Mathematik

Assoziativgesetz: Klammern geschickt setzen

Assoziativgesetz: Klammern geschickt setzen
Assoziativgesetz: Klammern geschickt setzen
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Das Assoziativgesetz erlaubt dir, bei einer reinen Addition oder Multiplikation die Klammern anders zu setzen. Die Reihenfolge der Zahlen bleibt gleich, und das Ergebnis ändert sich nicht.

Deine Lernziele

Hake ab, was du schon kannst — und komm am Ende hierher zurück!

Was verändert das Assoziativgesetz?

Eine Klammer bestimmt, welchen Teil eines Terms du zuerst berechnest. Bei drei Zahlen kannst du entweder die ersten beiden oder die letzten beiden Zahlen zusammenfassen.

Definition

Assoziativgesetz

Eine Rechenoperation heißt assoziativ, wenn eine andere Klammerung das Ergebnis nicht verändert. Das Assoziativgesetz heißt deshalb auch Verbindungsgesetz oder Verknüpfungsgesetz.

Für die Addition gilt:

$$a+(b+c)=(a+b)+c$$

Für die Multiplikation gilt:

$$a·(b·c)=(a·b)·c$$

Merke

Assoziieren bedeutet umklammern: Die Zahlen behalten ihre Reihenfolge. Das Vertauschen von Zahlen gehört dagegen zum Kommutativgesetz.

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Frage 1 von 1LeichtWelche Gleichung zeigt das Assoziativgesetz der Addition?
Lösung: $a+(b+c)=(a+b)+c$ — Beim Assoziativgesetz ändert sich nur die Klammerung. Die Reihenfolge der Zahlen und die Rechenart bleiben gleich.
Wie hilft das Gesetz bei der Addition?

Beim Addieren suchst du benachbarte Summanden, die sich besonders leicht zusammenrechnen lassen, etwa zu einem vollen Zehner.

Beispiel

Gegeben ist:

$$12+(8+5)$$

Die Zahlen stehen in der Reihenfolge 12, 8, 5. Du verschiebst nur die Klammer:

$$(12+8)+5=20+5=25$$

Die günstige Zwischensumme 20 macht die Rechnung einfacher. Zur Kontrolle liefert die ursprüngliche Klammerung ebenfalls 25:

$$12+(8+5)=12+13=25$$

Ein weiteres Beispiel:

$$(404+67)+11=404+(67+11)=404+78=482$$

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Frage 1 von 1MittelWie kannst du $27+(13+7)$ allein mit dem Assoziativgesetz günstig umklammern?
Lösung: $(27+13)+7$ — Die Reihenfolge 27, 13, 7 bleibt erhalten. Mit $(27+13)+7=40+7=47$ entsteht zuerst ein voller Zehner.
Wie hilft das Gesetz bei der Multiplikation?

Beim Multiplizieren suchst du benachbarte Faktoren, deren Produkt besonders einfach ist, zum Beispiel 10 oder 100.

Beispiel

Gegeben ist:

$$(6·25)·4$$

Du veränderst nur die Klammerung:

$$6·(25·4)=6·100=600$$

Auch die ursprüngliche Klammerung ergibt dasselbe Ergebnis:

$$(6·25)·4=150·4=600$$

Merke

Bei einer reinen Summe suchst du günstige Summen. Bei einem reinen Produkt suchst du günstige Produkte.

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Frage 1 von 1MittelWelche Umklammerung vereinfacht $8·(5·25)$, ohne Faktoren zu vertauschen?
Lösung: $(8·5)·25$ — Mit $(8·5)·25=40·25=1000$ bleibt die Reihenfolge 8, 5, 25 unverändert.
Wann darfst du nicht umklammern?

Subtraktion und Division sind nicht assoziativ. Eine andere Klammerung kann dort zu einem anderen Ergebnis führen.

Beispiel

Bei der Subtraktion entstehen zwei verschiedene Ergebnisse:

$$(14-9)-2=5-2=3$$

$$14-(9-2)=14-7=7$$

Deshalb gilt:

$$(14-9)-2≠14-(9-2)$$

Beispiel

Auch bei der Division verändert die Klammerung das Ergebnis:

$$18:(6:3)=18:2=9$$

$$(18:6):3=3:3=1$$

Also ist die Division ebenfalls nicht assoziativ.

Enthält ein betrachteter Term verschiedene Rechenarten, darfst du das Assoziativgesetz nicht einfach auf den ganzen Term anwenden. Bei $5·(3+2)$ stehen zum Beispiel Multiplikation und Addition gemeinsam im Term.

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Frage 1 von 1MittelWelche Aussage ist richtig?
Lösung: Bei einer reinen Addition oder reinen Multiplikation darf ich die Klammerung ändern. — Das Gesetz gilt in den hier betrachteten Zahlenbereichen für reine Additionen und reine Multiplikationen. Es erlaubt eine andere Gruppierung, aber kein beliebiges Vertauschen.
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Überlege zuerst selbst und drehe die Karte anschließend zum Prüfen um.

Alles auf einen Blick
Mindmap
  • Assoziativgesetz
    • Addition: Klammern verschieben, Ergebnis bleibt gleich
    • Multiplikation: Klammern verschieben, Ergebnis bleibt gleich
    • Kopfrechnen: günstige Zwischenergebnisse bilden
    • Reihenfolge: Zahlen nicht vertauschen
    • Grenzen: nicht für Subtraktion und Division
Abschluss-Check
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Frage 1 von 4LeichtWas bleibt bei einer Anwendung des Assoziativgesetzes unverändert?
Lösung: Die Reihenfolge der Zahlen und das Ergebnis — Du veränderst die Klammerung. Reihenfolge, Rechenart und Ergebnis bleiben gleich.
Frage 2 von 4MittelWelche Rechnung nutzt das Assoziativgesetz korrekt?
Lösung: $(16+4)+9=16+(4+9)$ — In der richtigen Gleichung bleibt die Reihenfolge 16, 4, 9 erhalten. Beide Seiten ergeben 29.
Frage 3 von 4SchwerDu möchtest $(9·4)·25$ im Kopf berechnen. Welcher Weg nutzt nur eine andere Klammerung und warum ist er günstig?
Lösung: $9·(4·25)$, weil $4·25=100$ ist — Mit $9·(4·25)=9·100=900$ bleibt die Faktorenfolge 9, 4, 25 erhalten und das Zwischenprodukt 100 erleichtert die Rechnung.
Frage 4 von 4SchwerWarum beweisen $48:(8:2)=12$ und $(48:8):2=3$, dass die Division nicht assoziativ ist?
Lösung: Dieselben Zahlen in derselben Reihenfolge liefern bei anderer Klammerung verschiedene Ergebnisse. — Ein einziges Gegenbeispiel mit verschiedenen Ergebnissen genügt, um zu zeigen, dass die Division nicht allgemein assoziativ ist.

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