Bruchrechnung
Brüche erweitern, kürzen und ordnen
Gleichwertige Brüche finden, vollständig kürzen und Brüche sicher vergleichen.
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
, , , drei völlig verschieden aussehende , aber alle bedeuten: die Hälfte. Brüche haben viele Gesichter! Wer sie durch Erweitern und Kürzen ineinander umwandeln kann, vergleicht Brüche mühelos und rechnet später viel entspannter. Dieses Kapitel ist der Schlüssel zur ganzen Bruchrechnung.
Das kannst du nach diesem Kapitel
erweitern und kürzen, ohne ihren Wert zu verändern.
Brüche vollständig kürzen.
Brüche gleichnamig machen und der Größe nach ordnen.
echte und unechte Brüche unterscheiden und unechte Brüche in gemischte Zahlen umwandeln (und zurück).
Erweitern und Kürzen
Ein halbe Pizza, zwei Viertel, vier Achtel. Das ist jedes Mal gleich viel. Aber die sehen völlig verschieden aus:
Wie kann derselbe Anteil so unterschiedlich aussehen? Und wie kommst du von einem zum anderen?
Was beim Erweitern wirklich passiert
Nimm den halben Streifen. Jetzt schneidest du jedes Stück noch einmal in Teile.
Was ändert sich dadurch?
- Es gibt jetzt doppelt so viele Teile insgesamt: aus werden . Der verdoppelt sich.
- Auch die gefärbten Teile werden doppelt so viele: aus werden . Der verdoppelt sich.
- Aber jedes Teil ist nur noch halb so groß.
Der gefärbte Bereich ist dadurch kein Stück gewachsen, du hast ihn nur feiner unterteilt.
Genau das nennt man Erweitern: Zähler und Nenner werden mit derselben Zahl multipliziert.
Warum der Wert dabei gleich bleibt
Hier steckt der eigentliche Grund, und er ist wichtig für alles Weitere:
Beide Veränderungen heben sich gegenseitig auf. Du bekommst viermal so viele Teile, aber jedes ist nur ein Viertel so groß. Viermal so viel von einem Viertel so großen Stück ist genau gleich viel.
Im Bild unten siehst du es: , und färben denselben Streifen gleich weit ein. Nur die Anzahl der Trennstriche ist verschieden.
Achtung, die häufigste Falle: Du musst wirklich beide Zahlen multiplizieren. Wenn du nur den Zähler vervierfachst, wird der Bruch tatsächlich viermal so groß, dann hast du seinen Wert verändert.
Kürzen ist der Weg zurück
Kürzen macht dasselbe rückwärts: Du fasst kleine Teile wieder zu größeren zusammen. Dabei werden Zähler und Nenner durch dieselbe Zahl geteilt.
Das geht nur mit einer Zahl, die beide teilt: hier die . So eine Zahl heißt gemeinsamer .
Ein Bruch ist vollständig gekürzt, wenn Zähler und Nenner keinen gemeinsamen Teiler außer mehr haben. Dann sind die Zahlen so klein wie möglich, und damit rechnet es sich am leichtesten.
Alle drei Balken sind gleich weit eingefärbt: . Beim Erweitern teilst du jedes Stück feiner ( und mit derselben Zahl multiplizieren), der Anteil bleibt gleich. Kürzen ist der Rückweg.
Erkläre es selbst: Beim Kürzen werden es weniger Teile: warum wird der Bruch dadurch trotzdem nicht kleiner?
Formuliere es erst selbst, laut oder aufgeschrieben. Danach vergleichst du.
Beim Kürzen ändern sich zwei Dinge gleichzeitig, und sie heben sich gegenseitig auf:
- Es werden weniger Teile.
- Dafür ist jedes einzelne Teil größer.
Aus Achtzehnteln werden Drittel: Du hast sechsmal weniger Stücke, aber jedes Stück ist sechsmal so groß, denn . Zusammen bleibt genau gleich viel übrig.
Im Bild oben siehst du denselben Vorgang rückwärts: von über zu verschwinden Trennstriche, der eingefärbte Bereich bleibt aber gleich weit.
Deine Erklärung darf anders klingen als diese. Wichtig ist nur, dass beide Veränderungen darin vorkommen, wer nur „es werden weniger Teile" sagt, hat erst die Hälfte des Grundes.
Brüche vergleichen und ordnen
Welcher ist größer: oder ? Bei ganzen Zahlen siehst du das sofort. Bei Brüchen musst du genauer hinschauen. Es gibt drei Fälle.
Fall 1: Gleiche Nenner, der Zähler entscheidet
Hier sind alle Teile gleich groß (Neuntel). Es kommt also nur darauf an, wie viele du hast. Fünf Stücke sind mehr als vier:
Das ist der einfache Fall: und der Grund, warum man Brüche vor dem Vergleichen gleichnamig macht.
Fall 2: Gleiche Zähler, der kleinere Nenner gewinnt
Jetzt hast du beide Male Stücke. Der Unterschied liegt in der Größe der Stücke.
Denk an eine Pizza: Teilst du sie in Stücke, ist jedes ziemlich groß. Teilst du sie in , wird jedes kleiner. Und große Stücke sind mehr als kleine:
Das überrascht viele: Die größere Zahl unten macht den Bruch kleiner. Wenn du dir das merkst, indem du an die Pizzastücke denkst, verwechselst du es nicht mehr.
Fall 3: Alles verschieden, erst gleichnamig machen
Hier greifen die beiden Regeln von oben nicht, denn und sind verschieden. Du kannst die Brüche so nicht vergleichen. Es ist, als würdest du Stückzahlen von verschieden großen Pizzen vergleichen.
Die Lösung kennst du schon: Erweitere beide Brüche so, dass sie denselben Nenner haben. Damit bist du wieder in Fall 1, und dort entscheidet einfach der Zähler.
Als gemeinsamen Nenner nimmst du am besten das kleinste gemeinsame der beiden Nenner. Dann bleiben die Zahlen klein.
Die Kontrolle auf der Zahlengeraden
Auf der Zahlengeraden unten liegt der größere Bruch immer weiter rechts. Wenn du unsicher bist, ob dein Vergleich stimmt, zeichne die Brüche ein, die Reihenfolge auf der Zahlengeraden lügt nicht.
So ordnest du auch mehrere Brüche sicher: alle gleichnamig machen, dann nach Zählern sortieren.
Zum Ordnen hilft die Zahlengerade: Der größere liegt weiter rechts, also . Bei kniffligen Fällen bringst du die Brüche zuerst auf denselben und vergleichst dann die .
Prüfe dich: Zwei Brüche haben denselben Zähler, aber verschiedene Nenner. Warum ist der mit dem größeren Nenner der kleinere?
Der sagt, in wie viele Teile das Ganze zerlegt ist. Je mehr Teile, desto kleiner ist jedes einzelne davon.
Der sagt nur, wie viele dieser Teile du nimmst. Ist er bei beiden gleich, nimmst du beide Male gleich viele Stücke, nur sind sie einmal größer und einmal kleiner.
Drei große Pizzastücke sind mehr als drei kleine.
Zur Kontrolle ein Extremfall: Vergleiche mit . Einmal die halbe Pizza, einmal ein winziges Stückchen, an diesem Größenunterschied wird es besonders deutlich: Die größere Zahl unten macht den Bruch kleiner.
Echte und unechte Brüche, gemischte Zahlen
wie sehen ungewohnt aus, oben steht eine größere Zahl als unten. Ist das erlaubt?
Ja. Es bedeutet nur, dass du mehr als ein Ganzes hast. Nach ihrer Größe unterscheidet man zwei Sorten:
| Sorte | Bedingung | Wert | Beispiel |
|---|---|---|---|
| echter Bruch | kleiner als | ||
| unechter Bruch | Zähler Nenner | mindestens |
Warum man unechte Brüche umschreibt
ist richtig, aber kannst du dir vorstellen, wie viel das ist? Die meisten können es nicht auf Anhieb.
Deshalb schreibt man solche Brüche oft anders auf: erst die ganzen Stücke, dann der Rest.
Das liest sich sofort: drei Ganze und noch zwei Fünftel. Diese Schreibweise heißt gemischte Zahl, weil sie ganze Zahlen und Brüche mischt.
So rechnest du um: Bruch → gemischte Zahl
Du fragst dich: Wie oft passt ein Ganzes in den Bruch hinein?
Ein Ganzes sind hier . Also teilst du mit Rest:
- Die ist die Anzahl der ganzen Stücke.
- Der Rest wird der neue Zähler.
- Der Nenner bleibt , die Stückgröße hat sich ja nicht geändert.
Und zurück: gemischte Zahl → Bruch
Manchmal brauchst du die andere Richtung, zum Beispiel, bevor du zwei gemischte Zahlen multiplizierst.
Überlege: Wie viele Fünftel stecken in ?
In jedem Ganzen stecken Fünftel, in Ganzen also . Dazu kommen die aus dem Bruchteil:
Als Merksatz: Ganze mal Nenner, plus Zähler, der Nenner bleibt.
Und eine Warnung: In steht kein Malzeichen. Die gemischte Zahl bedeutet , nicht . Das ist eine der häufigsten Verwechslungen bei Brüchen.
17 Fünftel abzählen: drei Ganze und zwei Fünftel
Jeder Streifen ist ein Ganzes aus fünf Fünfteln. Färbe Fünftel ein: Drei Streifen werden voll ( Fünftel), im vierten bleiben zwei übrig, du siehst direkt .
Vollständig kürzen
Kürze vollständig.
- 1
Was heißt „vollständig kürzen"? Du sollst und so weit verkleinern, wie es geht, ohne den Wert des zu ändern.
Am Ende dürfen die beiden Zahlen keinen gemeinsamen außer mehr haben.
Der Plan: Du suchst dir eine Zahl, durch die beide teilbar sind, und teilst beide dadurch. Das wiederholst du, bis nichts mehr geht.
- 2
Schritt 1: Eine erste Kürzungszahl finden. Schau dir und an. Beide sind gerade, also sind beide durch teilbar.
Wichtig: Du teilst beide Zahlen. Würdest du nur oben teilen, wäre der Bruch nur noch halb so groß.
- 3
Schritt 2: Weiter kürzen. und sind immer noch beide gerade:
- 4
Schritt 3: Eine neue Kürzungszahl suchen. Jetzt ist ungerade, mit geht es nicht mehr weiter. Aber es gibt ja noch andere Teiler.
Nutze die Teilbarkeitsregeln aus Klasse 5: Bei der schaust du auf die Quersumme.
- : Quersumme , durch teilbar ✓
- : Quersumme , durch teilbar ✓
- 5
Schritt 4: Prüfen, ob du fertig bist. Haben und noch einen gemeinsamen Teiler?
ist nur durch und teilbar, nur durch , und . Gemeinsam haben sie nur die .
Damit ist vollständig gekürzt.
- 6
Schritt 5: Der schnellere Weg. Du hast drei Schritte gebraucht. Das geht auch in einem, wenn du gleich die größte Zahl findest, durch die beide teilbar sind.
Hier ist das die :
Beide Wege sind richtig. In kleinen Schritten zu kürzen ist sicherer, weil du nur einfache Teiler brauchst. Wenn du die große Zahl sofort siehst, sparst du Zeit.
- 7
Schritt 6: Die Probe. Ist wirklich genauso groß wie ?
Rechne rückwärts, erweitere wieder mit :
Du landest genau beim Ausgangsbruch. Das Kürzen war also richtig.
Zum Mitnehmen: Kürze so lange, bis Zähler und Nenner nur noch die gemeinsam haben. Die Teilbarkeitsregeln aus Klasse 5 (gerade Zahl, Quersumme, Endziffer) helfen dir beim Finden der Kürzungszahlen. Die Probe ist das Erweitern zurück.
Brüche vergleichen
Welcher ist größer: oder ?
- 1
Welcher Fall liegt vor? Schau dir die beiden Brüche an:
- Die sind verschieden ( und ).
- Die sind auch verschieden ( und ).
Also kein einfacher Fall. Du kannst die Brüche so nicht vergleichen: Viertel und Siebtel sind unterschiedlich große Stücke.
Der Plan: Beide Brüche gleichnamig machen, dann entscheiden die Zähler.
- 2
Schritt 1: Einen gemeinsamen Nenner finden. Gesucht ist eine Zahl, die sowohl durch als auch durch ist.
Zähle die auf:
- Vielfache von :
- Vielfache von :
Die kleinste gemeinsame Zahl ist .
Ein Trick für den Notfall: Die beiden Nenner multiplizieren () klappt immer. Manchmal bekommt man damit unnötig große Zahlen. Hier ist es genau richtig.
- 3
Schritt 2: Den ersten Bruch erweitern. Von auf kommst du mit dem Faktor , denn .
Also erweiterst du beide Zahlen mit :
- 4
Schritt 3: Den zweiten Bruch erweitern. Von auf kommst du mit dem Faktor :
Achte darauf: Jeder Bruch bekommt seinen eigenen Faktor. Der eine wird mit erweitert, der andere mit .
- 5
Schritt 4: Jetzt vergleichen. Beide Brüche haben denselben Nenner, die Stücke sind also gleich groß. Es zählt nur noch die Anzahl:
Und weil die erweiterten Brüche genauso groß sind wie die ursprünglichen:
- 6
Schritt 5: Das Ergebnis einordnen. Der Unterschied beträgt nur . Das ist winzig.
Deshalb war das Rechnen hier nötig. Ohne gleichnamig zu machen, hätte man den Unterschied nicht sehen können; beide Brüche liegen dicht beieinander, etwas über .
- 7
Schritt 6: Eine Kontrolle mit einem anderen Trick. Es gibt einen zweiten Weg: Schau, wie viel jedem Bruch zum Ganzen fehlt.
- Zu fehlt .
- Zu fehlen .
Was ist weniger, oder ? Gleichnamig gemacht: gegen , also fehlt bei weniger zum Ganzen.
Wem weniger fehlt, der ist näher an der und damit größer ✓ Dasselbe Ergebnis wie oben.
, der Unterschied beträgt nur .
Zum Mitnehmen: Sind Zähler und Nenner beide verschieden, hilft nur gleichnamig machen. Danach entscheidet der Zähler. Zur Kontrolle kannst du vergleichen, welchem Bruch weniger zum Ganzen fehlt.
Gemischte Zahl und unechter Bruch
a) Wandle in eine gemischte Zahl um. b) Wandle in einen unechten um.
- 1
Worum geht es? Beide Schreibweisen bedeuten dasselbe, sie sehen nur verschieden aus. In dieser Aufgabe übst du beide Richtungen.
Teil a) geht vom unechten Bruch zur gemischten Zahl, Teil b) wieder zurück.
Vorüberlegung zu a): In ist der viel größer als der . Das Ergebnis wird also deutlich über liegen.
- 2
Teil a): Schritt 1: Die richtige Frage stellen. Du willst wissen: Wie viele ganze stecken in ?
Ein Ganzes sind , also Sechstel. Die Frage lautet damit: Wie oft passt in ?
- 3
Schritt 2: Division mit Rest.
Zur Kontrolle: , und ✓
- 4
Schritt 3: Das Ergebnis zusammensetzen. Die drei Teile der Division haben jeweils eine Bedeutung:
- Das Ergebnis sind die ganzen Stücke.
- Der Rest wird der neue Zähler.
- Der Nenner bleibt , die Stücke sind ja weiterhin Sechstel.
Der Nenner ändert sich nie bei dieser Umwandlung. Das ist ein häufiger Fehler.
- 5
Teil b): Schritt 4: Die umgekehrte Frage. Jetzt ist gegeben. Du willst wissen: Wie viele Achtel sind das insgesamt?
Die gemischte Zahl bedeutet , also musst du die Ganzen in Achtel umrechnen und die dazuzählen.
- 6
Schritt 5: Die Ganzen umrechnen. In einem Ganzen stecken Achtel. In Ganzen also:
- 7
Schritt 6: Den Bruchteil dazuzählen.
Als Merksatz: Ganze mal Nenner, plus Zähler, und der Nenner bleibt.
- 8
Schritt 7: Die Probe. Rechne bei b) zurück in eine gemischte Zahl. Kommt wieder heraus?
Und eine Größenkontrolle für a): liegt knapp unter . Passt das? Ganze wären , und ist genau ein Sechstel weniger ✓
a) · b)
Zum Mitnehmen: Vom Bruch zur gemischten Zahl rechnest du Division mit Rest (Ergebnis = Ganze, Rest = neuer Zähler). Zurück gilt: Ganze mal Nenner, plus Zähler. Der Nenner bleibt in beiden Richtungen unverändert.
Typischer Fehler
mit 4 erweitert: , „ich multipliziere den mit 4".
Beim Erweitern müssen Zähler und multipliziert werden: . Wer nur den Zähler vervierfacht, macht den viermal so groß ( statt )! Kontrolle: Erweitern darf den Wert nie verändern, und sind gleich, ist es nicht.
Übung 1
leichta) Erweitere mit 6. b) Kürze vollständig. c) Erweitere auf den 36.
Tipp anzeigen
c) Mit welcher Zahl wird 9 zu 36?
Lösung anzeigen
a)
b)
c) , also mit 4 erweitern:
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) Erweitern mit 6
Erweitern heißt: UND Nenner mit derselben Zahl multiplizieren: .
- 2
b) Vollständig kürzen
: Der größte gemeinsame von und ist : .
- 3
c) Auf einen Ziel-Nenner erweitern
Ziel-Nenner : Aus wird durch mal (). Also auch den Zähler mal : .
Übung 2
mittelOrdne der Größe nach (kleinster zuerst):
Tipp anzeigen
Der aller vier ist 12.
Lösung anzeigen
Auf 12: , , ,
Reihenfolge:
Detaillierte Schritterklärung anzeigen
Hier wird jeder Schritt einzeln erklärt, vor allem, warum er gemacht wird.
✦ Empfohlen: Standard – Die normale Erklärungstiefe passt zum Einstieg.
- 1
Hauptnenner finden
Die Nenner sind . Das kleinste gemeinsame ist , denn ist durch alle vier .
- 2
Alle Brüche auf Zwölftel erweitern
(mal ) · (mal ) · bleibt · (mal ).
Zwischenergebnis
Zähler:
- 3
Ordnen und rückübersetzen
Zähler sortiert: . In Originalform: .
Alternative Lösungswege
Übung 3
schwera) Wandle um: in eine gemischte Zahl und in einen unechten . b) Finde alle Brüche mit 12, die zwischen und liegen.
Tipp anzeigen
b) Schreibe und mit Nenner 12.
Lösung anzeigen
a) Rest → ; und →
b) und → dazwischen liegen
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) Unechter Bruch → gemischte Zahl
: Division mit Rest: Rest , also Ganze und : .
- 2
a) Gemischte Zahl → unechter Bruch
: Die Ganzen sind Neuntel, plus die : .
- 3
b) Brüche mit Nenner 12 im Intervall finden
Grenzen in Zwölftel übersetzen: und . Dazwischen (echt dazwischen!) liegen , und .
Zusammenfassung
Erweitern und Kürzen verändern das Aussehen eines , nie seinen Wert, solange und gemeinsam behandelt werden. Vergleichen läuft über gleiche Nenner (oder clever über gleiche Zähler bzw. den Abstand zu 1). Unechte Brüche und gemischte Zahlen sind zwei Schreibweisen derselben Zahl, die Division mit Rest übersetzt zwischen ihnen.


