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Kurs

Rechnen mit Bruchtermen

1 KursĂŒbersicht

In diesem Kurs lernst du, wie du Bruchterme vereinfachen kannst.

Der Kurs dauert ca. 90 min.

2 Motivation

Max und Anna sollen fĂŒr den Matheunterricht Termwerte des Terms berechnen.

T(x)=6x2−2x38x2−165−15x60\displaystyle T\left(x\right)=\frac{6x^2-2x^3}{8x^2}-\frac{165-15x}{60}

Anna gibt den Term aufwĂ€ndig in ihren Taschenrechner ein und möchte sich eine Wertetabelle erstellen. Noch bevor sie die ersten Termwerte sieht, sagt Max: "−2-2"

"Was meinst du?", fragt Anna, "Welchen Termwert hast du berechnet?"

Max erklĂ€rt: "Der Termwert ist fĂŒr alle x-Werte, die man einsetzen kann, derselbe, nĂ€mlich −2-2."

Bild

Wie ist Max darauf gekommen?

Er hat den Term vereinfacht. Wie das geht und was es fĂŒr Vorteile bringt, lernst du auf den folgenden Seiten.

3 Was ist ein Bruchterm?

  • Du weißt, was ein Bruch ist; z.B. 14\frac{1}{4}.

  • Du weißt auch, was ein Term ist; z.B. 3 â‹…(2+4)3\ \cdot\left(2+4\right) In Termen können auch Variablen vorkommen; z.B. 3x⋅(2+4y)3x\cdot\left(2+4y\right)

Ein Bruchterm stellt eine Kombination aus diesen beiden dar. Die Bedingung ist, dass im Nenner eine Variable (z.B. xx) stehen muss.

Beispiele:

Bruchterme:

12x+3;       4xy+38x−2;        4+23x−y\displaystyle \frac{1}{2x+3};\ \ \ \ \ \ \ \frac{4xy+3}{8x-2};\ \ \ \ \ \ \ \ 4+\frac{2}{3x-y}

Keine Bruchterme:

4x+82;       12y+4;          5x6+83\displaystyle \frac{4x+8}{2};\ \ \ \ \ \ \ \frac{1}{2}y+4;\ \ \ \ \ \ \ \ \ \ \frac{5x}{6+83}

Im weiteren Kurs geht es darum, mit Bruchtermen zu rechnen und diese zu vereinfachen.

4 Definitionsmenge

Die Definitionsmenge eines Bruchterms ist die Menge aller Zahlen, die man fĂŒr xx einsetzen darf. Bei einem Bruch darf der Nenner nicht null sein.

Aus diesem Grund ist die Definitionsmenge die Menge der rationalen Zahlen Q\mathbb{Q} ohne die xx-Werte, fĂŒr die der Nenner null ist.

Merke
  • Stelle immer gleich zu Beginn die Definitionsmenge auf. Selbst wenn du den Bruchterm vereinfachst, bleibt die Definitionsmenge wie am Anfang!

  • Um die Zahlen zu finden, die nicht in der Definitionsmenge liegen, musst du den Nenner gleich null setzen. Bei mehreren BrĂŒchen muss dies fĂŒr jeden Bruch einzeln gemacht werden.

Beispiel:

T(x)=2x−35x+13−x\displaystyle T(x) = \frac{2x-3}{5x}+\frac{1}{3-x}

Die Definitionsmenge ist die Menge der rationalen Zahlen ohne die Zahlen, fĂŒr die der Nenner einer der beiden BrĂŒche gleich null ist.

5x=0⇒x1=03−x=0⇒x2=3\displaystyle 5x = 0 \hspace{1.5cm} \Rightarrow x_1=0 \\ 3-x = 0 \hspace{1.1cm} \Rightarrow x_2=3

Die Definitionsmenge ist also:

DT=Q\{0,3}\displaystyle D_T = \mathbb{Q} \backslash \{0{,}3\}

Löse nun die folgenden Aufgaben, um zu sehen, ob du die Definitionsmenge verstanden hast:

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5 Bruchterme kĂŒrzen

Schau dir das Video an, in dem erklĂ€rt wird, wie man Bruchterme kĂŒrzen kann.

Merke
  • Bei Produkten im ZĂ€hler und Nenner: Suche dir gleiche Faktoren im ZĂ€hler und im Nenner und kĂŒrze dann

  • Bei Summen oder Differenzen im ZĂ€hler und/ oder im Nenner: 1. Suche gleiche Faktoren innerhalb der Summanden 2. Klammere diese Faktoren aus 3. Suche gleiche Faktoren in ZĂ€hler und Nenner und kĂŒrze sie

Löse nun die folgenden drei Aufgaben und teste damit, ob du das KĂŒrzen von Bruchtermen verstanden hast.

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6 Addieren und Subtrahieren von Bruchtermen

Schau dir zunÀchst das Video an. Hier wird erklÀrt, wie man Bruchterme (ohne Hauptnennersuche) addiert oder subtrahiert.

Merke
  • Die Bruchterme mĂŒssen denselben Nenner haben, um sie addieren oder subtrahieren zu können.

  • Um zwei Bruchterme auf denselben Nenner zu bringen, erweitert man jeden Bruch mit dem Nenner des anderen Bruchs.

  • Achtung! Achte darauf, um Summen und Differenzen im ZĂ€hler oder Nenner Klammern zu setzen.

  • Haben alle BrĂŒche denselben Nenner, können sie addiert bzw. subtrahiert werden, indem man den Nenner gleich lĂ€sst und die ZĂ€hler addiert bzw. subtrahiert.

ÜberprĂŒfe dein neues Wissen, indem du diese Aufgaben löst!

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7 Hauptnenner

Multiplizierst du, wie im Video auf der letzten Seite gezeigt, jeweils mit dem Nenner des anderen Bruchterms, so findest du beim Addieren und Subtrahieren immer einen gemeinsamen Nenner.

Dieser ist allerdings nicht möglichst einfach. Eventuell musst du mit unnötig großen Termen hantieren, was zu Fehlern fĂŒhren kann. Außerdem musst du dann nach dem Verrechnen eventuell nochmal viel kĂŒrzen.

Deshalb sucht man hÀufig den einfachsten gemeinsamen Nenner, also den, der aus den wenigsten Faktoren besteht. Diesen möglichst einfachen gemeinsamen Nenner nennt man Hauptnenner. Die Suche nach dem Hauptnenner ist im Artikel Hauptnenner mit Variablen bereits sehr schön erklÀrt.

Bringt man die Bruchterme auf den Hauptnenner, so erweitert man jeweils nur mit den Faktoren, die den Nenner noch vom Hauptnenner unterscheiden.

8 Bruchterme multiplizieren

Schau dir zunÀchst das folgende Video an. Hier wird erklÀrt, wie man Bruchterme multipliziert.

Merke
  • Beim Multiplizieren von Bruchtermen wird der ZĂ€hler mit dem ZĂ€hler und der Nenner mit dem Nenner multipliziert.

  • Setze Klammern um Summen und Differenzen!

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9 Bruchterme dividieren

Schau dir zunÀchst das folgende Video an. Hier wird erklÀrt, wie man Bruchterme dividiert.

Merke
  • Bruchterme werden dividiert, indem man mit dem Kehrbruch multipliziert.

  • Achtung! Setze Klammern um Summen und Differenzen!

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10 Zusammenfassung

Bruchterme kĂŒrzen

Um Bruchterme so weit wie es geht zu vereinfachen, muss man zunĂ€chst den ZĂ€hler und Nenner faktorisieren (und eventuell einzelne Faktoren ausklammern) und anschließend kĂŒrzen.

Beispiele:
7x−yx2x=x⋅(7−y)x⋅2=7−y2\dfrac{7x - yx}{2x} = \dfrac{x\cdot (7-y)}{x\cdot 2}=\dfrac{7-y}{2}
3x2−9xxy−3y=3x⋅(x−3)y⋅(x−3)=3xy\dfrac{3x^2-9x}{xy-3y}=\dfrac{3x\cdot (x-3)}{y\cdot (x-3)}=\dfrac{3x}{y}

Bruchterme addieren und subtrahieren

Um Bruchterme zu addieren oder subtrahieren, muss man sie zunÀchst auf einen Nenner bringen.

Achtung: Setze unbedingt Klammern um Summen oder Differenzen!

Beispiel:
6x+1−xx−2\dfrac{6}{x+1}-\dfrac{x}{x-2}
=6⋅(x−2)(x+1)⋅(x−2)−x⋅(x+1)(x−2)⋅(x+1)=\dfrac{6\cdot\left(x-2\right)}{\left(x+1\right)\cdot\left(x-2\right)}-\dfrac{x\cdot\left(x+1\right)}{\left(x-2\right)\cdot\left(x+1\right)}
=6⋅(x−2)−x⋅(x+1)(x+1)⋅(x−2)=\dfrac{6\cdot\left(x-2\right)-x\cdot\left(x+1\right)}{\left(x+1\right)\cdot\left(x-2\right)}
=6x−12−x2−xx2−x−2=\dfrac{6x-12-x^2-x}{x^2-x-2}
=5x−12−x2x2−x−2=\dfrac{5x-12-x^2}{x^2-x-2}

Bruchterme multiplizieren

Um Bruchterme zu multiplizieren, multipliziert man jeweils den ZĂ€hler mit dem ZĂ€hler und den Nenner mit dem Nenner. Eventuell kann man bereits kĂŒrzen, bevor man die Produkte ausmultipliziert.

Achtung: Setze unbedingt Klammern um Summen oder Differenzen!
Beispiel:
3x2y⋅y−14x=3x⋅(y−1)2y⋅4x=3⋅(y−1)2y⋅4=3y−38y\dfrac{3x}{2y}\cdot\dfrac{y-1}{4x}=\dfrac{3x\cdot\left(y-1\right)}{2y\cdot4x}=\dfrac{3\cdot\left(y-1\right)}{2y\cdot4}=\dfrac{3y-3}{8y}

Bruchterme dividieren

Um Bruchterme zu dividieren, multipliziert man den ersten Bruchterm mit dem Kehrbruch des zweiten Bruchterms.

Achtung: Setze unbedingt Klammern um Summen oder Differenzen!

Beispiel:
3xx+1:2xx−2=3xx+1⋅x−22x=3x⋅(x−2)(x+1)⋅2x=3x−62x+2\dfrac{3x}{x+1}:\dfrac{2x}{x-2}=\dfrac{3x}{x+1}\cdot\dfrac{x-2}{2x}=\dfrac{3x\cdot\left(x-2\right)}{\left(x+1\right)\cdot2x}=\dfrac{3x-6}{2x+2}

11 Beispielaufgabe

Bei den meisten Aufgaben muss man mehrere Umformungen machen, um den Term so gut wie möglich zu vereinfachen.

Ein solches Beispiel wird dir im folgenden Video vorgerechnet:

Beispiel

Schauen wir uns nun das Beispiel vom Anfang an:

Gegeben war der Term

T(x)=6x2−2x38x2−165−15x60\displaystyle T\left(x\right)=\frac{6x^2-2x^3}{8x^2}-\frac{165-15x}{60}

Versuche zunÀchst, den Term selbst so weit wie möglich zu vereinfachen. Die Lösung findest du dann im Spoiler!

Gehe nun auf die nÀchste Seite und versuche, selbst solche Aufgaben zu lösen.

12 Übungsaufgaben

Versuche hier, dein gelerntes Wissen anzuwenden:

KĂŒrze vollstĂ€ndig

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