Bruchrechnung
Die Bruchrechnung gehört in der Mathematik zum Themengebiet der Arithmetik. Bei einer Bruchrechnung wird mit Brüchen gerechnet. Brüche beschreiben Anteile eines Ganzen.
Beispielsweise finden sie ihre Verwendung im Alltag, wenn es darum geht, einen ganzen Kuchen zu teilen. Zunächst wird der Kuchen in 4 Kuchenstücke geteilt. Wichtig dabei ist, dass die Stücke gleich groß sind. Nun werden die 4 Stücke an 4 Personen verteilt. Jede einzelne Person hat also ein Stück von insgesamt 4 Stücken des ganzen Kuchens. In der Mathematik wird dazu gesagt, dass die Person "ein Viertel" des Kuchens hat. Wie groß ist der Anteil des Kuchens bei 2 Personen?
Es wird gerechnet: 1 Kuchenstück von einer Person + 1 Kuchenstück von einer anderen Person = "ein Viertel + ein Viertel = zwei Viertel". Beide Personen zusammen haben also "zwei Viertel" des Kuchens, denn sie haben 2 Stücke von insgesamt 4 Stücken. Und wie groß ist der Kuchenanteil bei 3 Personen? "Ein Viertel + ein Viertel + ein Viertel = drei Viertel".
Ganzer Kuchen
4 Kuchenstücke
1 Stück = 1 Viertel
2 Stücke = 2 Viertel
3 Stücke = 3 Viertel
Brüche allgemein
Scheibweise
Ein Bruch wird in der „Zähler-Bruchstrich-Nenner-Schreibweise“ geschrieben. Die Zahl unter dem Bruchstrich bezeichnet man als Nenner. Der Nenner zeigt an, in wie viele gleich große Teile das Ganze aufgeteilt wird (Beispiel Kuchen: in 4 Teile). Die Zahl über dem Bruchstrich nennt man Zähler. Der Zähler zeigt an, wie viele Teile von dem Ganzen noch übrig bzw. vorhanden sind. (Beispiel Kuchen: 3 Teile sind noch vorhanden)
Man kann einen Kuchen in 4 gleich große Teile zerlegen. Er lässt sich aber auch in 6,8,12,... Teile zerlegen. Trotzdem ändert sich die Größe des Kuchens nicht.
Bruchzahl und Brüche
Für jede Bruchzahl gibt es unendlich viele Brüche, die alle den gleichen Wert bzw. die gleiche Bedeutung haben. Von einer Bruchzahl zu der nächsten Bruchzahl gelangt man durch Erweitern und Kürzen (siehe unten). Dabei verändert sich der Wert der Bruchzahl nicht. Es handelt sich lediglich um eine andere Form der Darstellung.
Erweitern
Der Wert einer Bruchzahl ändert sich nicht, wenn man Zähler und Nenner mit derselben Zahl multipliziert, also den Bruch erweitert.
Zum Beispiel:
2/3 wird mit dem Faktor 3 erweitert.
Also wird der Zähler mit 3 multipliziert (2 mal 3 = 6) und der Nenner wird ebenfalls mit 3 multipliziert (3 mal 3 = 9).
Aus dem Bruch 2/3 ergibt sich also somit der erweiterte Bruch 6/9.
Kürzen
Der Wert ändert sich auch nicht, wenn man Zähler und Nenner mit derselben Zahl dividiert, also den Bruch kürzt.
Zum Beispiel:
6/9 wird mit dem Divisor 3 gekürzt.
Also wird der Zähler mit 3 dividiert (6:3=2) und der Nenner wird ebenfalls mit 3 dividiert (9:3=3).
Aus dem Bruch 6/9 ergibt sich also somit der gekürzte Bruch 2/3.
Rechnen mit Brüchen
Addieren und Subtrahieren von Brüchen
Damit man Brüche addieren und subtrahieren kann, müssen diese zunächst gleichnamig gemacht werden. Gleichnamig bedeutet, dass die Brüche denselben Nenner haben. Dafür müssen die Brüche so erweitert oder gekürzt werden, bis ihr Nenner gleich ist.
Will man beispielsweise die Brüche 5/8 und 1/5 addieren, müssen zuerst die verschiedenen Nenner auf einen gemeinsamen Nenner gebracht werden. Ein gemeinsamer Nenner wäre die Zahl 40. Im nächsten Schritt muss der Bruch 5/8 mit dem Faktor 5 erweitert werden und der Bruch 1/5 mit dem Faktor 8. Wie man Brüche erweitert, ist unter dem Abschnitt Erweitern erklärt.
Aus dem Bruch 5/8 wird dann der erweiterte Bruch 25/40
und aus dem Bruch 1/5 wird dann der erweiterte Bruch 8/40.
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In dem Beispiel oben wurden die Nenner durch Multiplizieren auf die Zahl 40 erweitert. Nachdem die Brüche gleichnamig gemacht wurden, addiert man die Zähler miteinander. Der Nenner bleibt gleich!
25/40 + 8/40 = 33/40
Auch bei der Subtraktion müssen beide Brüche zunächst gleichnamig gemacht werden. Anschließend werden die Zähler subtrahiert. Die Nenner bleiben gleich.
25/40 - 8/40 = 17/40
Multiplizieren von Brüchen
Beim Multiplizieren von Brüchen müssen sie nicht erst gleichnamig gemacht werden. Hierbei werden jeweils die Zähler miteinander multipliziert (Zähler mal Zähler) und die Nenner miteinander multipliziert (Nenner mal Nenner).
Beispiel:
Dividieren von Brüchen
Beim Dividieren muss man folgende Regel beachten:
Brüche werden dividiert, indem man mit dem Kehrwert des zweiten Bruchs multipliziert. Den Kehrwert eines Bruchs erhält man, indem man Zähler und Nenner miteinander vertauscht. So ist der Kehrwert von 6/5 --> 5/6
Beispiel:
