Bruchrechnung
Brüche multiplizieren und dividieren
Zähler mal Zähler, Nenner mal Nenner, und dividieren mit dem Kehrwert.
Benötigte Grundlagen
Diese Themen kommen in diesem Kapitel vor und wurden vorher schon erklärt. Wenn dir eines davon unsicher vorkommt, frisch es kurz auf, sonst leg direkt los.
Einführung
Die Hälfte von drei Vierteln einer Tafel Schokolade, wie viel ist das? „Die Hälfte von" bedeutet in der Mathematik: multiplizieren. Die gute Nachricht: Multiplizieren ist bei sogar einfacher als Addieren, kein nötig! Und Dividieren wird mit einem einzigen Trick zum Multiplizieren.
Das kannst du nach diesem Kapitel
mit und mit Brüchen multiplizieren.
„Anteil vom Anteil"-Aufgaben als Multiplikation erkennen.
durch Brüche dividieren, mit dem Kehrwert.
vor dem Multiplizieren , um mit kleinen Zahlen zu rechnen.
Bruch mal natürliche Zahl
Du isst dreimal je einer Tafel Schokolade. Wie viel ist das zusammen?
Multiplizieren heißt mehrfach addieren
Das kennst du schon aus Klasse 5: bedeutet . Genau so funktioniert es mit :
Und Brüche mit gleichem addierst du, indem du die zusammenzählst:
Was das für die Regel bedeutet
Schau dir an, was passiert ist: Aus dem Zähler wurde , also . Der Nenner blieb .
Nur der Zähler wird multipliziert, der Nenner bleibt.
Der Grund ist derselbe wie beim Addieren: Der Nenner sagt, wie groß ein Stück ist. Wenn du dreimal so viele Fünftel nimmst, werden die Stücke ja nicht kleiner. Es werden nur mehr.
Eine häufige Falle: Multipliziere nicht beide Zahlen. wäre , und dabei ändert sich der Wert gar nicht. Beim Multiplizieren soll er sich aber ändern.
Bruch mal Bruch
Von einer Tafel Schokolade sind noch übrig. Du isst die Hälfte davon. Wie viel der ganzen Tafel ist das?
Das Wort „von" ist der Schlüssel
„Die Hälfte von ", dieses kleine Wort „von" bedeutet in der Mathematik mal:
Das kennst du schon: „die Hälfte von " ist . Mit ist es genauso.
Was beim Halbieren passiert
Stell dir die drei Viertel als drei Stücke vor. Du sollst die Hälfte davon nehmen, also schneidest du jedes Stück in zwei Teile und nimmst von jedem eins.
Was ändert sich?
- Aus Vierteln werden durch das Halbieren Achtel: Der verdoppelt sich, weil die Stücke halb so groß werden.
- Von den ursprünglich Stücken nimmst du je die Hälfte, also Achtel.
Die Regel entsteht
Schau, woher die Zahlen kommen: Der neue ist , der neue Nenner ist .
Hier werden beide Zahlen multipliziert, anders als beim Addieren. Der Grund: Der zweite Bruch verändert diesmal wirklich die Stückgröße, nicht nur die Anzahl.
Im Bild unten siehst du denselben Gedanken noch einmal: Ein Drittel wird halbiert und ergibt ein Sechstel, genau nach der Regel .
Etwas Überraschendes
Bei ganzen Zahlen macht Multiplizieren die Zahl größer. Bei Brüchen ist das anders: ist kleiner als .
Das ist kein Fehler, sondern logisch, du hast ja nur einen Teil von etwas genommen. Immer wenn du mit einem Bruch kleiner als multiplizierst, wird das Ergebnis kleiner.
„Mal" bei bedeutet ein Teil von einem Teil: die Hälfte von . Halbierst du das eine Drittel, entsteht ein Sechstel, . Kurz: mal Zähler, mal Nenner.
Kürzen vor dem Rechnen
Rechne . Nach der Regel wären das , große Zahlen, und am Ende wartet mühsames .
Das geht einfacher.
Kürzen darf vorgezogen werden
Beim Multiplizieren landen alle oben und alle unten. Es ist also gleichgültig, ob du erst multiplizierst und dann kürzt oder umgekehrt.
Deshalb darfst du über Kreuz kürzen: jeder Zähler mit jedem Nenner.
Hier wurde die oben gegen die unten gekürzt und die oben gegen die unten.
Warum das erlaubt ist
Schreib die Rechnung einmal ohne die Bruchstriche dazwischen:
Jetzt siehst du es: Oben und unten steht jeweils ein Produkt. Kürzen heißt, oben und unten durch dieselbe Zahl zu teilen: und dabei ist es egal, in welchem der Faktoren die Zahl steht.
Das Ergebnis ist immer dasselbe. Vorher zu kürzen spart nur Arbeit.
Wichtig: nur beim Multiplizieren
Beim Addieren ist Kürzen über Kreuz streng verboten! Dort stehen oben keine Produkte, sondern eine Summe, und aus einer Summe darf man nicht einzelne Zahlen herauskürzen.
Merke dir: Über Kreuz kürzen gehört zum Malzeichen.
Erkläre es selbst: Beim Multiplizieren darfst du über Kreuz kürzen, beim Addieren nicht. Woran liegt das, und was ginge schief, wenn man es doch täte?
Formuliere es erst selbst, laut oder aufgeschrieben. Danach vergleichst du.
Der Unterschied steckt darin, was oben steht.
Beim Malzeichen steht oben ein Produkt:
heißt, oben und unten durch dieselbe Zahl zu teilen. Ein Produkt teilst du durch , indem du einen seiner Faktoren durch teilst: der Rest bleibt stehen. Deshalb funktioniert das Kürzen über Kreuz.
Beim Pluszeichen steht oben dagegen eine Summe:
Eine Summe teilst du nicht durch , indem du einen Summanden durch teilst. lässt sich überhaupt nicht durch teilen.
Und was ginge schief? Rechne es nach. Wer bei die oben gegen die unten kürzt, erhält:
Richtig sind aber . Das falsche Ergebnis ist also fast doppelt so groß, und schon der Ergebnis-Check verrät es: Zu kommt weniger als ein Ganzes dazu, mehr als kann gar nicht herauskommen.
Deine Erklärung darf anders klingen als diese. Sie sollte nur die beiden Wörter enthalten, auf die es ankommt: Produkt und Summe.
Dividieren: mal Kehrwert
Wie oft passt eine halbe Pizza in Pizzen? Jede Pizza besteht aus zwei Hälften, sechs Pizzen also aus zwölf, die Antwort ist zwölfmal.
Aber welche Rechnung steckt dahinter? Es ist eine Division:
Und jetzt kommt das Merkwürdige: Beim Teilen ist etwas größer geworden.
Warum Teilen hier vergrößert
Das widerspricht dem, was du von ganzen Zahlen kennst. Dort macht Teilen kleiner.
Der Grund: Bei fragst du „wie oft passt zwei in sechs?". Bei fragst du „wie oft passt eine halbe in sechs?". Und weil halbe Pizzen klein sind, passen sie eben oft hinein.
Merke: Teilst du durch eine Zahl kleiner als , wird das Ergebnis größer.
Der Kehrwert
Schau dir die Rechnung noch einmal an. Aus und wurde . Wie kommt man da hin?
Statt durch zu teilen, hast du mit multipliziert. Und ist genau der umgedrehte : wird zu .
Diesen umgedrehten Bruch nennt man Kehrwert. Du bildest ihn, indem du und vertauschst:
Die Regel
Durch einen Bruch teilst du, indem du mit seinem Kehrwert multiplizierst.
Warum die Regel immer stimmt, nicht nur im Beispiel
Oben hast du ein Beispiel gerechnet (). Ein Beispiel kann aber Zufall sein. Deshalb prüfen wir die Regel jetzt allgemein, und zwar mit der Umkehrprobe, die du von jeder Division kennst.
Eine Division ist genau dann richtig, wenn herauskommt. Setzen wir also das Ergebnis der Regel ein und schauen, ob die Probe aufgeht:
Beim Multiplizieren darfst du beliebig umsortieren (Kommutativ- und Assoziativgesetz), also stellen wir die hinteren beiden Brüche nebeneinander:
Und jetzt schau dir die Klammer an. Zähler mal Zähler, Nenner mal Nenner ergibt dort , oben und unten steht dasselbe, der Bruch ist also :
Ein Bruch mal sein Kehrwert ergibt immer . Damit bleibt von der ganzen Rechnung übrig:
Die Probe geht auf, und zwar für beliebige Zähler und Nenner, nicht nur für die Zahlen aus dem Pizzabeispiel. Deshalb dürfen wir die Regel wirklich immer anwenden.
Nur der zweite Bruch wird umgedreht, der erste bleibt, wie er ist. Das ist die häufigste Fehlerquelle: Wer beide umdreht oder den falschen erwischt, bekommt ein völlig anderes Ergebnis.
Eine Probe, die immer geht
Jede Division kannst du rückwärts prüfen. Bei rechnest du zur Kontrolle:
Du landest wieder beim Ausgangsbruch, die Division stimmt.
Messen: Wie oft passt eine Hälfte in sechs Ganze?
Sechs gleich große Streifen, jede Pizza besteht aus zwei Hälften. Zähle die nummerierten Hälften ab: Es sind . Genau das rechnet , und weil eine Hälfte kleiner als ist, passt sie öfter hinein, als es Pizzen gibt.
Anteil vom Anteil
Von einer Tafel Schokolade sind noch übrig. Jonas isst die Hälfte davon. Welcher Anteil der ganzen Tafel ist das?
- 1
Worauf bezieht sich was? Diese Frage entscheidet die ganze Aufgabe.
- Die beziehen sich auf die ganze Tafel.
- Die „Hälfte" bezieht sich aber nicht auf die ganze Tafel, sondern nur auf den Rest.
Gesucht ist am Ende wieder ein Anteil der ganzen Tafel.
Vorüberlegung: Jonas isst weniger als , denn er nimmt ja nur einen Teil davon. Das Ergebnis muss also kleiner als sein.
- 2
Schritt 1: Das Wort „von" übersetzen. In der Aufgabe steht „die Hälfte davon". Das kleine Wort „von" bedeutet in der Mathematik mal:
Diese Übersetzung ist der schwierigste Teil der Aufgabe. Ist sie erst einmal gemacht, ist der Rest reines Rechnen.
- 3
Schritt 2: Die Regel anwenden. Bei „ mal Bruch" multiplizierst du mit Zähler und mit Nenner:
- 4
Schritt 3: prüfen. Haben und einen gemeinsamen ?
ist nur durch und teilbar, nur durch , , und . Gemeinsam ist nur die , der Bruch ist bereits vollständig gekürzt.
- 5
Schritt 4: Anschaulich nachvollziehen. Warum stimmt ?
Die Tafel hat Viertel, davon sind übrig. Jonas halbiert jedes dieser Stücke und isst je die Hälfte.
Durch das Halbieren wird aus jedem Viertel ein Achtel, die ganze Tafel besteht jetzt aus Achteln. Und Jonas isst davon.
- 6
Schritt 5: Kontrolle. Zwei Prüfungen:
Passt die Größe? ist kleiner als ✓, wie in der Vorüberlegung erwartet. (Vergleich: , und .)
Und was bleibt übrig? Wenn Jonas die Hälfte des Restes isst, muss die andere Hälfte übrig bleiben, also ebenfalls . Zusammen: ✓ Genau der Rest, mit dem wir angefangen haben.
Jonas isst der ganzen Tafel.
Zum Mitnehmen: Das Wort „von" bedeutet „mal". Achte bei solchen Aufgaben genau darauf, worauf sich ein Anteil bezieht, auf das Ganze oder auf einen Rest.
Mit Kürzen multiplizieren
Berechne möglichst geschickt:
- 1
Was heißt „möglichst geschickt"? Du sollst vor dem Multiplizieren . Rechnest du einfach drauflos, entstehen große Zahlen:
Das ist nicht falsch, aber zu kürzen ist mühsam. Einfacher geht es, wenn du die Zahlen vorher klein machst.
- 2
Schritt 1: Die erste Kürzungsmöglichkeit suchen. Beim Multiplizieren darfst du jeden Zähler mit jedem Nenner kürzen.
Schau dir die (oben links) und die (unten rechts) an. Beide sind durch :
Aus wird damit .
- 3
Schritt 2: Die zweite Kürzungsmöglichkeit. Jetzt die (oben rechts) und die (unten links). Beide sind durch teilbar:
Übrig bleibt:
Beachte, dass hier „über Kreuz" gekürzt wurde, der Zähler des einen gegen den Nenner des anderen. Beim Multiplizieren ist das erlaubt, weil oben und unten jeweils Produkte stehen.
- 4
Schritt 3: Jetzt multiplizieren. Mit den kleinen Zahlen ist das leicht:
- 5
Schritt 4: Prüfen, ob noch gekürzt werden kann. und haben keinen gemeinsamen Teiler außer , fertig.
Das ist der Vorteil des Vorab-Kürzens: Wenn du vorher konsequent kürzt, ist das Ergebnis am Ende automatisch vollständig gekürzt.
- 6
Schritt 5: Kontrolle über den langen Weg. Rechne zur Probe ohne Kürzen und kürze erst am Schluss:
Beide Zahlen sind durch teilbar:
Dasselbe Ergebnis, aber du musstest mit dreistelligen Zahlen hantieren und den Teiler finden. Deshalb lohnt sich das Kürzen vorher.
Zum Mitnehmen: Kürze vor dem Multiplizieren über Kreuz, jeder gegen jeden . Das hält die Zahlen klein, und das Ergebnis ist am Ende schon fertig gekürzt. Beim Addieren ist das verboten!
Division durch einen Bruch
In einer Kanne sind noch Liter Saft. Ein Glas fasst Liter. Wie viele Gläser werden voll?
- 1
Welche Rechenart passt hier? In der Aufgabe steckt die Frage: „Wie oft passt in ?"
Genau das ist eine Division:
Vorüberlegung: Ein Achtel Liter ist eine kleine Menge. In Liter passt das sicher mehrmals hinein, das Ergebnis wird also größer als sein.
- 2
Schritt 1: Den Kehrwert bilden. Durch einen Bruch teilst du, indem du mit seinem Kehrwert multiplizierst.
Der Kehrwert von entsteht durch Vertauschen von und :
Nur der zweite Bruch wird umgedreht. Der erste () bleibt unverändert.
- 3
Schritt 2: Aus der Division eine Multiplikation machen.
Das Rechenzeichen ändert sich mit, aus dem Geteiltzeichen wird ein Malzeichen. Wer den Kehrwert bildet, aber das Zeichen vergisst, rechnet etwas völlig anderes.
- 4
Schritt 3: Geschickt . Bevor du multiplizierst: Die (unten links) und die (oben rechts) sind beide durch :
- 5
Schritt 4: Multiplizieren.
Ein Bruch mit dem Nenner ist eine ganze Zahl, hier also glatt .
- 6
Schritt 5: Anschaulich prüfen. Stimmt das? Rechne in Achtel um:
Sechs Achtel Liter, und jedes Glas fasst ein Achtel Liter. Das reicht für genau Gläser ✓
Diese Umrechnung ist auch ein zweiter Lösungsweg: Wenn beide Brüche denselben Nenner haben, kannst du einfach die Zähler teilen ().
- 7
Schritt 6: Antwortsatz und Einordnung.
„Es werden Gläser voll."
Beachte: Das Ergebnis ist größer als die Ausgangsmenge , obwohl geteilt wurde. Das ist richtig so, weil durch eine Zahl kleiner als geteilt wurde.
Und ein Hinweis für Sachaufgaben: Wäre das Ergebnis herausgekommen, wäre die Antwort trotzdem „ volle Gläser", ein halbes Glas ist eben nicht voll. Bei Sachaufgaben musst du das Ergebnis immer noch einmal an der Wirklichkeit prüfen.
Es werden 6 Gläser voll.
Zum Mitnehmen: Durch einen teilst du mit seinem Kehrwert, und wandelst dabei das Geteilt- in ein Malzeichen um. Nur der zweite Bruch wird umgedreht. Teilen durch eine Zahl kleiner als macht das Ergebnis größer.
Typischer Fehler
… oder war es ? Irgendwas wird gekippt!
Gekippt wird nur der zweite (der Divisor), und aus „geteilt" wird „mal": . Merksatz: „Der erste bleibt, der zweite kippt, das Zeichen wird zum Mal."
Typischer Fehler
: „Erst 6 bilden: …"
Der Hauptnenner gehört zu Plus und Minus, nicht zu Mal! Beim Multiplizieren einfach direkt: . (Das Umweg-Ergebnis ist zwar nach auch , aber doppelte Arbeit und doppelte Fehlerchance.)
Übung 1
leichtBerechne: a) b) c)
Tipp anzeigen
c) Was ergibt ein mal seinen Kehrwert?
Lösung anzeigen
a)
b)
c) : Bruch mal Kehrwert ist immer 1.
Detaillierte Schritterklärung anzeigen
Hier wird jeder Schritt einzeln erklärt, vor allem, warum er gemacht wird.
✦ Empfohlen: Standard – Die normale Erklärungstiefe passt zum Einstieg.
- 1
a) Bruch mal ganze Zahl
: Die ganze Zahl multipliziert nur den , aus Siebteln werden Siebtel: .
- 2
b) Bruch mal Bruch: Zähler mal Zähler, Nenner mal Nenner
.
- 3
c) Bruch mal Kehrwert
. Ein Bruch mal seinen Kehrwert ergibt IMMER .
Übung 2
mittelBerechne: a) b) c) von
Tipp anzeigen
a), b): Kehrwert! c): „von" = „mal".
Lösung anzeigen
a)
b)
c)
Detaillierte Schritterklärung anzeigen
Hier wird jeder Schritt einzeln erklärt, vor allem, warum er gemacht wird.
✦ Empfohlen: Standard – Die normale Erklärungstiefe passt zum Einstieg.
- 1
a) Division als Mal-Kehrwert
.
- 2
b) Ganze Zahl durch Bruch
.
- 3
c) „von" heißt mal
VON g: g.
Übung 3
schwerEin Rezept für 4 Personen braucht Liter Milch. a) Wie viel Milch braucht man für 6 Personen? b) Wie viele Personen kann man mit Litern Milch bekochen?
Tipp anzeigen
a) Erst Menge pro Person. b) Division!
Lösung anzeigen
a) Pro Person: Liter. Für 6: Liter.
b) Personen.
Detaillierte Schritterklärung anzeigen
Hier wird jeder Schritt einzeln erklärt, vor allem, warum er gemacht wird.
✦ Empfohlen: Standard – Die normale Erklärungstiefe passt zum Einstieg.
- 1
a) Auf eine Person herunterrechnen
Liter für Personen, eine Person braucht Liter.
Zwischenergebnis
Liter pro Person
- 2
a) Auf 6 Personen hochrechnen
Für Personen: Liter.
Zwischenergebnis
Liter
- 3
b) Wie viele Personen mit 3 Litern?
„Wie oft passt in ?" ist eine Division: Personen.
Zusammenfassung
multiplizierst du direkt: mal Zähler, mal Nenner, „von" heißt dabei „mal", und vor dem Rechnen hält die Zahlen klein. Division ist Multiplikation mit dem Kehrwert: Der erste bleibt, der zweite kippt. Kein weit und breit. Der gehört zu Plus und Minus!


