Mathematik

Bruchrechnung: Regeln, Beispiele und Übungen

Bruchrechnung: Regeln, Beispiele und Übungen
Bruchrechnung: Regeln, Beispiele und Übungen
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Bei der Bruchrechnung rechnest du mit Anteilen eines Ganzen. Zähler und Nenner zeigen, wie viele gleich große Teile betrachtet werden und wie das Ganze aufgeteilt ist. Je nach Rechenart musst du Brüche zuerst gleichnamig machen, direkt multiplizieren oder mit einem Kehrwert rechnen.

Deine Lernziele

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

Was zeigt ein Bruch?

Stell dir eine Schokoladentafel vor, die in vier gleich große Teile zerlegt wird. Eine Person erhält einen Teil und damit den Bruch $\frac{1}{4}$.

Definition

Bruch

Ein Bruch $\frac{a}{b}$ besteht aus dem Zähler $a$ über dem Bruchstrich und dem Nenner $b$ unter dem Bruchstrich.

  • Der Nenner gibt an, in wie viele gleich große Teile das Ganze zerlegt ist.
  • Der Zähler gibt an, wie viele dieser Teile betrachtet werden.

Bei $\frac{3}{4}$ ist das Ganze in vier gleich große Teile zerlegt. Drei Teile werden betrachtet. Sind Zähler und Nenner gleich, stellt der Bruch ein Ganzes dar:

$$\frac{1}{1}=\frac{2}{2}=\frac{8}{8}=1$$

Ein Bruch kann auch größer als $1$ sein. Bei $\frac{3}{2}$ werden drei Hälften betrachtet. Das sind mehr als ein Ganzes.

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Frage 1 von 2LeichtWas bedeutet der Nenner im Bruch $\frac{2}{5}$?
Lösung: Das Ganze ist in fünf gleich große Teile zerlegt. — Der Nenner $5$ beschreibt die Einteilung des Ganzen. Der Zähler $2$ nennt die betrachteten Teile.
Frage 2 von 2MittelEine Pizza ist in vier gleich große Stücke geteilt. Zwei Stücke sind übrig. Welcher Bruch beschreibt den Rest?
Lösung: $\frac{2}{4}$ — Vier Stücke bilden das Ganze, deshalb steht $4$ im Nenner. Zwei Stücke sind übrig, deshalb steht $2$ im Zähler.
Wie bleiben Brüche beim Erweitern und Kürzen gleich viel?

Du kannst einen Bruch anders schreiben, ohne seinen Wert zu verändern. Dazu behandelst du Zähler und Nenner immer mit derselben Zahl.

Definition

Erweitern

Beim Erweitern multiplizierst du Zähler und Nenner mit derselben Zahl. Der Wert des Bruchs bleibt gleich.

Beispiel

Erweitere $\frac{3}{7}$ mit $2$:

$$\frac{3}{7}=\frac{3\cdot 2}{7\cdot 2}=\frac{6}{14}$$

Die Zahl der ausgewählten Teile und die gesamte Unterteilung werden gleichermaßen verfeinert. Deshalb sind $\frac{3}{7}$ und $\frac{6}{14}$ gleichwertig.

Definition

Kürzen

Beim Kürzen teilst du Zähler und Nenner durch dieselbe Zahl größer als $1$. Der Wert des Bruchs bleibt ebenfalls gleich.

Beispiel

Kürze $\frac{9}{27}$ durch $9$:

$$\frac{9}{27}=\frac{9:9}{27:9}=\frac{1}{3}$$

$\frac{1}{3}$ lässt sich nicht weiter kürzen. Der Bruch ist damit vollständig gekürzt.

Ein Bruch ist vollständig gekürzt, wenn Zähler und Nenner keinen gemeinsamen Teiler größer als $1$ mehr haben. Prüfe deshalb nach jedem Kürzen, ob du beide Zahlen noch einmal durch dieselbe Zahl teilen kannst.

Merke

Multipliziere oder dividiere beim Erweitern und Kürzen niemals nur den Zähler oder nur den Nenner. Sonst änderst du den Wert des Bruchs.

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Frage 1 von 3LeichtWelche Umformung ist eine gültige Erweiterung von $\frac{2}{3}$?
Lösung: $\frac{2\cdot 2}{3\cdot 2}=\frac{4}{6}$ — Eine wertgleiche Erweiterung entsteht nur, wenn Zähler und Nenner mit demselben Faktor multipliziert werden.
Frage 2 von 3MittelWarum sind $\frac{2}{3}$ und $\frac{4}{6}$ gleichwertig?
Lösung: Zähler und Nenner wurden beide mit $2$ multipliziert. — Gleichwertige Brüche entstehen, wenn dieselbe Multiplikation oder Division auf Zähler und Nenner angewendet wird.
Frage 3 von 3MittelWelcher Bruch ist die vollständig gekürzte Form von $\frac{12}{18}$?
Lösung: $\frac{2}{3}$ — Teile Zähler und Nenner durch $6$: $\frac{12}{18}=\frac{2}{3}$. Bei $2$ und $3$ gibt es keinen gemeinsamen Teiler größer als $1$.
Wie addierst und subtrahierst du Brüche?

Bei einer Addition oder Subtraktion müssen die Brüche denselben Nenner haben. Solche Brüche heißen gleichnamig. Erst dann rechnest du mit den Zählern; der gemeinsame Nenner bleibt stehen.

Beispiel

Berechne $\frac{1}{2}+\frac{1}{4}$.

  1. Die Nenner $2$ und $4$ sind verschieden.
  2. Erweitere $\frac{1}{2}$ mit $2$.
  3. Addiere anschließend die Zähler.

$$\frac{1}{2}+\frac{1}{4}=\frac{2}{4}+\frac{1}{4}=\frac{3}{4}$$

Das Ergebnis sind drei Viertel eines Ganzen.

Bei gleichnamigen Brüchen kannst du sofort subtrahieren:

$$\frac{2}{4}-\frac{1}{4}=\frac{1}{4}$$

Merke

Bei Addition und Subtraktion gilt: erst einen gemeinsamen Nenner herstellen, dann nur die Zähler verrechnen und zum Schluss vollständig kürzen.

Lückentext

Wähle in jeder Lücke die passende Form und prüfe anschließend deine Antworten.

Zum Addieren ungleichnamiger Brüche brauchst du einen Nenner. Beim Erweitern werden Zähler und Nenner mit derselben Zahl . Nach dem Addieren bleibt der gemeinsame erhalten.

Lösungen: Lücke 1: gemeinsamen; Lücke 2: multipliziert; Lücke 3: Nenner. Gleiche Nenner stehen für gleich große Teilstücke. Deshalb lassen sich anschließend die Anzahlen dieser Teile über die Zähler zusammenfassen.
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Frage 1 von 2MittelWelche Rechnung ist richtig?
Lösung: $\frac{1}{2}+\frac{1}{4}=\frac{2}{4}+\frac{1}{4}=\frac{3}{4}$ — Zuerst wird $\frac{1}{2}$ zu $\frac{2}{4}$ erweitert. Dann werden die Zähler addiert und der Nenner $4$ beibehalten.
Frage 2 von 2MittelWelches Ergebnis hat $\frac{3}{4}-\frac{1}{2}$?
Lösung: $\frac{1}{4}$ — Erweitere zuerst $\frac{1}{2}$ zu $\frac{2}{4}$. Dann gilt $\frac{3}{4}-\frac{2}{4}=\frac{1}{4}$.
Wie funktionieren Multiplikation und Division?

Für die Multiplikation brauchst du keinen gemeinsamen Nenner. Du multiplizierst Zähler mit Zähler und Nenner mit Nenner.

Beispiel

$$\frac{1}{2}\cdot\frac{3}{4}=\frac{1\cdot3}{2\cdot4}=\frac{3}{8}$$

Das Ergebnis ist bereits vollständig gekürzt.

Manchmal kannst du vor dem Multiplizieren über Kreuz kürzen. Das hält die Zahlen klein:

$$\frac{3}{7}\cdot\frac{14}{27}=\frac{1}{1}\cdot\frac{2}{9}=\frac{2}{9}$$

Beim Dividieren durch einen Bruch bildest du zuerst den Kehrwert des zweiten Bruchs. Dafür vertauschst du seinen Zähler und Nenner. Danach multiplizierst du.

Beispiel

Berechne $\frac{3}{7}:\frac{27}{14}$.

  1. Der Kehrwert von $\frac{27}{14}$ ist $\frac{14}{27}$.
  2. Ersetze die Division durch eine Multiplikation.
  3. Kürze und multipliziere.

$$\frac{3}{7}:\frac{27}{14}=\frac{3}{7}\cdot\frac{14}{27}=\frac{2}{9}$$

Merke

Nur bei der Division wird der zweite Bruch umgedreht. Bei der Multiplikation bleiben beide Brüche zunächst unverändert.

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Frage 1 von 3LeichtWelche Regel gehört zur Multiplikation von Brüchen?
Lösung: Zähler mal Zähler und Nenner mal Nenner — Bei der Multiplikation werden die Zähler miteinander und die Nenner miteinander multipliziert.
Frage 2 von 3MittelWie beginnt die Rechnung $\frac{3}{4}:\frac{6}{11}$ richtig?
Lösung: $\frac{3}{4}\cdot\frac{11}{6}$ — Bei einer Division bleibt der erste Bruch stehen. Der zweite Bruch wird umgedreht, und aus der Division wird eine Multiplikation.
Frage 3 von 3SchwerWelches Ergebnis hat $\frac{3}{4}:\frac{6}{11}$ vollständig gekürzt?
Lösung: $\frac{11}{8}$ — Es gilt $\frac{3}{4}\cdot\frac{11}{6}=\frac{33}{24}=\frac{11}{8}$.
Wie wandelst du gemischte Zahlen um?

Eine gemischte Zahl besteht aus einer ganzen Zahl und einem Bruch, zum Beispiel $2\frac{1}{4}$. Ein unechter Bruch hat einen größeren Zähler als Nenner, zum Beispiel $\frac{9}{4}$.

Beispiel

Wandle $2\frac{1}{4}$ in einen unechten Bruch um.

  1. Multipliziere die ganze Zahl mit dem Nenner: $2\cdot4=8$.
  2. Addiere den bisherigen Zähler: $8+1=9$.
  3. Behalte den Nenner bei.

$$2\frac{1}{4}=\frac{2\cdot4+1}{4}=\frac{9}{4}$$

Umgekehrt ergeben neun Viertel zwei Ganze und ein Viertel:

$$\frac{9}{4}=2\frac{1}{4}$$

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Frage 1 von 2MittelWelche Umwandlung ist richtig?
Lösung: $2\frac{1}{4}=\frac{9}{4}$ — Zwei Ganze sind acht Viertel. Zusammen mit einem weiteren Viertel entstehen neun Viertel.
Frage 2 von 2MittelWelche gemischte Zahl entspricht $\frac{11}{4}$?
Lösung: $2\frac{3}{4}$ — Elf Viertel enthalten zweimal vier Viertel und einen Rest von drei Vierteln. Deshalb gilt $\frac{11}{4}=2\frac{3}{4}$.
Karteikasten
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Überlege zuerst selbst und drehe die Karte anschließend zum Prüfen um.

Alles auf einen Blick
Mindmap
  • Bruchrechnung
    • Bedeutung: Zähler und Nenner beschreiben Anteile
    • Wertgleich umformen: erweitern und kürzen
    • Addition und Subtraktion: gemeinsamen Nenner herstellen
    • Multiplikation: Zähler und Nenner jeweils multiplizieren
    • Division: mit dem Kehrwert des zweiten Bruchs multiplizieren
    • Darstellungswechsel: gemischte Zahl und unechter Bruch
Abschluss-Check
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Frage 1 von 3LeichtWelche Aussage über $\frac{3}{4}$ ist richtig?
Lösung: Der Nenner zeigt vier gleich große Teile, der Zähler drei betrachtete Teile. — Beim Bruch $\frac{3}{4}$ steht die Gesamtzahl der gleich großen Teile unten und die Zahl der betrachteten Teile oben.
Frage 2 von 3MittelBerechne $\frac{3}{4}+\frac{3}{4}$ und gib das vollständig gekürzte Ergebnis an.
Lösung: $\frac{3}{2}$ — Die Nenner sind bereits gleich: $\frac{3}{4}+\frac{3}{4}=\frac{6}{4}$. Gekürzt durch $2$ ergibt das $\frac{3}{2}=1\frac{1}{2}$.
Frage 3 von 3SchwerWelche Begründung erklärt den Unterschied zwischen Addition und Multiplikation am besten?
Lösung: Beim Addieren müssen die Teilstücke gleich groß sein; beim Multiplizieren werden Zähler und Nenner jeweils miteinander multipliziert. — Gleiche Nenner machen bei der Addition gleich große Teilstücke vergleichbar. Für die Multiplikation gilt dagegen direkt: Zähler mal Zähler und Nenner mal Nenner.

Wenn du die passende Regel auswählst, Zähler und Nenner nicht verwechselst und jedes Ergebnis kürzt, kannst du die grundlegenden Aufgaben der Bruchrechnung sicher lösen.

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