G02: Kommutativgesetz + Assoziativgesetz
- G03: Distributivgesetz
- G04: Römische Zahlen
- G05: Natürliche und Ganze Zahlen
- G06: Rechnen mit Vorzeichen
- G07: Binomische Formeln
- G08: Brüche / Bruchrechnung
- G09: Kommazahlen (Dezimalbrüche)
- G10: Primzahlen, Primfaktorzerlegung
- G11: ggT und kgV
- G12: Terme, Termumformung, Gleichungen
- G13: Ungleichungen
- G14: Proportionalität und Dreisatz
- G15: Antiproportionalität
- G16: Prozente / Prozentrechnung
- G17: Zinsrechnung
- G18: Potenzen und Potenzgesetze
- G19: Zinseszins und Zinseszinsformel
- G20: Wurzeln und Wurzelgesetze
- G21: Irrationale Zahlen, Reelle Zahlen
- G22: Teilbarkeit und Teilbarkeitsregeln
- G23: Logarithmus und Logarithmengesetze
- G24: Terme und Gleichungen umformen
- G25: Bruchgleichungen / Bruchterme
- G26: Quadratische Gleichungen
- G27: Kubische Gleichungen und Polynomdivision
- G28: Wurzelgleichungen
- G29: Biquadratische Gleichungen
- G30: Exponentialgleichungen
- G31: Die 10 häufigsten Mathefehler
- G32: Binärzahlen und Dezimalzahlen
- G33: LGS mit Gauß-Verfahren lösen