Mathematik

kgV berechnen: Kleinstes gemeinsames Vielfaches

kgV berechnen: Kleinstes gemeinsames Vielfaches
kgV berechnen: Kleinstes gemeinsames Vielfaches
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Das kleinste gemeinsame Vielfache, kurz kgV, ist die kleinste positive Zahl, die durch alle gegebenen positiven Zahlen ohne Rest teilbar ist. Du kannst es mit Vielfachenreihen oder Primfaktoren bestimmen.

Deine Lernziele

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Gemeinsame Vielfache erkennen

Ein Vielfaches einer Zahl entsteht, wenn du sie mit einer natürlichen Zahl multiplizierst. Die Vielfachen von 6 beginnen beispielsweise mit 6, 12, 18 und 24.

Definition

Gemeinsames Vielfaches

Eine Zahl ist ein gemeinsames Vielfaches mehrerer Zahlen, wenn sie durch jede dieser Zahlen ohne Rest teilbar ist. Das kleinste positive gemeinsame Vielfache heißt kgV.

Für 6 und 8 sind 24, 48 und 72 gemeinsame Vielfache. Das kleinste davon ist 24. Deshalb gilt:

$$\operatorname{kgV}(6,8)=24$$

Merke

Das Produkt der Ausgangszahlen ist zwar ein gemeinsames Vielfaches, aber nicht immer das kleinste. Für 6 und 8 ist das Produkt 48, das kgV jedoch 24.

Teste dich
Frage 1 von 1LeichtWelche Aussage beschreibt das kgV von 6 und 8 richtig?
Lösung: Es ist das kleinste positive Vielfache, das 6 und 8 gemeinsam haben. — Das kgV suchst du unter den gemeinsamen Vielfachen. Die kleinste positive passende Zahl ist 24.
Mit Vielfachenreihen rechnen

Bei kleinen Zahlen findest du das kgV oft am schnellsten in den Vielfachenreihen.

  1. Schreibe die positiven Vielfachen beider Zahlen auf.
  2. Suche Zahlen, die in beiden Reihen vorkommen.
  3. Wähle die kleinste gemeinsame Zahl.
Beispiel

Gesucht ist $\operatorname{kgV}(12,18)$.

  • Vielfache von 12: 12, 24, 36, 48, 60, 72, …
  • Vielfache von 18: 18, 36, 54, 72, …

36 ist die erste Zahl in beiden Reihen. Daher gilt:

$$\operatorname{kgV}(12,18)=36$$

Teste dich
Frage 1 von 1MittelDu suchst das kgV von 5 und 12. Welche Überlegung führt sicher zum Ergebnis?
Lösung: Die erste Zahl, die in beiden Vielfachenreihen steht, ist 60. — Die Vielfachen von 5 und 12 treffen sich erstmals bei 60. Deshalb ist $\operatorname{kgV}(5,12)=60$.
Mit Primfaktoren rechnen

Bei größeren Zahlen werden Vielfachenreihen schnell lang. Dann hilft die Primfaktorzerlegung: Du schreibst jede Zahl als Produkt von Primzahlen.

Für das kgV gehst du so vor:

  1. Zerlege jede Zahl vollständig in Primfaktoren.
  2. Sammle alle vorkommenden Primzahlen.
  3. Wähle von jeder Primzahl die höchste vorkommende Potenz.
  4. Multipliziere diese Potenzen.
Beispiel

Gesucht ist $\operatorname{kgV}(54,63)$.

$$54=2\cdot3^3$$

$$63=3^2\cdot7$$

Du brauchst $2$, $3^3$ und $7$. Bei der 3 wählst du die höhere Potenz $3^3$, damit das Ergebnis auch durch 54 teilbar ist.

$$\operatorname{kgV}(54,63)=2\cdot3^3\cdot7=378$$

Kontrolle: $378:54=7$ und $378:63=6$. Das Ergebnis ist durch beide Ausgangszahlen teilbar.

Merke

Übernimm jeden Primfaktor mit dem größten Exponenten, der in einer Zerlegung vorkommt. Gemeinsame Faktoren werden nicht einfach doppelt genommen.

Lückentext

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

Beim Berechnen des kgV mit Primfaktoren wählst du für jede Primzahl die vorkommende Potenz. Für $54=2\cdot3^3$ und $63=3^2\cdot7$ brauchst du bei der 3 die Potenz . Das kgV ist .

Lösungen: Lücke 1: höchste; Lücke 2: 3^3; Lücke 3: 378. Die höchsten benötigten Potenzen sind $2$, $3^3$ und $7$. Ihr Produkt ist 378.
Die passende Methode wählen und prüfen

Vielfachenreihen sind anschaulich und eignen sich besonders für kleine Zahlen. Die Primfaktorzerlegung bleibt auch bei größeren Zahlen übersichtlich.

Kennst du den größten gemeinsamen Teiler, kurz ggT, kannst du für zwei positive Zahlen außerdem rechnen:

$$\operatorname{kgV}(m,n)=\frac{m\cdot n}{\operatorname{ggT}(m,n)}$$

Teile am besten vor dem Multiplizieren.

Beispiel

Für 18 und 24 gilt $\operatorname{ggT}(18,24)=6$.

$$\operatorname{kgV}(18,24)=(18:6)\cdot24=3\cdot24=72$$

Die Kontrolle bestätigt: $72:18=4$ und $72:24=3$.

Eine Zahl, die durch beide Ausgangszahlen teilbar ist, ist zunächst nur ein gemeinsames Vielfaches. Dass sie wirklich das kleinste ist, ergibt sich aus der korrekt angewendeten Vielfachen-, Primfaktor- oder ggT-Methode.

Teste dich
Frage 1 von 1MittelEine berechnete Zahl ist durch beide Ausgangszahlen teilbar. Was weißt du damit sicher?
Lösung: Sie ist ein gemeinsames Vielfaches; ihre Minimalität muss ebenfalls feststehen. — Prüfe zuerst die Teilbarkeit. Ob kein kleineres gemeinsames Vielfaches existiert, zeigt anschließend der vollständige Rechenweg.
Das kgV als Hauptnenner nutzen

Beim Addieren oder Subtrahieren von Brüchen brauchst du gleiche Nenner. Das kgV der Nenner ist der kleinste mögliche gemeinsame Nenner, der Hauptnenner.

Der Erweiterungsfaktor eines Bruchs ist:

$$\frac{\text{Hauptnenner}}{\text{bisheriger Nenner}}$$

Beispiel

Berechne $\frac{1}{6}+\frac{1}{8}$.

Zuerst bestimmst du den Hauptnenner:

$$\operatorname{kgV}(6,8)=24$$

Der erste Bruch wird mit 4 erweitert, der zweite mit 3:

$$\frac{1}{6}+\frac{1}{8}=\frac{4}{24}+\frac{3}{24}=\frac{7}{24}$$

Die Nenner sind gleich, und $\frac{7}{24}$ lässt sich nicht weiter kürzen.

Teste dich
Frage 1 von 1MittelMit welchen Faktoren erweiterst du $\frac{1}{6}$ und $\frac{1}{8}$ auf den Hauptnenner 24?
Lösung: Den ersten Bruch mit 4 und den zweiten mit 3. — Es gilt $24:6=4$ und $24:8=3$. Zähler und Nenner jedes Bruchs werden mit dem zugehörigen Faktor multipliziert.
Karteikasten
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Überlege zuerst selbst und drehe die Karte anschließend zum Prüfen um.

Alles auf einen Blick
Mindmap
  • kgV
    • Bedeutung
      • kleinstes positives gemeinsames Vielfaches
    • Berechnung
      • Vielfachenreihen
      • höchste Primzahlpotenzen
      • Formel mit dem ggT
    • Kontrolle
      • durch alle Ausgangszahlen teilbar
      • Minimalität durch den Rechenweg gesichert
    • Anwendung
      • Hauptnenner von Brüchen
Abschluss-Check
Teste dich
Frage 1 von 3LeichtWas unterscheidet das kgV von anderen gemeinsamen Vielfachen?
Lösung: Es ist das kleinste positive gemeinsame Vielfache. — Das kgV muss durch alle Ausgangszahlen teilbar und unter den positiven gemeinsamen Vielfachen das kleinste sein.
Frage 2 von 3MittelEs gilt $12=2^2\cdot3$ und $18=2\cdot3^2$. Welche Faktoren gehören in das kgV?
Lösung: $2^2\cdot3^2$ — Die höchsten Potenzen sind $2^2$ und $3^2$. Ihr Produkt ist 36.
Frage 3 von 3SchwerZwei Lampen blinken gleichzeitig. Danach blinkt die erste alle 12 Sekunden, die zweite alle 18 Sekunden. Wann blinken sie erstmals wieder gemeinsam?
Lösung: Nach 36 Sekunden — Die erste gemeinsame Zahl in den Vielfachenreihen von 12 und 18 ist 36. Daher blinken beide nach 36 Sekunden wieder gleichzeitig.

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