Mathematik · Klasse 7 · aktualisiert
Rationale Zahlen verstehen und sicher berechnen
Rationale Zahlen sind alle Brüche mit Vorzeichen. Du lernst, sie darzustellen und mit den Vorzeichenregeln in allen vier Rechenarten zu rechnen.
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Kurz gesagt
Eine rationale Zahl ist jede Zahl, die sich als Bruch \frac{a}{b} zweier ganzer Zahlen mit b\ne 0 schreiben lässt, zum Beispiel -\frac{3}{4}, 0{,}5 oder -4=\frac{-4}{1}. Beim Malnehmen und Teilen gilt: Gleiche Vorzeichen ergeben plus, verschiedene Vorzeichen minus.
Eine rationale Zahl lässt sich als Bruch aus zwei ganzen Zahlen schreiben. Dazu gehören positive und negative Brüche, endliche oder periodische Dezimalzahlen und alle ganzen Zahlen. Beim Rechnen bestimmst du zuerst die Rechenart, dann das Vorzeichen und schließlich den Betrag.
Deine Lernziele
Hake ab, was du schon kannst. Löst du alle Aufgaben eines Abschnitts, hakt Mela das Ziel für dich ab.
4 Abschnitte
Im Bruch \frac{a}{b} heißt a Zähler und b Nenner. Der Nenner darf nie null sein, weil man durch null nicht teilen kann. Auch jede ganze Zahl ist rational, zum Beispiel -4=\frac{-4}{1}. Rationale Zahlen begegnen dir bei Temperaturen, Kontoständen, Längen und Anteilen, etwa -3\,°\mathrm{C}, 1{,}5\,\mathrm{m} oder ein Viertel Kuchen. Dieselbe rationale Zahl kann verschieden aussehen: \frac{1}{2}=\frac{2}{4}=0{,}5. Beim Erweitern multiplizierst du Zähler und Nenner mit derselben Zahl ungleich null, beim Kürzen teilst du beide durch denselben Teiler. Der Wert bleibt dabei gleich. Als Dezimalzahl ist eine rationale Zahl endlich oder periodisch: \frac{1}{2}=0{,}5 endet, \frac{1}{3}=0{,}\overline{3} wiederholt die Ziffer 3 immer weiter.
Definition
Rationale Zahl
Eine Zahl ist rational, wenn sie in der Form \frac{a}{b} geschrieben werden kann. Dabei sind a und b ganze Zahlen und es gilt b \ne 0. Die Menge der rationalen Zahlen heißt \mathbb{Q}.
Beispiel: Zwischen Darstellungen wechseln
- 10{,}75=\frac{75}{100}=\frac{3}{4}
- 28 : 3 = 2 Rest 2
- 383 = 2 23
Merke: Natürlich, ganz oder gebrochen: Eine Zahl gehört zu \mathbb{Q}, sobald sie als Bruch zweier ganzer Zahlen mit einem Nenner ungleich null darstellbar ist.
Teste dich
Beim Addieren helfen Betrag und Vorzeichen. Der Betrag ist der Abstand einer Zahl von null und deshalb nie negativ. Gleiche Vorzeichen: Addiere die Beträge und behalte das gemeinsame Vorzeichen. Verschiedene Vorzeichen: Subtrahiere den kleineren Betrag vom größeren. Das Ergebnis erhält das Vorzeichen der Zahl mit dem größeren Betrag. Eine Subtraktion wandelst du in die Addition der Gegenzahl um: a-b=a+(-b) Zum Beispiel: -2-(-5)=-2+5=3
Beispiel: Berechne -\frac{3}{4}+\frac{5}{6}
- 1Gleichnamig machen: -\frac{3}{4}=-\frac{9}{12} und \frac{5}{6}=\frac{10}{12}
- 2Die Vorzeichen sind verschieden, der positive Betrag ist größer.
- 3-\frac{9}{12}+\frac{10}{12}=\frac{1}{12}
- 4Plausibel: Die Beträge sind fast gleich groß, das Ergebnis liegt nahe bei null.
Merke: Ein Minus vor einer Klammer bedeutet: Addiere die Gegenzahl. Deshalb wird aus -(-5) ein +5.
Teste dich
Für Multiplikation und Division gilt dieselbe Vorzeichenregel: Gleiche Vorzeichen ergeben ein positives Ergebnis, verschiedene Vorzeichen ein negatives. Die Beträge multiplizierst oder dividierst du wie bei positiven Zahlen. Der Divisor darf nicht null sein. Bei Brüchen multiplizierst du beim Dividieren mit dem Kehrwert: -\frac{2}{3}:\frac{4}{5}=-\frac{2}{3}\cdot\frac{5}{4}=-\frac{10}{12}=-\frac{5}{6} Das Ergebnis ist negativ, weil die Vorzeichen verschieden sind.
Beispiel: Warum ist (-3)\cdot(-2)=6?
- 12\cdot(-2)=-4
- 21\cdot(-2)=-2
- 30\cdot(-2)=0
- 4(-1)\cdot(-2)=2
- 5(-2)\cdot(-2)=4
- 6(-3)\cdot(-2)=6
- 7Der erste Faktor sinkt jedes Mal um 1, das Produkt steigt jedes Mal um 2.
Teste dich
Halte diese Reihenfolge ein: zuerst die Klammern, dann Mal und Geteilt, dann Plus und Minus von links nach rechts. Zum Schluss kürzt du und prüfst Vorzeichen und Größenordnung. Probiere es selbst: Berechne \frac{1}{2}\cdot\left(-\frac{2}{3}+\frac{5}{6}\right). Mache zuerst die Brüche in der Klammer gleichnamig.
Beispiel: Berechne -0{,}5+\frac{3}{4}\cdot(-2)
- 1Punkt vor Strich: \frac{3}{4}\cdot(-2)=-\frac{6}{4}=-\frac{3}{2}
- 2Als Bruch schreiben: -0{,}5=-\frac{1}{2}
- 3-\frac{1}{2}+\left(-\frac{3}{2}\right)=-\frac{4}{2}=-2
- 4Plausibel: Beide Summanden sind negativ, also auch das Ergebnis.
Teste dich
Alles auf einen Blick
Rationale Zahlen
Definition
Bruch aus ganzen Zahlen, Nenner nicht null
Darstellungen
Bruch, ganze Zahl, endliche oder periodische Dezimalzahl
Addition und Subtraktion
Beträge vergleichen, Minus als Plus der Gegenzahl
Multiplikation und Division
gleiche Vorzeichen plus, verschiedene minus
Gemischte Aufgaben
Klammern, Punktrechnung, Strichrechnung
Kontrolle
kürzen, Vorzeichen und Größenordnung prüfen
Musteraufgabe · Schritt für Schritt
Berechne \left(-\frac{3}{5}\right):\left(-\frac{9}{10}\right)+\frac{1}{3}
- 1Punkt vor Strich: zuerst die Division
- 2\left(-\frac{3}{5}\right):\left(-\frac{9}{10}\right)=\left(-\frac{3}{5}\right)\cdot\left(-\frac{10}{9}\right)
- 3Gleiche Vorzeichen, also positiv: \frac{3\cdot 10}{5\cdot 9}=\frac{30}{45}=\frac{2}{3}
- 4\frac{2}{3}+\frac{1}{3}=1
Fehler finden
Berechne -6-(-2)\cdot 4 In einer Zeile steckt ein Fehler. Tippe sie an.
Fehler in Zeile 4Minus eine negative Zahl heißt plus ihre Gegenzahl: -6-(-8)=-6+8=2.
Lückentext
Wähl in jeder Lücke das passende Wort und prüf dann deine Antworten.
Die Zahl -2 ist , denn sie lässt sich als Bruch \frac{-2}{1} schreiben. Bei \frac{5}{8} steht der 5 oben. Die Dezimaldarstellung von \frac{1}{3} ist .
Karteikasten
Erst selbst überlegen, dann umdrehen.
Übung mit Feedback