Arithmetik / Zahlen
Multiplizieren und Dividieren natürlicher Zahlen
Schriftlich multiplizieren und dividieren, Rechenvorteile clever nutzen.
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
Eine Schule bestellt für jede der 26 Klassen 347 Hefte, wie viele sind das insgesamt? Und wenn 8 352 Stifte gerecht auf 24 Klassen verteilt werden: Wie viele bekommt jede? Multiplizieren und Dividieren sind das Werkzeug für solche Fragen. Hier lernst du die schriftlichen Verfahren gründlich, und Tricks, mit denen du oft gar nicht schriftlich rechnen musst.
Das kannst du nach diesem Kapitel
die Fachbegriffe Faktor, Produkt, Dividend, Divisor, Quotient sicher verwenden.
schriftlich multiplizieren, auch mit mehrstelligen Faktoren.
schriftlich dividieren, auch durch zweistellige Divisoren, mit und ohne Rest.
das Distributivgesetz für Rechenvorteile nutzen.
Ergebnisse mit Probe und kontrollieren, und erklären, warum man durch 0 nicht teilen darf.
Was Multiplizieren wirklich bedeutet
Multiplizieren ist eine Abkürzung fürs Zusammenzählen gleicher Mengen. Wenn in Reihen jeweils Stühle stehen, musst du nicht rechnen, du schreibst kurz .
Am Malfeld (Bild unten) siehst du das direkt: Kästchen pro Reihe, Reihen, zusammen Kästchen.
Die Fachbegriffe dazu:
Dividieren ist die Umkehrung: Beim Malfeld mit Kästchen und Reihen fragst du „wie viele pro Reihe?". Das ist .
Teilen bedeutet zweierlei
Wie beim Minus steckt auch hinter dem Geteiltzeichen mehr als eine Situation. Beide führen zur selben Rechnung, aber die Frage dahinter ist verschieden.
1. Verteilen. Bonbons werden gerecht auf Kinder verteilt. Gesucht ist, wie viele jedes Kind bekommt: Bonbons pro Kind.
2. Aufteilen. Bonbons werden in Tütchen zu je Stück gepackt. Gesucht ist, wie viele Tütchen es werden: Tütchen.
Beim Verteilen kennst du die Anzahl der Gruppen und suchst die Gruppengröße, beim Aufteilen ist es umgekehrt. Am Malfeld sind das einfach die beiden Fragerichtungen: „wie viele pro Reihe?" und „wie viele Reihen?".
Achte in Sachaufgaben darauf, welche der beiden Fragen gestellt ist, davon hängt ab, welche Einheit im Antwortsatz steht (Bonbons pro Kind oder Tütchen).
Das Malfeld zeigt : eine Reihe hat Kästchen (gelb), und es gibt Reihen, zusammen . Weil du Reihen und Spalten tauschen kannst, ist .
Denk weiter: Erfinde zu der Rechnung 24 geteilt durch 6 zwei verschiedene Sachaufgaben, eine zum Verteilen und eine zum Aufteilen.
Schreib beide erst selbst auf. Danach vergleichst du.
Verteilen (Anzahl der Gruppen bekannt, Gruppengröße gesucht): „ Bonbons werden gerecht an Kinder verteilt. Wie viele bekommt jedes Kind?" → Bonbons pro Kind
Aufteilen (Gruppengröße bekannt, Anzahl der Gruppen gesucht): „ Bonbons werden in Tütchen zu je Stück gepackt. Wie viele Tütchen werden es?" → Tütchen
Worauf es ankommt: Die Rechnung ist beide Male dieselbe, aber die Einheit der Antwort ist verschieden. Genau darauf musst du im Antwortsatz achten.
(Deine Beispiele dürfen ganz andere Dinge verwenden. Prüfe nur: Ist bei deiner ersten Aufgabe die Gruppenzahl gegeben und bei der zweiten die Gruppengröße?)
Schriftlich rechnen, und die Probe
Schriftlich multiplizieren
Niemand kann im Kopf. Deshalb zerlegst du die Aufgabe in Häppchen, die du beherrschst, und zwar nach Stellenwerten:
Mit dem Distributivgesetz wird daraus:
Diese beiden Stücke heißen Teilprodukte. Und beide kannst du wirklich rechnen: ist das kleine Einmaleins mit Übertrag, und ist auch nicht schwer.
Warum das Teilprodukt „versetzt" geschrieben wird
rechnest du nämlich in zwei bequemen Schritten:
Du multiplizierst also mit der Ziffer und hängst danach die Null an, denn Multiplizieren mit verschiebt jede Ziffer um eine Stelle nach links.
Genau das ist der Grund, warum beim schriftlichen Verfahren das zweite Teilprodukt um eine Stelle nach links versetzt steht: Die Verschiebung ersetzt das Anhängen der Null.
Zum Schluss addierst du die Teilprodukte:
Schriftlich dividieren
Auch hier zerlegst du, nur beginnst du diesmal links, bei den größten Bündeln.
Die Leitfrage lautet immer: Wie oft passt der Divisor hinein?
Bei fragst du zuerst: Wie oft passt in (die ersten beiden Ziffern)? Dreimal, denn . Übrig bleiben .
Warum du die nächste Ziffer „herunterholst"
Die , die übrig blieb, sind keine losen Einer. Es sind Hunderter. Wenn du nun die nächste Ziffer () dazunimmst, entsteht : Die Hunderter wurden in Zehner umgewandelt und mit den vorhandenen Zehnern zusammengelegt.
Das Herunterholen ist also nichts anderes als Umbündeln in die nächstkleinere Sorte, genau wie beim Borgen in der Subtraktion. Deshalb geht die Rechnung Stelle für Stelle weiter, bis keine Ziffer mehr übrig ist.
Wenn etwas übrig bleibt
Geht die Division nicht auf, bleibt am Ende ein Rest:
Denn , und bis fehlt genau . Der Rest ist immer kleiner als der Divisor, wäre er größer, hätte der Divisor ja noch einmal hineingepasst.
Die Probe
Weil Multiplizieren und Dividieren Umkehroperationen sind, kannst du jede Division prüfen:
Mit Rest lautet die Probe: , also ✓.
Rechengesetze als Abkürzung
Mit ein paar Gesetzen wird Multiplizieren im Kopf oft viel leichter.
Kommutativgesetz: , die Faktoren darfst du vertauschen. Das Malfeld oben zeigt, warum: Reihen und Spalten zu tauschen ändert die Anzahl der Kästchen nicht.
Assoziativgesetz: , du darfst beliebig gruppieren. Suche dir dabei bequeme Paare:
Distributivgesetz (es verbindet Mal und Plus): . Der Faktor wird auf jeden Summanden in der Klammer verteilt.
Warum das Distributivgesetz gilt
Auch das zeigt dir das Malfeld. Nimm ein Feld mit Reihen und Spalten, also Kästchen.
Jetzt zerschneidest du es senkrecht: links ein Stück mit Spalten, rechts eines mit Spalten.
- Linkes Stück: Kästchen
- Rechtes Stück: Kästchen
Zusammen sind es , und das müssen ja alle Kästchen sein, denn durch das Zerschneiden ist keines verschwunden:
Merke dir das Bild: Wer nur den ersten Summanden multipliziert, lässt das zweite Stück des Feldes einfach unter den Tisch fallen.
Auch beim Minus einsetzbar
Dasselbe funktioniert mit einer Differenz, dann schneidest du ein Stück weg:
Statt mit der unbequemen rechnest du mit und ziehst die achtmal zu viel gezählte wieder ab.
Warum man nicht durch null teilen darf
Zum Schluss eine Regel, die du bestimmt schon gehört hast: Durch null darf man nicht teilen. Aber warum eigentlich nicht? Es ist keine Laune der Mathematik. Es geht wirklich nicht.
Erst der harmlose Fall: null geteilt durch etwas
ist erlaubt und ergibt . Sinn ergibt das sofort: Null Bonbons werden auf fünf Kinder verteilt, jedes bekommt null.
Und jetzt: etwas geteilt durch null
Was müsste bedeuten? Nutze die Probe. Das Ergebnis müsste eine Zahl sein, die mit multipliziert wieder ergibt:
Und genau hier ist Schluss: Jede Zahl mal null ergibt null. Es gibt keine einzige Zahl, die das erfüllt.
Das Ergebnis gibt es nicht, deshalb ist es verboten
Das Verbot ist also kein „das macht man nicht", sondern eine schlichte Feststellung: Zu existiert keine Lösung. Man sagt: Die Division durch null ist nicht definiert.
Anschaulich: „Wie oft passt nichts in fünf?", du kannst noch so oft nichts wegnehmen, die fünf bleiben liegen. Du wirst nie fertig.
Vorsicht bei der Verwechslung: ist erlaubt, ist verboten. Merke dir: Die Null darf oben stehen, aber nie unten.
Prüfe dich: Warum gibt es für 5 geteilt durch 0 kein Ergebnis?
Weil es keine Zahl gibt, die die Probe erfüllen könnte.
Jede Division lässt sich als Multiplikation zurücklesen: fragt nach der Zahl, die mit multipliziert ergibt.
Aber jede Zahl mal null ergibt null, niemals :
Es gibt also gar keine Lösung. Deshalb sagt man: Die Division durch null ist nicht definiert.
Nicht verwechseln: ist erlaubt (null Bonbons auf fünf Kinder verteilt, jedes bekommt null). Die Null darf oben stehen, aber nie unten.
Schriftliche Multiplikation
Berechne schriftlich:
- 1
Was ist gesucht? Das Produkt zweier Faktoren.
Erwartung vorab (): . Das Ergebnis muss also knapp neunstellig… nein, in der Größenordnung neuntausend liegen. Diese Erwartung brauchst du am Ende zur Kontrolle.
- 2
Schritt 1: Den zweiten Faktor nach Stellenwerten zerlegen.
Warum darfst du das? Wegen des Distributivgesetzes:
Aus einer schweren Aufgabe werden so zwei leichte.
- 3
Schritt 2: Erstes Teilprodukt, die Zehner.
Du rechnest also nur und hängst eine Null an. Beim schriftlichen Rechnen schreibt man stattdessen das Teilprodukt um eine Stelle versetzt, das bewirkt genau dasselbe.
- 4
Schritt 3: Zweites Teilprodukt, die Einer.
(Einzeln: → hin, Übertrag · , → hin, Übertrag · , .)
- 5
Schritt 4: Teilprodukte addieren.
- 6
Schritt 5: Kontrolle mit der Erwartung aus dem Anfang.
Überschlag war , Ergebnis ist . Gleiche Größenordnung, kleine Abweichung nach oben. Das passt, denn du hattest beide Faktoren leicht .
Ein Ergebnis wie oder hättest du hier sofort als Stellenfehler erkannt.
Schriftliche Division durch einen zweistelligen Divisor
Berechne schriftlich:
- 1
Was ist gesucht? Der Quotient, also: Wie oft passt in ?
vorab: . Das Ergebnis liegt also grob bei , ist auf jeden Fall dreistellig.
- 2
Schritt 1: Links beginnen und die erste passende Stelle suchen.
Passt in ? Nein, ist größer. Also nimmst du eine Ziffer mehr dazu: .
Die ist die erste Ziffer des Ergebnisses.
- 3
Schritt 2: Rest bestimmen.
Diese sind keine Einer, sondern Hunderter. Sie stehen ja an der Hunderterstelle.
- 4
Schritt 3: Nächste Ziffer herunterholen.
Die nächste Ziffer des Dividenden ist die . Damit wird aus dem Rest :
Neuer Rest: .
- 5
Schritt 4: Letzte Ziffer herunterholen.
Die letzte Ziffer ist die , aus wird also :
Rest: . Die Division geht auf.
- 6
Schritt 5: Ergebnis zusammensetzen.
Die gefundenen Ziffern in der Reihenfolge ihres Entstehens ergeben:
- 7
Schritt 6: Probe rechnen.
Und die Erwartung von etwa aus dem Überschlag passt ebenfalls zu .
Rechenvorteile nutzen
Berechne geschickt im Kopf: a) b)
- 1
Was ist gesucht? Beide Ergebnisse, aber „geschickt" heißt: erst schauen, dann rechnen.
Schriftlich ginge beides auch, dauert aber länger und ist fehleranfälliger.
- 2
Teil a): Schritt 1: Ein bequemes Paar suchen.
Die drei Faktoren sind , und . Fällt dir etwas auf?
Das ist ein Traumpaar, mit rechnet es sich sofort.
- 3
Teil a): Schritt 2: Umordnen und begründen.
Erlaubt durch Kommutativgesetz (Faktoren tauschen) und Assoziativgesetz (frei gruppieren).
- 4
Teil b): Schritt 3: Die unbequeme Zahl runder machen.
liegt dicht an . Schreibe deshalb:
- 5
Teil b): Schritt 4: Distributivgesetz anwenden.
Warum wird am Ende abgezogen? Weil du mit statt gerechnet hast, also achtmal eine zu viel.
- 6
Schritt 5: Kontrolle.
a) : , nah an ✓
b) liegt knapp unter , genau wie erwartet, denn ist knapp kleiner als ✓
a) · b)
Division mit Rest, und was der Rest bedeutet
Für einen Wandertag müssen Kinder mit Kleinbussen gefahren werden. In jeden Bus passen Kinder. Wie viele Busse werden gebraucht?
- 1
Was ist gegeben, was ist gesucht?
Gegeben: Kinder, Plätze pro Bus. Gesucht: die Anzahl der Busse.
Das ist der Fall Aufteilen: Du kennst die Gruppengröße () und suchst die Anzahl der Gruppen.
- 2
Schritt 1: Die passende Rechnung aufstellen.
- 3
Schritt 2: Rechnen.
Wie oft passt in ? Aus dem Einmaleins: , und wäre zu viel.
Prüfe kurz den Rest: , und ✓, ein Rest muss immer kleiner als der Divisor sein.
- 4
Schritt 3: Den Rest übersetzen. Hier kommt es darauf an.
volle Busse nehmen Kinder mit. Übrig bleibt 1 Kind.
Die Rechnung sagt „7 Rest 1", aber ein Kind kann nicht zu Hause bleiben.
- 5
Schritt 4: Entscheiden, wie mit dem Rest umzugehen ist.
Für das übrige Kind wird ein weiterer Bus gebraucht. Also:
Diese Entscheidung nimmt dir keine Rechnung ab, sie steckt in der Sachsituation. Bei der Frage „Wie viele Busse sind voll besetzt?" wäre die richtige Antwort gewesen.
- 6
Schritt 5: Probe und Antwortsatz.
Probe: ✓ (Quotient mal Divisor plus Rest ergibt den Dividenden).
Und der letzte Bus fährt mit nur einem Kind, unbequem, aber nötig.
Es werden 8 Busse gebraucht ( Rest ; für das übrige Kind fährt ein achter Bus).
Typischer Fehler
Der Faktor muss auf beide Summanden verteilt werden: . Kontrolle: ✓. Wer nur den ersten Summanden multipliziert, „verschenkt" den zweiten.
Typischer Fehler
„ und . Beides ist einfach ."
stimmt (0 Dinge auf 5 verteilt: jeder bekommt 0). Aber ist nicht definiert! Die Probe zeigt warum: Das Ergebnis müsste mal wieder ergeben, doch jede Zahl mal ist , niemals . Division durch null ist deshalb verboten.
Übung 1
leichtBerechne: a) b)
Tipp anzeigen
b) Von links: erst , dann (geht nicht → Rest), dann weiter.
Lösung anzeigen
a)
b) : Probe: ✓
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) Stellenweise multiplizieren
von rechts: (schreibe , merke ), (schreibe , merke ), . Ergebnis: .
- 2
b) Teilen von links
von links: , geht nicht (schreibe , Rest ), . Ergebnis: .
- 3
Mit der Umkehraufgabe prüfen
Division prüft man durch Multiplizieren: ✓.
Übung 2
mittelBerechne schriftlich: a) b)
Tipp anzeigen
a) Zerlege . b) hilft beim Schätzen.
Lösung anzeigen
a) und →
b) R ; R ; R →
Probe: ✓
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) Den zweiten Faktor zerlegen
zerlegen wir in : . Zwei einfache Teilrechnungen statt einer schweren.
- 2
Beide Teilprodukte ausrechnen und addieren
(erst , dann ) und . Zusammen: .
Zwischenergebnis
- 3
b) Schrittweise durch 17 teilen
von links, immer „Wie oft passt die 17?": Rest → aus Rest und nächster Ziffer wird ; Rest → daraus wird ; Rest . Ergebnis: .
- 4
Division mit der Probe absichern
Probe: ✓.
Übung 3
schwerZum Schulfest fahren Kinder mit Bussen. In jeden Bus passen Kinder. Wie viele Busse werden gebraucht?
Tipp anzeigen
Dividiere mit Rest, und überlege, was der Rest für die Antwort bedeutet.
Lösung anzeigen
Rest (denn und )
volle Busse reichen nicht, für die restlichen Kinder braucht es einen weiteren Bus.
Antwort: Es werden Busse gebraucht.
Detaillierte Schritterklärung anzeigen
Hier wird jeder Schritt einzeln erklärt, vor allem, warum er gemacht wird.
✦ Empfohlen: Standard – Die normale Erklärungstiefe passt zum Einstieg.
- 1
Angaben herauslesen und Rechenart wählen
Gegeben: Kinder, Plätze je Bus. Gesucht: die Anzahl Busse. „Wie oft passt 48 in 1276?" ist eine Divisionsfrage.
- 2
Dividieren, mit Rest
Rest , denn und .
Zwischenergebnis
volle Busse, Kinder übrig
- 3
Den Rest richtig deuten
Busse reichen nicht, die restlichen Kinder brauchen auch einen Bus. Antwort: Busse.
Zusammenfassung
Schriftliches Multiplizieren läuft über stellengerechte Teilprodukte, schriftliches Dividieren von links mit Rest-Weiterreichen, und die Umkehroperation liefert immer die Probe. Kommutativ-, Assoziativ- und Distributivgesetz sind deine Abkürzungen fürs Kopfrechnen. Nur eine Regel ist unverhandelbar: Durch null wird nie geteilt.


