Mathematik

Kombinatorik in der Grundschule: alle Möglichkeiten

Kombinatorik in der Grundschule: alle Möglichkeiten
Kombinatorik in der Grundschule: alle Möglichkeiten
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Bei einer Kombinationsaufgabe verbindest du Dinge nach einer festen Regel. Du suchst alle Möglichkeiten und ordnest sie so, dass du keine übersiehst und keine doppelt zählst. Tabellen und Baumdiagramme helfen dir dabei.

Deine Lernziele

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

Was bedeutet Kombinatorik?

Stell dir vor, du möchtest ein Outfit zusammenstellen. Du wählst genau ein Oberteil und genau eine Hose. Es gibt drei Oberteile und zwei Hosen. Wie viele verschiedene Outfits sind möglich?

Definition

Kombinatorik

Die Kombinatorik untersucht, welche Möglichkeiten es gibt und wie man sie vollständig und geordnet findet.

Wildes Raten führt leicht zu Lücken oder Wiederholungen. Ein systematisches Vorgehen gibt dir eine feste Reihenfolge.

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Frage 1 von 1LeichtWas ist das wichtigste Ziel bei dieser Kombinationsaufgabe?
Lösung: Alle verschiedenen Möglichkeiten genau einmal erfassen — Du brauchst eine Ordnung, mit der du jede erlaubte Kombination genau einmal aufschreibst.
So findest du die Kombinationen in einer Tabelle

Wir nennen die Oberteile O1, O2 und O3, die Hosen H1 und H2. Jede Kombination besteht aus einem O und einem H.

Oberteilmit Hose H1mit Hose H2
O1O1–H1O1–H2
O2O2–H1O2–H2
O3O3–H1O3–H2
Beispiel

Beginne mit O1 und verbinde es nacheinander mit H1 und H2. Danach machst du dasselbe mit O2 und schließlich mit O3. So erhältst du O1–H1, O1–H2, O2–H1, O2–H2, O3–H1 und O3–H2: insgesamt sechs Möglichkeiten.

Merke

Halte eine Auswahl fest und gehe die andere Auswahl immer in derselben Reihenfolge durch.

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Frage 1 von 1MittelWelche Fortsetzung ist richtig, wenn du bereits O1–H1 und O1–H2 notiert hast?
Lösung: O2–H1 und O2–H2 — Nach allen Kombinationen mit O1 folgt O2. Auch O2 muss mit H1 und H2 verbunden werden.
So zeigt ein Baumdiagramm alle Wege

Ein Baumdiagramm beginnt mit einer Auswahl und verzweigt sich bei der nächsten Auswahl. Hier führt von jedem Oberteil ein Weg zu jeder Hose:

- H1: O1–H1 - H2: O1–H2

- H1: O2–H1 - H2: O2–H2

- H1: O3–H1 - H2: O3–H2

  • O1
  • O2
  • O3

Jeder vollständige Weg vom Oberteil zur Hose steht für genau ein Outfit. Du kannst die sechs Wege einzeln abzählen.

Gut zu wissen

Die Tabelle ordnet dieselben Möglichkeiten in Zeilen und Spalten. Das Baumdiagramm macht dagegen die nacheinander getroffenen Auswahlen sichtbar. Beide Darstellungen führen hier zum selben Ergebnis.

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Frage 1 von 1MittelWofür steht ein vollständiger Weg O3 → H2 im Baumdiagramm?
Lösung: Für das Outfit O3–H2 — Ein vollständiger Weg enthält genau eine Wahl aus jeder Gruppe: ein Oberteil und eine Hose.
So begründest du die Vollständigkeit

Zu jedem der drei Oberteile passen zwei Hosen. Deshalb entstehen drei Gruppen mit jeweils zwei Möglichkeiten.

$$3 \cdot 2 = 6$$

In Worten: Drei Oberteile mal zwei Hosen ergeben sechs Outfits.

Die Begründung besteht aus zwei Teilen:

  1. Zu jedem Oberteil hast du beide Hosen notiert.
  2. Jedes Outfit gehört zu genau einem Oberteil und erscheint deshalb nur in einer Gruppe.

Damit fehlt keine erlaubte Kombination, und keine wurde doppelt gezählt.

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Frage 1 von 1SchwerMia hat fünf verschiedene Outfits notiert. Sie sagt: „Das sind alle.“ Was zeigt sicher, dass noch eines fehlt?
Lösung: Drei Oberteile mit je zwei Hosen müssen sechs verschiedene Wege ergeben. — Für jedes der drei Oberteile gibt es genau zwei Wege. Daher müssen es $3 \cdot 2 = 6$ verschiedene Wege sein.
Jetzt probierst du es selbst

Du hast zwei Oberteile A und B sowie drei Hosen 1, 2 und 3. Ein Outfit besteht wieder aus genau einem Oberteil und genau einer Hose.

  1. Schreibe alle Outfits geordnet auf.
  2. Nenne die Anzahl.
  3. Begründe, warum deine Liste vollständig ist.
Beispiel

Lösung: Halte zuerst A fest: A–1, A–2, A–3. Danach folgt B: B–1, B–2, B–3. Es gibt zwei Oberteile mit jeweils drei Hosen, also $2 \cdot 3 = 6$ Outfits. Beide Oberteile wurden mit jeder Hose verbunden; deshalb fehlt keine Möglichkeit.

Lückentext

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

Beim systematischen Zählen halte ich zuerst ein fest und verbinde es mit Hose. Bei zwei Oberteilen und drei Hosen entstehen Möglichkeiten.

Lösungen: Lücke 1: Oberteil; Lücke 2: jeder; Lücke 3: sechs. Eine feste Reihenfolge verhindert Lücken: Für jedes Oberteil werden alle drei Hosen geprüft. Daher gilt $2 \cdot 3 = 6$.
Karteikasten
Karteikasten

Überlege zuerst selbst und drehe die Karte anschließend zum Prüfen um.

Alles auf einen Blick
Mindmap
  • Alle Möglichkeiten systematisch finden
    • Ordnen: feste Reihenfolge nutzen
    • Darstellen: Tabelle oder Baumdiagramm
    • Prüfen: keine Lücke und keine Wiederholung
    • Begründen: Gruppen mal Möglichkeiten je Gruppe
Abschluss-Check
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Frage 1 von 3LeichtWelche Darstellung zeigt nacheinander getroffene Auswahlen als verzweigte Wege?
Lösung: Baumdiagramm — Im Baumdiagramm entspricht jede Verzweigung einer Auswahl und jeder vollständige Weg einer Kombination.
Frage 2 von 3MittelWie viele Outfits entstehen aus drei Oberteilen und zwei Hosen?
Lösung: Sechs — Zu jedem der drei Oberteile gibt es zwei Hosen: $3 \cdot 2 = 6$.
Frage 3 von 3SchwerWelche Begründung zeigt am besten, dass die Liste vollständig ist?
Lösung: Jedes der drei Oberteile wurde genau einmal mit jeder der zwei Hosen verbunden. — Die feste Ordnung erfasst für jedes Oberteil beide Hosen. Dadurch sind alle sechs Kombinationen enthalten und keine doppelt.

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