liilii ;|iv|;.[;:; ''''wM lllllii. m. liilii! ra™W l!l!!!«li:i H !i'i Kiiiiiüü-'ii'iiiiüiüi:!!;!! iliiiiiiiii'iiiiiiliiiili iillt:'iii|iiliiiiiliii!i!ii^ ^i'iiliiiiiiiiiiiMiif'''!'''!'^ Ktl!{''lllll(llKI';||!:;i^llIll!||!iin:ii \i:>r •loiuii'iic' Lehrbuch der Arithmetik Gebrauch an niedern und höhern Lehranstalten und beim Selbststudium B. E. Richard Schurig. In drei Teilen. 1. Teil: 2. Teil: 3. Teü : Spezielle Zahlenlehre (Zifferrechnen). Allgemeine Zahlenlehre (Budistabenreclmen). Algebra nebst Anwendung auf die Analysis. Leipzig. Verlag von Friedrich Brandstetter. 1883. Lehrbuch der Arithmetik zum Gebrauch an niedern und höhern Lehranstalten und beim Selbststudium von B. E. Richard Schurig. Erster Teil: Spezielle Za,lileiilelix*e. (Zugleich ein Handbuch für Vollcsschullehrer.) Leipzig. Veilag voji Friodrich Braiidstetter 1R83. 10-3 ^' ^^ Vo D.'er r w r t. Grundgedanke zu dem vorliegenden Buche entsprang der durch hangjährige Erfahrungen und Untersuchungen wonnenen Überzeugung, bei mir ge- Lehren der Mathematik, insbesondere der Arithmetik, noch immer einer wahrhaft logischen Begründung, einer planmäfsigen Anordnung und einer für das stetige gesicherte Fortschreiten des Lernenden durchaus geeigneten dafs die Darstelluno; ermancjeln. Ob der, zur Abhilfe solchen Versuch seinen Zweck in Mangels von mir unternommene der That erfüllen werde, mufs ich der sachverständigen Beurteilung anheimstellen, vornehmlich aber von dem ernstlich bei gewollter Anwendung meines Versuches zu er- reichenden Erfolgte abhänfjiij machen. mag Auge In gleichem Sinne wichtige, von mir ins lich meine eio-enarti^e es die Zeit lehren, ob das nicht minder näm- gefafste Ziel erreichbar sei, dafs Entwickelungj der mathematischen Lehren Benutzung seitens praktischer Lehrer eigne und bei dem Unterricht in den Händen der Schüler von Gymnasien und Realschulen auf die Dauer bewähre. sich für die erfolgreiche In meiner langjährigen Praxis als Lehrer der mathematischen AVissenschaften habe ich allerdings ausreichende Gelegenheit gehabt, die Mehrzahl gelehrten jetzt üblicher Unterrichtsmethoden in der von mir Hiernach tritt Wissenschaft näher kennen zu lernen. mich heran, dafs mein Buch für den Anfang von mehrfacher Seite mit einem gewissen Mifstrauen, wie es einer "'anz andersartigren Gewohnheit in der Unterrichtsweise nur zu nahe liegt, aufgenommen werden mag, ein Älifstrauen, vorerst leider die Besorgnis an welches in der Eegel nur durch einen besondern äufsern Anstofs verscheucht werden kann. Bei alledem belebt mich doch die feste Zuversicht, dafs die von mir eingeführte methodische Vereinfachung des Lehrgebäudes und dessen Zurückführung auf möglichst wenige, in strenger Folge logisch fortentwickelte Sätze sich über kurz oder lanir weitere Vonvort. VI Bahn brechen und, woran mh' liegt, praktischem Lehrer noch mehr als auch allgemeinere Einführung in den mathematischen Lehr- kursus finden werde. Für die natürUchen Grenzen, welche ein Lehrbuch als solches einzuhalten hat, schickt es sich natürlich nicht, eine von dem ge- wöhnlichen Unterrichtswege abweichende Auffassung mit besonderen philosophischen oder pädagogischen Darlegungen polemischer Fär- bung ausdrücklich zu nächst ein in sich begleiten. geschlossenes Es galt vielmehr für mich, zuLehrgebäude aufzubauen und meine vielfach neue Methode durch ihre ganze Ausgestaltung für sich selbst sprechen zu lassen. Nur in sehr wenigen Fällen (z. B. §. 13, 18. Anmerk., S. 37) habe ich durch Mitteilung der Gründe für meine abweichende Auffassung einer unliebsamen Kritik vorgebeugt. Denn es sollte die strenge, direkte Beweisführung eine falsche Beurteilung verhindern. Keineswegs verkenne ich, dafs die streng logische Methode, wie sie mein Buch anstrebt, nicht für den ersten Anfang im Rechenunterricht sich eigne, aber sie soll dem Elementar- immer schon lehrer bekannt sein, damit er Unlogisches thunlichst vermeiden und das Logische nach und nach in der jugendlichen Anschauung ent- wickeln kann. So (Null) soll z. B. beim ersten Unterricht im Rechnen der Begriff nicht im Sinne des §.18 früheren kindlichen Auffassung (§. (S. 60 unten), sondern in der 9, 6, S. Erst der reifere Verstand wird einsehen, dafs 12) gelehrt werden. in der eigentlichen ^Mathematik nicht das „absolute Nichts" sein kann, und dafs es auch nicht blofs deshalb das „Unendlichkleine" ist, weil es die höhere Mathematik so will, oder weil ^ in jener Auffassung nicht = oo, sondern ein Unding wäre. Mit vorstehenden Worten will ich mich durchaus nicht rühmen, etwas Unfehlbares gegeben zu haben, im Gegenteil fühle ich, dafs auch in der mathematischen Logik stets noch ein Fortschritt, insbesondere eine noch einfachere und strengere Begründung mancher Sätze möglich sein wird. Leipzig, JuH 1883. Der Verfasser. Inhalt. Seite §. 1 §. 2. . Grundbegiift'e 1 Die Axiome 4 §. 3. Die ersten Lehrsätze §. 4. Arten der Grüfsen. §. 5. Arithmetik. §. 6. Addition (j §. 7. Additionssätze 7 4 Einteilung der Mathematik Einteilung der Gleichungen und der Arithnieiik Die 7 Species (§. 6 •— §. 17) 5 ... 5 6 §. S. Subtraktion §. 9. Subtraktionssätze lÜ 17 9 §. 10. Multiplication §. 11. Multiplicationssätze 19 §. 12. Division 26 §. 13. Divisionssätze 27 Partialdivision 47 §. 14. Potenzieren 51 §. 15. Potenzsätze 53 §. 16. Radicieren 54 §. 17. Logarithmieren 56 §. 18. Endliche und unendliche Gröfsen. §. 19. §. 20. §. 21. Das Zehnersystem Das Rechnen mit ganzen (Decimal-) Zahlen Andere Zahlensysteme §. 22. Vielfaches. §. 23. Einige Eigenschaften der Zahlen. Mafs. Null 59 64 ... 66 70 Arten der Zahlen Allgemeine Sätze der Teilbarkeit Kettendivision 72 . 77 80 §. 24. Teilbarkeit bestimmter Zahlen 85 § 25. Zerlegen einer Zahl in Faktoren 96 §. 26. §. 27. §. 28. Das Aufsuchen des grössten gemeinsamen Mafses Das Aufsuchen des kleinsten gemeinsamen Vielfachen Vorteile beim Rechnen mit ganzen Zahlen 103 Addition 105 Subtraktion 107 Multiplication 109 Division 122 §. 29. §. 30. 99 101 Neunerprobe 122 Elferprobe 139 ! Inhalt. Viir Seite 142 34. Gemeine Brüche Formänderungen der Brüche Addition mit Brüchen Subtraktion mit Brüchen §. 35. Multiplication mit Brüchen 153 §. 31. §. 32. §. H'S. §. 144 149 .... 151 §. 36. Division mit Brüchen 161 §. 37. Vereinfachen der Doppelbrüche 165 §. 38. Decimalbrüche 166 §. 39. Addition mit Decimalbrüchen 170 §. 40. 170 §. 41. Abbrechen der Decimalbrüche Subtraktion mit Decimalbrüchen §. 42. Multiplication mit Decimalbrüchen 173 §. 43. Division mit Decimalbrüchen §. 44. Verwandeln der gemeinen Brüche §. 45. Verwandeln der Decimalbrüche §. 46. §. 47. 172 176 in in Decimalbrüche 184 gemeine Brüche 201 Das Rechnen mit abgebrochenen und unvollständigen Decimalbrüchen Decimalbrüche in Verbindung mit gemeinen Brüchen 208 212 §. 48. Teilbrüche 215 §. 49. Angewandte Zahlen 222 §. 50. Proportionalität 233 .... Lösungen von Aufgaben durch Reduktion auf die Einheit Teilung nach gegebenen Verhältniszahlen (Gesellschaftsrechnuiig) Mischungsaufgaben . 51. 243 245 Zinsrechnung 248 Discontorechnung 253 Terminrechnung 255 Zinseszinsrechnung 259 Kettenrechnung 263 Regula 268 falsi Von den NB. entgegengesetzten Gröfsen. 270 (Positive und negative Gröfsen) 271 Ungeachtet der auf einen korrekten Druck dieses Buches verwendeten gröfsen Sorgfalt ein 239 Prozentrechnungen Auflösen durch Rückwärtsschreiten §. 234 ist Druckfehler die Möglichkeit nicht unberichtigt geblieben ausgeschlossen ist. , dafs doch hie und da würde es Die Verlagshandlung daher mit lebhaftem Danke anerkennen, von den verehrlichen Interessenten Werkes gegebenenfalls auf solche Fehler aufmerksam gemacht zu werden des §. Gröfse 1. Grundbegriffe. einfacher Begriff, also ein Begriff, der nicht erklärt (definiert), d. h. auf einen noch einfjicheren, übergeordneten (oder Gattungs-) Begriff zurückgeführt werden kann. 2. Gleich sind Gröfsen, wenn für die eine die andere gesetzt werden kann, ohne eine Änderung des Wertes zu bewirken. [Beispiel: 2 -f- 1 imd 3 sind gleich.] Gleichung ist das Urteil, dafs eine Gröfse einer andern 3. gleich sei. Die Form der Gleichung ist: A B, lies „^i gleich B'\ [Beispiel: 2 1=3]. In der Gleichung unterscheidet man die „linke Seite": links vom Gleichheitszeichen (=) und die „rechte Seite": rechts vom Gleichheitszeichen. 4. Addieren heifst eine Gröfse suchen, die eben so grofs ist, als 1. ist ein seiner Ursprünglichkeit wegen = + mehrere andere gegebene Gröfsen zusammengenommen. [Allgemeinmathematische Erklärung.] Die gegebenen, zu addierenden Gröfsen heifsen S um man« den, die gesuchte Gröfse: Summe. Es seien ^ z. B. a und b die Gröfsen (Linien), welche werden sollen, also die Summanden. Sucht man eine Gröfse (Linie) c, welche eben so grofs als a und b zusammen sein soll, so ist c die Summe. Man schreibt a-{-b c, gelesen: „a plus b gleich c". 5. Folgerung: Die Summe ist so grofs als die Summanden addiert = zusammen genommen. 6. Eine Gröfse ist gröfser als eine zweite, wenn zu letzterer etwas addiert werden mufs, um die erste zu erhalten. Zugleich ist alsdann die zweite Gröfse kleiner als die erste. So ist z. B. die Linie c (s. 4. Satz) gröfser als die Linie a und a kleiner als c, weil zu a: b addiert werden mufs, um c zu erhalten. Man schreibt c>a, gelesen: „c ist gröfser als a", und « c, gelesen: ,,a ist < 3>1,2<3.] kleiner als c". [Beispiele: Ist also A"^ Bj so ist zugleich ist zugleich 1 < 3.] Die Formen A> Ungleichungen. Scharig, Lehrbuch B, B<A der Arilhmetik. (z. I.Teil. B <^ A. B. 7 > 3, [Ist z. 2 B. 3 < 8) > nennt 1 1 , so man §.1. 2 Grundbegriffe. Aus dem 4. Satz folgt nun: Die Summe ist gröfser als jeder Summand. II. Jeder Summand ist kleiner als die Summe. Denkt man sich eine gegebene Gröfse als Summe, um 8. in derselben Summanden zu unterscheiden, so nennt man jene gegebene Gröfse: Ganzes, die Summanden: Teile (dieses Gan- 7. 1. Ist z. B. c (s. 4. Satz) gegeben und sind a und h nicht zen). ursprünglich vorhanden, sondern erst in zweiter Linie gedacht, so Man sagt auch: ist c Ganzes, a und b die Teile desselben. Denkt man sich den Ausdruck c ist in a und h zerlegt worden. a-\-h als gegebene Gröfse, so ist a-\-b Ganzes, a oder b ein „Teil" oder „GUed" dieses Ganzen. Man sagt daher: a-[-b ist ein zweiteiliger oder zweigliederiger Ausdruck. 9. Die Sätze 5 und 7 gehen nun über jn die folgenden: Das Ganze ist den Teilen zusammengenommen gleich. I. IL Das Ganze ist gröfser als jeder Teil. III. Jeder Teil ist kleiner als das Ganze. Einheit ist ein einfacher, also undefinierbarer Begriff. 10. 11. Die Einheiten sind unter sich getrennt vorhanden. Verbindet man eine gewisse Menge von Einheiten zu einem Begriff, so entsteht die Zahl. Zahl ist mithin die Summe der vorhandenen Einheiten. „Eins" ist die aus einer Einheit bestehende abstrakte Zahl, man also auf die Art der Einheiten Nimmt man zu Eins noch eine Einheit bei welcher nimmt. nicht Rücksicht hinzu und ver- einem Begriff, so entsteht die Zahl zwei. noch eine Einheit, so entstehen die Zahlen drei, einigt diese Einheiten zu Addiert man stets Die Zahlenbildung vier ist dieren von Einheiten. 12. Ziffern (Zahlzeichen) sind welchen man sich die Zahlen vorstellt. mithin ein successives Ad- Schriftzeichen, unter dieselben ersparen wir uns das Setzen von eben soviel Zeichen, als Einheiten vorhanden sind. Die Zeichen für eins, zwei, drei, vier .... sind: die Durch 1,2,3,4.... 13. Die unmittelbar aus der Einheit entstandenen Zahlen: nennt man natürliche Zahlen, die Reihe 1, 2, 3 u. s.w., 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13 natürliche Zahlenreihe. Der Entstehung zufolge ist jede in liegende Zahl um 1 gröfser als die zunächst links liegende, z. B. 7 um 1 gröfser als 6, 6 um 1 gröfser als 5, folglich 7 um 2 gröfser als 5. dieser Reihe Da 14-1=2, jede Zahl also aus 2-1-1 einer = 3 und folglich bestimmten 1-f 1 + 1=3 u.s.w., Menge von Einheiten zu- so treten die Einheiten als Teile der Zahl auf und man nennt daher die natürlichen Zahlen auch ganze Zahlen. 14. Addiert man Einheiten ohne Rücksicht auf die Art der Objekte, die sich uns als Einheiten vorstellen, so entsteht die sammengesetzt ist, I : 5 : §. unbenannte (abstrakte, 1. Grundbegriffe. absolute, 3 Werden reine) Zahl. dai:;('gen Einheiten derselben Art addiert und die ursprünglich nur abstrakte Zahl auf diese Art bezogen, so entsteht die benannte (eoncrete, relative, angewandte) Zahl. 3 3 (= + 1 -f- 1 1) So ist z. 1>. eine unbenannte Zahl, Mark, oder abgekürzt: 3./<?(= lJ^-\- J^-{- ] l J(.) eine benannte Zahl. Die Menge der Einheiten einer Zahl ohne Rücksicht auf 15. Art des Objekts nennt man auch „Anzahl". Die Anzahl von Dingen kann also nur eine unbenannte Zahl sein. die = + + 16. i 1 Es ist 3 1 und 3 Ji jeder benannten oder unbenannten Zahl lieiten (hier 3) 1 Ji. die + 1 Ji 4- Anzahl können unbenannt heiten selbst Zählen 17. ist unbenannte Zahl (s. 15. Satz), (1) oder benannt (1 .((^ eine stets = die heifst 1 JL In der Eindie Ein- sein. Anzahl der vorhandenen Einheiten durch eine Zahl bestimmen. 18. Zwei Gröfsen sind gleichartig, wenn die eine oleich der andern, oder ein Teil der andern ist. So sind 7 .fi und 7 Ji. gleichartig; 8 als Meter und 3 Meter gleichartig, weil man sich 3 Meter 7 JL und 8 Meter sind einen Teil von 8 Metern denken kann. ungleichartig. 19. Die Zahl ist eine specielle (bestimmte), wenn sie immer nur dieselbe Menge von Einheiten enthält, z. B. 1 Billion, (1, 24-i\); eine allgemeine (Buchstabe), wenn ausdrücken kann, z.B. a, sie jede specielle Zahl .r. — die Kenntnis von gewissen, noch An einigen Beispielen mag hier nicht entwickelten Begriflfen vorausgesetzt die Bedeutung und der Gebrauch der allgemeinen Zahlen gezeigt werden: 2 S (d. i. 8 vermehrt um 8 gleich 2 mal 8); Es ist 8 -f- 8 = = 2.5; 29 = 2 29; 29 a-\- a = 1 .a. — . 54-5 -j- man . allgemein = Gleichung a S, so entsteht jene 1. Gleiso entsteht die 3. Gleichung. Den Inhalt eines Rechtecks erhält man, wenn man die Länge mit der Breite multipliciert. Bezeichnet man nun die Länge mit a, die Breite mit (ausgedrückt durch Quadratfc, so ist der Inhalt des Rechtecks mafs). Ist z.B. Meter, die Länge des Rechtecks also 7 Meter, 6 5 Meter, die Breite des Rechtecks also 5 Meter, so geht a.6 über in 7 Setzt chung. Ist in dieser letzten a='29, =a.b a=7 = . ^35 Quadratmeter. Hat man ein Rechteck von Breite zu berechnen, so geht a .h über in 13.4, 13 Fufs Länge und 4Fufs d.i. 52 Quadratfufs. Die gegebene Linie c (s. 4. Satz) kann als Ganzes aufund in die Linien a und b (oder in 3 Linien u. s. w.) zerlegt werden. Stellt nun c die Einheit vor, so sind a und b die Teile der Einheit. Einheiten können also auch geteilt werden. 20. gefafst Allgemein Jede Gröfse kann Jede Gröfse kann als Ganzes aufgefafst werden; oder: geteilt werden. 1* 4 §• 2. Die Axiome. Die ersten Lehrsätze. §. 3. Die Axiome. §. 2. Axiome (Grundsätze, und evidente Sätze, Postulate) sind Sätze, Ursprünp:lichkeit wegen nicht auf noch einfachere Sätze zurückgeführt (d. h. nicht bewiesen) werden können, deren Beiiauptung also an sich klar ist. Es giebt nur 2 Axiome: 1. Jede Gröfse ist sich selbst gleich. (Identität nach Inhalt die ihrer Einfachheit = 3. und Form.) Symbolisch: a^a. Z.B. 3 2. Für jede Gröfse kann man eine ihr gleiche So kann tität nach Inhalt, aber nicht nach Form.) 3 = setzen. z, (Iden- B. in 3 an die Stelle der Zahl 3 der linken Seite der Gleichung die gleichbedeutende Gröfse 2 -h 1 gesetzt ( für 3 2 -}- 1 substituiert) werden. 2 Es entsteht alsdann 1 ^^ 3: + §. Die ersten Lehrsätze. 3. Lehrsätze (Theoreme) sind Sätze, die bewiesen werden müssen, deren Wahrlieit und Richtigkeit als eine notwendige Folge aus den bereits als wahr anerkannten Sätzen gezeigt werden mufs. d. h. 1. Lehrsatz. A Ist so ist auch Ist = B (Voraussetzung), B^A (Behauptung). Oder: Die Seiten einer Gleichung können vertauscht werden. z.B. 2-1-1 12 3, so ist auch 3 = = + = Beweis. A A (s. §. 2, 1). Nach § 2,2 kann an die Stelle des A der linken Seite dieser Gleichung das ihm gleiche B (s. Voraussetzung!) gesetzt werden. Alsdann entsteht: B='A. 2. Lehrsatz. Ist so Oder: Ist ist J=-=C B=C A (Voraussetzung), \ =B (Behauptung). jede von 2 Gröfsen einer dritten gleich, so sind jene unter sich selbst gleich. C=B Teil der Voraussetzung und Stelle des C in der Gleichung A=C Teil der Voraussetzung) Beweis. Da kann an die satz), so (s. 2, (s. 1 das ihm gleiche B . gesetzt werden. A = B. I.Lehr- Es entsteht alsdann: Anmerkung. Eine dritte Art von Sätzen, durch welche die Mathematik lehrt, sind die „Folgerungen aus Erklärungen". Die in §. 1,9 gegebenen Sätze sind z. B. nicht Axiome, sondern Sätze dieser 3. Art. §.4. Arten d. Giöfsen. Eint. d. Math. §. 4. Arten der Gröfsen. Die Gröfsen §.5. Eint. d. Gleich, u. d. Arithm. 5 Eiuteilung der Mathematik. sind: Zahlgröfscn (discrete, gesonderte, unstetige), solche, deren Teile (Einheiten) unter sich getrennt vorhanden sind; oder II. Eaumgröfscn (stetige oder continuicrliche Gröfsen), solche, deren Teile in ununterbrochenem Zusammenhange stehen (bei welchen die Grenze des einen Teils zugleich die Grenze des nächI. sten ist). teilt man die Mathematik ein in: Arithmetik — Lehre von den Zahlgröfsen. IL Geometrie Lehre von den Kaumsröfsen. Hiernach I. — Arithmetik. §. 5. 1. 1. Einteilung der Gleichungen und der Arithmetik. Die Gleichungen sind entweder: unbedingte (analytische, identische), wenn die linke Seite der rechten ohne besondere Bedingungen in Bezug auf den Wert der Gröfsen gleich ist. Z.B.: 3 1 4, [x -\-2'X d-x: denn in dieser Gleichung kann für x jede nur mögliche Gröfse gesetzt werden, immer ist die rechte Seite der 2-9 linken gleich. Setzt manz.B. a; 3-9, 9, so entsteht: 9 d.i. 9 -+-18 ^27, oder setzt man x 60, so entsteht: 2-50 50 3.50, d.i. 50+100=150.] IL oder bedingte (synthetische, algebraische), wenn die linke Seite der rechten nur für gewisse Werte der allgemeinen und zu suchenden Gröfse (x) gleich ist. Z. B.: + = = = = + = + = 34-a;=12. + [Hier ist nura:==9, während in a; 2 •a:=3'a: (s. I.) für a: jede Gröfse gesetzt werden konnte.] 2. Hiernach wird die Arithmetik eingeteilt in: I. Zahlenlehre — Lehre von den unbedingten Gleichungen. A. Specielle Zahlenlehre (ZifFerrechnen, Elementarrechnen, gemeine Arithmetik), wenn die Gleichungen nur sj)ecielle Zahlen enthalten. B. Allgemeine Zahlenlehre (Buchstabenrechnung, allgemeine Arithmetik), wenn die Gleichungen allgemeine Zahlen enthalten. — Algebra Lehre von den bedingten Gleichungen. Die Algebra bestimmt, wie grofs in der bedingten Gleichung 0;= 12, s. 1, II) die Unbekannte (a;) genommen werden B. 3 IL (z. + mufs, damit die linke Seite der rechten gleich wird. 3. Unter Species (Grundrechnungsarten) versteht man 7 Grundoperationen mit Zahlen, und zwar die Addition mit Zahlen §.6. Addition. ß und diejenigen 6 Operationen, welche unmittelbar aus Vereinfachung und Umkehrung entstehen. dieser Ad- dition durch Sie heifsen: Direkte bpecies: I, III. V. Indirekte Species (Umkeluungen): Addition. Multiplication. ( Potenzieren. l 7 Species Iiie §. 6. 1. Die Addition II. Subtraktion. IV. Division. VI. Radicieren. VII. Looarithmieren. (§. 6— 17). Addition. sucht eine Zahl, die eben mehrere andere gegebene Zahlen zu- (das Addieren) soviel Einheiten enthält, sammengenommen. als (Vergleiche diese arithmetische Definition mit der allgemein -mathematischen §. 1,4!). Gegeben Gesucht 3 IS =11 Ädditionssätze. §. 7. 7 jedoch die Pareuthesen weg, wenn das Resultat kein zweideutiges werden kann. §. Additionssätze. 7. Die Anordnung zweier Summanden ist beliebig. 3-1-4. Allgemein: a-\-b b-{-a. 4 4-3 1. = = +3= + + + + + 1+1. Beginnt man das Zählen der Einheiten mit der 4+ 3=3 + Folglich steht 3 + Beweis. 4 1 1 1 1 1 Um 2. zunächst die Einheiten der 2. und 3. Zeile die I.Zeile um jene Summe ver- man addieren und dann =(4 + 5), 3 Man so ent- und 5 Einheiten: 3, 4 zu addieren, könnte mehren == 2. Zeile, 4. ist 4. + + (4 5). könnte aber auch zuerst die Einheiten der 1. und 2. Zeile addieren =(3+4), und dann die Einheiten der 3. Zeile hinzu5. fügen (3 4) Ferner könnte man 4 (5 3) rechnen u. s. w. = + + Da alle halten, so + + Ausdrücke dieselbe Menge von Einheiten ^iese ent- ist: +(4 + 5) = (3 + 4) + 5 = 4 + (5 + = + +3 = (5 + + 4 w. Allgemein: « + (^^+c) = (a + + = + + = + c)+a 3 u. 3) c &) u. s. 3) (4 5) s. & a) (c (^> w. 3. Betrachtet man von den vorstehenden Ausdrücken zunächst dies, dafs man zu 3 die man zuerst 3 um den alsdann die erhaltene 4), + (4 + = (3 + 4) + 5, so bedeutet Summe (4 + 5) addieren kann, wenn einen Summand vermehrt =^(3 + 3 5) 4 Summe noch um Summand den andern Anstatt eine Summanden zu addieren, kann einzeln addieren. Symbolisch: = (« + + « + (^ + + (2 + = (8 + 2) + 7 = 10 + 7 = Vergleicht man 3 + 4 = (3 + 4) = + 4) + 5, mit 3 + (4 + c) Beispiel. Zusatz. 8 5) Um 4. man ihre c. ^') 7) so ergiebt sich der Satz: so viel gröfser der Summe. Oder: 5. Summe 17. (3 Summand, um so viel gröfser die + 4 + 5 könnte man entweder mit 3 + 9=12, oder mit + (4 + 5) = w. berechnen, (3 + 4) + 5 = 7 + 5 = 12 3 3 u. s. 8 Additionssätze. §• 7. = + +5 + u. s. w. (siehe 2. und 3. Satz), des Ausdrucks 3 -f- 4 H- 5 doch immer dasselbe Resultat erzielt wird, so ist es nicht nötig, die Parenthesen zu schreiben, sondern dafür den einfachen Ausdruck da aber 3 also (4 H- 5) (3 4) beliebiger Berechnung bei 3-1-4 + 5. Oder: Die mehrere Summanden einer Summe einschliefsende Parenthese kann beliebig weggelassen werden. Symbolisch: a -i- (b -{- c) ia-i-/j)-\-c =a b = a-{-b-\-c. -\- -\- c; = + + + + + + = + + 5. Ist 3 4 5 und (3 -h 4) 5 3 4 (4 4- 5) 3 5, so mufs auch umgekehrt für 3 4 5: 3 -|- (4 -f 5) oder (3 -j- 4) -+- 5 gesetzt werden können (s. §. 3,1). Oder: Man kann beliebig mehrere Summanden einer Summe in Parenthese setzen. a-{-b-{-c Symbolisch: = a-{-ib-\-c) = {a-\-b)-\-c. Dem Satze zufolge gehen Ausdrücke des über 3 + 4 + = + 5 + 3 = 5 + 34-4 w. 6. nun die 4. 5 in: u. Die Anordnung von mehr Symbolisch: a-|-& c als 2 Satzes 2. 4 Oder: s. Summanden ist behebig. w. + =c+i +«= + c+ a=a + c+ und Satze 3 + 4 + 6 + 7+9 = 3 + 7 + 4 + 6 + 9 = (3 + 7) + (4 + 6) + 9 = 10-i-10 + 9 = (lü + 10) + 9 = 20 + 9 = 29. Oder: 7. ft Nach dem Um eine 6. Summe man immer Z^ 5. s. zu berechnen (Zahlen zu addieren), kann Summanden je 2 u. ist: in beliebiger Ordnung in eine Zahl vereinigen. = il^+lJ^.-\-lJ^)-\-(lJl.-i-l^) = \Jd J£ IJ^. ^ IJ^ = 5 ^. Dagegen: 3 c^ + 2 Meter = ^ + c^ + ^ + Meter + Meter, 8. d^.-\-2Jl. -{- \ 1 also I. 1 -\- -{- 1 1 \ -i- 1 weder 5 Jl. noch 5 Meter. Hieraus ergiebt sich: Nur gleichartige und gleichbenannte Gröfsen können addiert werden. II. Die Summe manden. ist gleichartig und gleichbenannt mit den Sum- Dennoch lassen sich ungleichbenannte gleichartige Gröfsen wenn sie gleichbenannt gemacht werdmi können. Z. B. 4 Frauen 5 Personen 4 Personen 9 Personen. addieren, 5 Männer = = + Gleiches zu Gleichem addiert giebt Gleiches. A = B (Voraussetzung), so auch A-\- C==ß-\- C (Behauptung). Man schreibt auch: A = B p\ (Voraussetzung), p A+C=B+C (Behauptung). + 9. Ist ist \ f^r x ^ Subtraktion. §. 8. Beweis. Es A ist 9 + C=A-'r C (s. \. Axiom). Setzt man an die Stelle des A der rechten Seite dieser Gleichung das ihm gleiche B (s. Voraussetzung und 2. Axiom), so entsteht: A-^C=B-{-C. ^"'^'^- ^'^ iZ.^] so Beweis. ist auch A-{- C=^B-{- man Setzt in A (Voraussetzung), D (Behauptung). =B C=C A-^C = B-{-C (s. 9. Satz, 4. Zeile) an die Stelle des C der rechten Seite der beiden letzten Gleichungen das ihm gleiche I) (s. Voraussetzung), so entsteht: A =B C=D A-\-C=B-{-D. §. 8. Subtraktion. 1. Die Subtraktion (das Subtrahieren) ist die Umkehrung der Addition (daher die 1. indirekte Species). Sie sucht aus der Summe (einer Additionsgleichung) und einem der beiden Summanden derselben den andern Summand. [Genetische Definition!] In Bezug auf 8 I. + 3=11 entweder aus manden, z. B. 3, den Gegeben 11—3 würde also die Subtraktion Summe 11 und einem der beiden Sumandern Summand 8 suchen. Geschrieben: der Gesucht 10 Subtraktionssätze. §• 9- mand und geben. 14 5 so mufs auch +^= 4 3 + = 2+1=3, 1+1=2, so Ist z. B. — =9 Da nun 9 richtig, 1 =5 9 14 sein. 4, 1 4—1=3, Auf Grund 3 — 1=2, der Subtraktion 2—1 = ist auch 1. kann man mithin in der natür- lichen Zahlenreihe rückwärts schreiten: ....7, Summe Die 2. (11) wird also Summand (3) Summand (8) zum der gegebene der gesuchte Mittelst der 3. 6,5,4,3,2,1. zum Minuend (s. 1,1), zum Subtrahend, nun Rest. abgeleiteten Begriffe sind folgende Real- definitionen möglich: Subtrahieren heifst eine Zahl (8) suchen, die zum Subtrahend (3) addiert, den Minuend (11) giebt. Rest (Differenz, Unterschied) ist die Zahl, welche zum Subtrahend addiert, den Minuend giebt. 11 3 ist der formelle, theoretische Rest, 8 der materielle, praktische Rest. — Die Vergleichung ungleicher Zahlen durch Addition und erfordert stets den Comparativ. Z. B.: 8 ist um 3 4. Subtraktion A hat Mark B: 2 ist um 4 kleiner Bei ungleichen Zahlen gebraucht man „als", bei gleichen Zahlen „als" und „wie". Z. B,: 2 ist eben so grofs wie 6 5 1 (oder: als 6+1), falsch dagegen: 5 ist gröfser wie 2. Die Subtraktion beantwortet die Frage, um wie viel gröfser oder kleiner eine Zahl ist als eine andere. Beispiel. viel gröfser ist 12 als 9? Antwort: um 12 9, d.i. um 3. wie viel kleiner ist 3 als 7? Antwort: um 7 3, d. i. um 4. gröfser als 6; als B 5; hat 4 4 Mark mehr weniger + als als A. + Um — Um — §. 9. Subtraktionssätze. 1. Der Beweis für die Sätze der indirekten Species ist dadurch zu führen, dafs sie auf die Sätze der direkten Species zurückgeführt werden, aus welchen sie entstanden sind.*) *) Die Beweisführung für die Sätze der Zahlenlehre nahm früher auf diese Entstehung keine Rücksicht. Nicht oft sondern in der Regel ging man von falschen und unbewiesenen Sätzen aus. Später wurde man rationeller, indem man beide Seiten auf gleiche Weise veränderte. z.B. , Um -r- .c= erhielt b zu beweisen, multiplicierte , . -^ . c = & —— - . , d.i. a .c man beide Seiten = a .c, folglich richtig! mit &. Aber auch Man diese Beweisführung ist unrichtig, da sie erstens die Entstehung der Division aus der Multiplication nicht berücksichtigt, und zweitens die Sätze: „Gleiches zu Gleichem addiert giebt Gleiches" u. s. w. anwendet, die nur in der Algebra Anwendung finden dürfen. Die Algebra allein darf den Subtraktionssäfze. §. 9. müssen Die Sätze der Subtraktion zuorehörige Additionsfrleicluinf!; Gesuchter Gegebener oder + Subtrahend Rest Subtrahend -h Rest oder also richtig sein, ist, wenn — = wenn die also Summand + gegebener Summand Summand + gesuchter Summand wenn folglich ist, riciitifj 11 = der = der Summe, Summe = Minuend, = Minuend ist. = + SubBeispiel. 1123 456 667 ist richtig, weil Rest 667 456 1123 und diese Zahl dem Minuend gleich (Probe für die Richtigkeit der Subtraktion!) trahend ist. = + 2. (8 (a + —8=3 + — 3=8 3) -f- *) und (8 3) und {a-\-h) — =a h ; — a^h. allgemein Oder: bestehende Summe um einen der Summanden vermindert, giebt den andern Summand. Diese Sätze sind zwar schon unmittelbar aus der genetischen Definition der Subtraktion (s. §. 8, 1,11) abgeleitet worden, sie könnten aber auch nach vorstehendem 1. Satze dadurch bewiesen werden, dafs man zunächst auf der linken Seite der Gleichung Minuend (die zu vermindernde Zahl) und Subtrahend (die abzuziehende Zahl), rechts den Rest (Resultat der Subtraktion) unter- Summanden Eine aus 2 scheidet: (i+i)-3=i ^ Ph ^ Minuend Da nun Satz 1) diese <y ^8 + 3= + Rest Shd. Subtraktionsgleichung + = Aus dem Minuend, so ist (siehe richtig. 11—3=8, auch als 3 8 11 folgt sowohl 8 3 geMithin kann aus 11 3 8 stets 11 bildet werden. Allgemein: Man kann den Rest stets mit dem Subtrahend vertauschen. Oder: Der Minuend um den Rest vermindert, giebt den Subtrahend. b) b. {a Aus a (a b) folgt daher auch a 4. Ist die Subtraktionsgleichung richtig, so mufs auch Minuend Rest Subtrahend und Subtrahend Minuend sein. Rest 11 richIst daher 11 3 3 8 richtig, so mufs auch 8 tig sein. also zu untersuchen, ob eine Addition richtig ist. 3. 11 —8= — = 3. — b= — — = — + + — = = = Um Wert der Seiten verändern. — = + = Sie bildet aus 3 X ^-^= 12 die Gleichung Die rechte Seite hat zuerst den Wert 12, dann 24. Die Zahlenlehre dagegen läfst den Wert der Seiten der Gleichung stets unverändert, z.B. 2 (3 4 5 6) 2 42 =- 84. Hier sind alle Ausdrücke vor 2 (1 2 -1- 30) uiid nach den Gleichheitszeichen einander gleich. . . + . = . = . Subtraktionssätze. §• 9. 12 Erdie Summe um den einen Summand vermindern. giebt sich der andere Sunmiand, so mufs die Addition richtig sein. kann man Da 5. — = — a (a b unbedingt (apodiktisch) b) und Min. Shd. Rest unterschieden werden kann, so mufs auch richtig ist Rest Shd. 1. IL {a I. — b) -\-b = a, um Eine Differenz, Minuend. IL Zusatz. + Shd. = Min. und + Rest = Min. sein, d. i. oder: den Subtrahend vermehrt, giebt den b-\-ia — b) = a. Kehrt man II um, so erhält man: a^b -{-{a — b). Dieser Satz löst die Aufgabe: „WÄche Zahl ist zu 7 zu adDenn 1 1 7 dieren, um 11 zu erhalten? " 7 4. (1 1 7) Es ist also zu 7 die Zahl 4 zu addieren! — = + = + die Bezeichnen wir „Nichts" mit dem Zeichen (Null) — 6. lehrt §.18 wahre Bedeutung von so ist: „8 vermehrt um Nichts = — „8-1-0=8"; 8", oder: Aus j ,r a. — = — = nen, könnte und zwar: I. = diesen Gleichungen folgt (nach §. 8,1) unmittelbar: 8 8; allgemein: f t a «, oder: Eine Zahl um Null vermindert giebt jene Zahl selbst wieder. 8 0; allgemein: / 8 l a a 0; oder: Eine Zahl um sich selbst vermindert giebt 0. Um 7. , allgemein: a-\-0 — = — = oder a — a-\-b — b -\-b oder b b man die Zahlen in verschiedener zuerst a-\-b berechnen, dann —b zu berech- Ordnung verbinden, -\- a b subtrahieren, also {a-\-b} — = —b a. b berechnen. Nach Satz 2 aber ist {a-hb) IL Man könnte auch erst a b berechnen und dann b addieren, also {a b)-\-b berechnen. Aber auch dies ist nach dem 5. Satze a. — — = = IIL b-{-{a — Satz), = a-^0 = IV. a-\-ib — — b)-\-a = 0-{-a = V. offenbar nicht so Da das Resultat immer dasselbe (= nötig, {a-\-b) — = a w. zu schreiben, vielmehr können die Parenthesen weggelassen werden, und genügt: —3= «-!-& — = A. B.: 7 «— + = B. B.: 9 — 2-f-2 = b + a— = 6 8 — 6 = C. Eben so: b) a, (s. 5. b) a, {b a. ä) ist, b ist u. s. es & & a; z. & «; z. b a; z. -1-3 7. 9. B.: -[- 8. I : §. 9. Subtraktionssätze. 13 Siiinmanden und ^Minuenden nennt man auch Den letzten Sätzen Subtrahenden subtraktive Zahlen. A, B, C zufolge heben sich inmier gleiche additive und subtrakh). b mit tive Zahlen (-|- h mit b und Anmerkung. additive, — — + — = {a — c)-\-b {a-\-b) c 8. Min. Anstatt eine Shd. oder: ', "Ro^t Summe um irgend eine Zahl zu vermindern, kann man einen der Summanden um diese Zahl vermindern und den Rest um den andern Summand vermehren. Beweis. Minuend! ö (s. 5. Satz II) (a — c) Rest c Shd. = = + + = + + 8)-3 = (23 — 3)-f-8 = 20 + = nach §.7,1 auch schreiben: Zusatz. Derselbe Satz — oder: — = + z.B.: ft ft 8 (•23 1. b -\-{a c {b -\- a) c)\ Anstatt eine Summe zu vermindern, kann man auch den einen Summand um den Rest aus dem andern Summand und den Subtrahend vermehren. Z. B.: (17— 7) 16. 7 6 4- 10 17) (6 6 Zusatz. Vergleicht man: — = + = b — c={b — {a-\-b) — c=a-\-{b — + 2. 28. läfst sich = c) mit Um gröfser der so viel Minuend, so ergiebt sich: so viel gröfser der c), um Rest. 9. Umgekehrt (a — c) -\- b = {a -\- b) — c; oder: um irgend eine Zahl zu vermehren, kann man den Minuend um diese Zahl vermehren und von der entstehenden Summe den Subtrahend abziehen. 25. 8 3 28 3 Z. B.: (20 (20 8) 3) um, so erhält man: Zusatz. Kehrt man Satz 8, Zus. Anstatt eine Differenz — + = b -\-{a + — = — = — = c) 1 {b -\- a) — c; oder: Zahl um eine Differenz zu vermehren, kann man die Zahl um den Älinuend vermehren, und von der Summe den Subtrahend abziehen. Anstatt Z. B.: 5 eine beliebige + (10 — 4) = (5 + 10) — 4 == 15 — 4 = 1 1. 10. und a — c-\-b, in beliebiger Ordnung berechnet, giebt nach den bisherigen Sätzen: a+ — = (« + — = {a + — {b — c)-{-a = a + {b — III. {a — c)-{-b = {a + b) — = {b-^d) — c = {a + b) — b-{-{a — IV. Da immer dasselbe Resultat: {a-\-b) — c erscheint, so sind a-\-b — c I. (^> c) ^/) 11. c; c) b) c; C', c) c. A. die Parenthesen unnötig und man schreibt: statt (a c nur a-{-b c, &) c)-{-b nur a c-\-b, {a „ a-\-{b c) nur a-\-b c. „ + — — — — — — : § 14 Zusatz. a -{führen zu {b -\- c) dem =a -{- Subtrakfionssätze. 9- b und « c -{- + — = a-\-b - c c) (* Satze: einem Pluszeichen befindliche Parenthese kann weggelassen werden, ohne dafs sich die in derselben befindlichen additiven und subtraktiven Zahlen ändern. Die nacli stets Beispiel. 4 B. Anstatt: + 8 — 2)= + 5 + 8—2; +—(5 — d-{-e) = a-i-b — c — d-{c {a-\-b) — c = (a — c)-{-b kann nun a-{-b — c = a— c-\- b 1 a-{-{b e. auch Oder: Die additiven und subtraktiven Zahlen können angeordnet werden. geschrieben werden. beliebig 17+9 — 7 = 17 — 7 + 9=10 + 9. Beispiel {a-\-d) 11. — ib-\-d) = a — *; oder: Die im Minuend und Subtrahend enthaltenen gleichen Summanden heben sich. Beweis. Rest + Shd. ={a—b) + ib-j-d) = [{a — b)-\-b]-\-d = a + = Min. a—ö= + — rf 12. Umkehrung (ö Die DiiFerenz trahend Beispiel. 796 1 123 um rf) (b -\- d); oder: wenn Minuend und Sub- bleibt unverändert, dieselbe Gröfse vermehrt werden. + - (796 + = 127 — 800 = 327. — — d) = a — (VergL d) — 13. Beweis. Rest + Shd. =(a — + — rf)=[(a — + ^>]-rf =a— rf=Min. 14. Umgekehrt: — d) — — a — b= — b)— c = — — 15. Beweis. — b]-^ = — -^ — Rest + Shd. =[{a — = a — = Min. — — Da a — — und a — c — nur entweder — b berechnet werden können, beide Ausdrücke oder {a — aber gleich sind, so oder: a— — =a—c — = — (1 123 4) 1 4) {b ia 11.) b. (& 6) &) {a {b (a d). c) ia b. [{a c c) c) b c] b b als als b c {a b) c) ist: b Da + = \a-]-c) — d] — = — d)-{-a\~b '{a—b) '_{c s. w., so =[(a + c]--d b u. b; c Die Anordnung der Subtrahenden nun kann also (s. c) beliebig. — ö] -rf(s. Satz 9) —b ^[{c — d) — b]-\-a — + —d b -\-c — d ah Satz) Satz) 15. (s. 8. a- ist = [{c -\-a)-d] (s. 8. [(« ^) c] Satz) c §. 9. Subtraktionssätze. 15 — d)--b^-\-a u. s. w. berechnet werden. Allgemein: [(c Jeder aus vielen additiven und subtraktiven Zahlen bestehende Ausdruck kann in beliebiger Onhunig {in)iucr je 2 beliebige Zahlen verbindend) berechnet werden. Beispiele: oder als 13 — 6 — 3=13 — 3 — 6=10 — — 3-f9 + 5 — 9 + 3 = + — + — 3)H-5 = + + + 5 = 12; — d — b-\- a — c — a-\- = d-\-(a — a)-\-{b — = rf+0 + — C = — Zusatz. Vergleicht man a — c = (ö — — c^'^ia — — mit {a — 6; 7 7 (9 (3 9) 7 b c b) c. 6? c) so ergiebt sich der Satz: so viel kleiner der Um Rest. 16. I. II. b^ c) b) um Minuend, so viel kleiner der — + = — a b — c. Oder: (ft c) a Löst man nach einem Minuszeichen eine Parenthese auf, so verwandeln sich die in derselben befindlichen Summanden in Subtrahenden. Anstatt eine Summe abzuziehen, kann man die Summanden einzeln abziehen. ,i Beweis. Rest + Shd. = a — i — c + + = ö — b — c + ^ + c) (ft = a = Min. Beispiel. - + = 29 - 9 — 5 = 20 — Zusatz. Vergleicht man: a — b^^ia — b) mit a — + = (a — — so •29 5) (9 b) c) (& Um so viel gröfser der Subtrahend c, , um e 5. ergiebt sich: so viel kleiner der Rest. 17. Umkehrung: a I. verwandeln manden II. — — = a~(& + c ft c). man nach einem Minuszeichen Bildet sich die Subtrahenden in derselben in Sum- (in additive Zahlen). Anstatt mehrere Zahlen einzeln zu subtrahieren, kann Summe ihre subtrahieren. —b -\- man Z. B.: — 7 — 3 = 23 — (7 + 3) = 23 — d-\- e — /= a + c + e — b — d — c 23 Zusatz. a Oder: eine Parenthese, so 1 = + + e)- 0. /' {b-^d-\-f); oder: Um einen aus vielen additiven und subtraktiven Zahlen bestehenden Ausdruck zu berechnen, kann man die Summe der additiven Zahlen um die Summe der subtraktiven ver(« mindern. Z. B.: c : 16 : §• 9. Subtraktionssätze. — 6 + 8 — 4 = 11+8 — 6 — 4 = 1+8) — (6 + = 19 \Q — 9. 234 147 + 456 — 369 + 678 — 789 = (234 + 456 + 678) — (147 + 369 + 789) = 1368 — 1305 = 63. — c)^a — b-\-c; oder: 18. a— 11 (1 4) {b Löst man nach einem Minuszeichen eine Parenthese auf, so verwandehi sich die in derselben befindlichen Subtrahenden in Summanden. Beweis. Rest + Shd. =^a — h-\-c-\-{h — = a — h-\- c-\-b — c c) = a = Min. Beispiel. — = 18 — 8 + = 10 + 18 — Zusatz. Vergleicht man — a — = — = — + so ergiebt mit a — (8 5 5) h {h Um {a h) {a c) 5. ü, fe) so viel kleiner der Subtrahend, um sich: so viel gröfser der Rest. 19. Umkehrung a —h -{- c=^ a — — {h c). man nach einem Minuszeichen verwandeln sich die Summanden in Bildet Oder: eine Parenthese, so derselben in trahenden. Beispiele: 31 19 31 9 31 10. (19 9) Mit Rücksicht auf Satz 17 und 19: a b c-\- d \ a {b-\- c r/+ 1), oder auch a b b {c ^+1). — + = — — = — — — — — = — — — c+ d— \=a — — — Da a — Anmerkung-. d.i. a —h—c ist, so ist Sub- — + c), (& b-f-c nicht gleichbedeutend mit a hier die Parenthese wesentlich. also einen Um mehrteiligen Ausdruck zu subtrahieren, hat man den nach dem Subtraktionszeichen zu setzenden Ausdruck in Parenthese zu stellen. Soll a um & 4- c oder h {h c) zu {h-\- c) und c vermindert werden, so ist a schreiben. Dagegen ist a a -\-h c c) a -f- & -j- c und a \- {h c) (ö (s. §. 9,10, Zusatz). Um also einen mehrteiligen Ausdruck zu addieren, schliefst man den mehrteiligen Ausdruck nicht ein. — — + + = — a— = — ~ 20. Da die Summe mit den Summanden gleichartig sein mufs, aus der Additionsgleichung aber die Subtraktionsgleichung hervorgeht, so müssen auch Minuend, Subtrahend und Rest gleichartig sein, oder: Nur 21. Ist Gleichartiges = so Dafür kann subtrahiert werden. Gleiches von Gleichem subtrahiert giebt Gleiches. A B (Voraussetzung) schreibt ist man A—C=B — C (Behauptung). auch: ^=^ (Voraussetzung) A—C=B—C (Behauptung). auch | : §. geilt, B (s. C^^A — C A— Beweis. wenn man au gleiclie Multiplication. lU. 17 I.Axiom) (s. des ./ der recliten Seite das iiim Voraussetzung) setzt, über in: die Stelle A—C=D—C. Ui Zusatz. A=^B C=^D A— C= B — ~D und so ist auch §. Die zu 1. Sind schieden. Summanden addierenden die sind gewöhnlich ver- B. 8 sie gleich, z. Gegeben + + 8 = 24, Multiplication durch 2 Zahlen in folgender Gesucht =24 8-3 •T3 Multiplication. lU. 8 kürzt dies Weise ab: so {^^x^. §.7,9, Zus.) o Gelesen: „8 mal 3 gleich 24", Cm &. .S oder: „8 multipliciert mit 3", "^ oder: „das Produkt aus 8 und 3' Produkt Der Summand Anzahl die Summe zum der Multiplication Summanden. Produkt wird zum MultipUcand, Summanden (3) zum Multiplicator, (S) die ist Produkt. also die abgekih'zte Addition gleicher das Resultat der Multiplication, oder (bestimmter): Summe gleicher Summanden. 8-3 das formelle oder theoretische, 24 das matenelle oder praktische Produkt. GewöhnUch unterscheidet man nicht Multiplicand und Multiplicator, sondern nennt die zu multiplicierenden Zahlen: Faktoren. In S-3 ist S der erste, 3 der zweite Faktor. Die ^Multiplication hat eigentlich kein Zeichen. Das nebeneinanderstellen der Faktoren zeigt schon ihre Multiplication an. Soll (7 2) mit (4 1) multipliciert werden, so kann man 1) 2) (4 (7 +2). (4+1), aber auch (7 3 x. a mit h multiplischreiben. Das Produkt aus 3 und x ciert =^ ah. Nur um Verwechselungen zu vermeiden, wendet man als Multiplicntionszeichen den Punkt oder das liegende Kreuz an. Das Produkt aus 2 und 3 ist daher (der Zahl 23 wegen) 2 3 zu schreiben. Der Inhalt des Kechtecks ist dem Produkt aus Grundlinie und Höhe -= Grund 1. Höhe (d. i. Grundlinie mal Höhe). ist die abgekürzte + + + = + • = X Schurig, Lehrbuch der Arithmetik. I. Teil. 2 §. 10 18 Multiplication. Beispiele: 7 + 7 + 7 + 7 = 28; dafür 7-4 = 28; 2-5 = 10; + 2 + 2 + 2 + 2 = 10; 6c/^-2 = 12./^; 6^ + 6^=12./^; 13 + 13 = 13-2; 9 + 9 + 9 + 9 + 9 + 9 = 9.6; 2 „ „ x-\- x-\- x = iv 3. Umkehrung: 2. = + + + 11 + + 11; «•2 = + 8 ^. = 8 ^^ + 8 y^+ 8 +8 + 1-3 = + + &.6 = + + + + + 7-3 7 7 7; 11.4=11 11 ö! a; 1 1 & ?> 5 3. Erklärungen. I. Die 1., 2,, ./^ c/^ 8.J^.; 1' ö J Ä ^>. Zahl eines Ausdrucks bezeichnet 3 mit den darüber gesetzten Zahlen 3 ... 1, 2, ., man die „Indices" (Zei- ger, Ordnungszahlen, Stellenzahlen) genannt werden. ^_^y + 7 + 7 = 7-4; Beispiele: 12 + « + « + «+« = «-5; (8 + 4) + (8 + 4) + (8 + 4) = (8 + 4)-3. « 3 II. Sind also die gleichen Summanden mit ihren Indices bezeichnet, so bildet man das Produkt, indem man als 1. Faktor den Summand, als 2. Faktor den letzten Index setzt. Alsdann ist also (s. I.Satz) der 1. Faktor Multiplicand , der 2. Factor Multiplicator. Beispiele: 12 8 19 3 + 8 + 8+ +8 = 8-19. Die Punkte zeigen hier an, dafs die Zahlen zusetzen sind. 100 3 12 12 + (ab) {(Tb) + « + a+ + + 12 T+r+T+ (cTb) c + (ab) = («&)- Umgekehrt ist: 12 +T=l-a. 3 =9+9+9+ 12 «& = a + ö+ 9.4 12 i.w=T+T+ c; a 3 III. 2, 3 bis 19 fort- +a=a-100; ö 3 1, 4 9; 6 +a; n +T. • Multiplicationssätze. §. 11. 19 IV. AVerden l'rocUiktc (durch iNIultiplication entstandene Ausdrücke) addiert oder subtrahiert, allgemein: werden Ausdrücke, die durch höhere Rechnungsarten entstanden sind, durch niedere Rechnungs- arten verbunden, man so schliefst jene nicht ein. Um 8-3 und 4 zu addieren, schreibt man nicht (8'3)-|-4, sondern nur 8 3 -j- 4. Umgekehrt bedeutet 5 -|- 6 7 so viel als 42 5 5 (G 7) 47, aber nicht 11-7. Soll jedoch ein mehrteiliger Ausdruck mit irgend einer Zahl multipliciert werden, so Um z. B. 8 mit 3 -|- 4 zu multiplicieren, ist jeuer einzuschliefsen. 2 mulhat man 8 (3 4) oder 8 (3 4) zu schreiben. 5 mit 9 tipliciert 5 (9 Soll dagegen 5 9 um 2 vermindert werden, 2). 2 zu schreiben. 2 nur 5-9 so ist statt (5 9) • • + = + = • • = • 7 -}- + — — 5 mit 6 — + — — • multipliciert 1 = = + (7 -{- 5) (7 Dagegen würde — 3-2 5-f 7-9 Ist um ist 5 -|- • (6 — oder 1) (6—1), d.i. 12-5. bedeuten: 7-j-(5'6) 1 = 7-1-30 — 1. bedeutet 5 -|-(7 -9) dagegen 5 mehren, so 5-6— 7-1- 5) — (3 .2) =5 -|- — 63 1 — 6. — das Produkt aus 7, 9 3 und 2 zu ver7 '(9 3) «2 zu setzen mit der Bedeutung: 7. 6.2 5-1-84. 5 — = + Multiplicationssätze. §.11. der Multiplicator die Anzahl der Summanden an1 und §. 1, 15 u. 16), so kann er nur eine unbenannte Zahl sein. Es kann also nicht 8-/«^.3c^ heifsen, sondern nur 8.//- 3 (entstanden aus %Ji^'^Ji^%Jl). Die Anzahl der Summanden kann nicht "^JL, sondern nur 3 sein. 2. Der Entstehung der Multiphcation aus der Addition zu1-1-1-1-1 1.4. 1 folge ist: 1. giebt Da (s. §. 10, + = Die Summe von 4 Einheiten giebt aber auch (nach die Zahl 4, oder es 1 Aus ist Allgemein: O. ^ J1.S ist: §. — 13) 3, 2): = 1-1 = 1-8 = allgemein: l-a=a. 12 T +T+~1 +T= 4 kann mithin 8, 4. 1; 3 Anstatt 1 1 1-4 so 1 + + 1-1-1=4. beiden Gleichungen folgt (nach Eben §. 1, ist: 1 12 3 1 1 12 4 - 4 + + + 1=^4 1 a 3 Y+1+1+ (Vergl. das letzte Beispiel in Satz gesetzt werden. +T=a. 3, II.) auch §-11. 20 Umgekehlt Multiplicationssätze. 4=1-4; ist: 12 a^l'ü. allgemein: a 3 a=T+T+T+ +T. Die Anordnung zweier Faktoren 3. 3 -4 = Beweis. • • • • • • • • • • • • ist beliebig. a-b = b-a. 4 'S, allgemein: Aber auch: 3 Reihen, jede mit 4 Einheiten =3-4. 4 (senkrechte) Reihen, jede mit 3 Einheiten =- 4 3. Folglich: 4 -3. 3- 4 . = Allgemeiner Beweis. 12 12 1-|-1-|-1H12 + + + 1+ 12 6 3 a'b = a-\- a-\- a-\- -\- a + 1 +1 1 (jenes erste ä) (jenes zweite ä) + T+T+ +T (jenes dritte a) + 1+1+1 + +1 (jenes ¥^ i' \ i. a 3 a-h= 10, 3); d. a 3 1 (s. §. a 3 _(- a). Addiert man zuerst die mit i bezeichneten, senkrecht unter einander stehenden Einheiten, deren Anzahl =h, dann die mit £. bezeichneten Einheiten, deren Anzahl =h, u. s. w., so ergiebt sich: 12 + + 12 + 1 1 1 + + + 1 6 mit i bezeichneten Einheiten) +1 (die mit 5 bezeichneten Einheiten) +1 (die mit t bezeichneten Einheiten). 1 (die b a-h + + + 1 Die 1 erste Zeile des vorstehenden Ausdrucks giebt (nach Satz 2) 1 die Zahl 2 b oder b, h, also das erste b oder b, die 2. Zeile =&, a die letzte Zeile das a}^ b oder b; daher: also das zweite §.11. d.i. nach §. Wiiltiplicationssatze. 21 = ha. x-'d = Z'X = =2 + 2=2 (a + 12 +"8 ab 10,3,111.11: Beispiele: ^X', J) . . (a (ö -f- ö) 6). 3 = = 4-^ nicht blofs Anmerkung. Da S.3 3.8, so ist "s 8 3, sondern auch =3.8. Mau kann also den letzten Index oder Multiplicator, den wir bisher nur als 2. Faktor annahmen (s. §. 10,3,11), nun auch als I.Faktor setzen. Es ist mithin: 12 . n +« a-{- a-\- UiDgekehrt: 5-4 ebensowohl n a 12 4 3 4-|-4_|-4 auch: + 4-|-4. 3 (5 als 5 +4)- = 5 -3 + 4{a-\-h)-c = ac-\-b 4. n. 4 + 5 + 5, 5-1-5 ebensowohl 12 ist a als 3 3. Allgemein: c. Um man einen mehrteihgen Ausdruck zu multiplicieren, hat jeden Teil zu multiplicieren. 12 Beweis. (5 3 + 4) -3 = (5 + 4) + (5 + 4) + (5 + 4) 112 2 3 3 12 3^ =5+4+5+4+5+4 12 3 =1 +^ +^ +1 +li + 4, (5 + 4)- 3 = 5- 3 + 4-3. oder: 12 Allgemeiner Beweis. (a -f ?>) . c c = + + + -h +(« + 112 = a+I + a+^+ +a + 12 = a + a+ +a+^+'&-H ^a i) (« (« ft) 2 e &) c ö c c Nach dem 3. -\- 3(5 +& c. — + 4)^=3-5 + 3-4; =-c a -{- c h. &(c+(/)? Da von a das ganze Produkt c {a Beispiel. c Satze können vorstehende Ausdrücke auch ge- schrieben werden: « b 2 1 -\- b) • b{c-\-cl) subtrahiert werden soll, so hat • man sich zu denken: a—\b{c-^ d)'\. Dies aber ist nach vorstehendem Satze: a bc a-'[bc-\-b(l\ = = — — bd (s. §. 9, 16). : : §11. 22 5. (9-5)-3 allgemein = 9-3- 5-3 oder 3 -(9 — = 3 -9 — 3 — h)'C = ac — hc, oder Satz) c{a — b)^=ca — cb. 5) (s. 3. auch für substraktive Zahlen. also 12 gilt Beweis. 5; • (a Satz 4 ^a MultipHcationssätze. c — b)c = {a — b)-{-(a — b)-i- 112 +(a — &) 2 c c = a — a -'b-\a— 123 cl23 — =a a a -{-n — — —b 12 = + «+ +«) - ib+'b-{+^) = ac — zum Satze!) Beispiel. (Vergl. das — c)d = a — — = a — d — cd] a— = a — bd + cd 9,18). 7-3 + 5-3 = + 5)-3 oder 7.3 + 5.3 = 3.(7 + 6. Allgemein: ac-\-b = {a-\-b)c, oder ac^b = c{a-{-b). b -{- b -\- c -\- b b -\- -{- c b 2 1 c (s.§. (« b 9,17) c. Beispiel 4. c)d'] [{b (& [b (s. §. (7 c (s. 3. 5). Satz): c Summe von Produkten gegeben, von welchen jedes denselben Faktor (3 in den ersten, c in den letzten Gleichungen) enthält, so kann man diesen „gemeinsamen Faktor" aus jedem 5 oder Produkt entfernen, den zurückbleibenden Ausdruck (7 a-\-b) in Klammer setzen und diese Klammer wieder mit jenem Faktor multiplicieren. Man sagt alsdann: 3 oder c ist ausgeIst eine + hoben (herausgestellt, abgesondert, herausgeschrieben, ausgeschieden, ausgeklammert) worden. Beweis. ac-\-b c = {ac) -\-{b c) 12 c 2 1 =« +a + + « +^ +^ + + 112 = « + + a+lJ+ +« + ^ = + + + + +(« + = {a-\-h)c oder = + 2 12 c c & c J (a &) (« c &) ^^) c (a b). Anmerkung. Weiter unten soll gezeigt werden, warum {a-\-h)c nicht als Umkelirung von ac-\-hc aufgefafst werden darf. Beispiele. 9 -13 + 8. 13 + 3- 13 = + 8 + -13 = 20. 13; + 38. 16 = 38. (47 + 37 + 16) = 38 -100; 3) (9 38. 47 4-38- 37 8 . .r + 5 = (8 + 5) .a' X -\-a'X-\-b x^ • . a:= 13 ..T= 1 3 a:; §.11. Aus dem ersten a; ist — bc ac Beweis. 7. iac) zunächst (nach Satz 2) ein Produkt herzustellen: = — b)c, 12 12 — bc = c-{a — c — ibc)==(a-\-7i-i- «) c 2 1 ^^ * c 2 12 -\-a— b +7) (7; c 112 = — b). 2 1 + — +^ + — +« — — ^=a-\-a-\b ac oder {a a 23 Multiplicationssätze. c b c +« — ö +- c = («-<!') + («-&)+ H-Ctt-^') = — b)c oder — Beispiele. aa — ab — ac = a{a — — —A)x=-'d x\ x — \x = ac-\-cd — = ac-\-cd — \-c^^{a-\-d — c (a (a b). b 1 c); {l c Um l)-c. das Produkt 6 5 mit 4 zu multiplicieren, also (6 • 5) 4 zu berechnen, könnte man zunächst das Produkt 6-5 durch eine Zahl ausdrücken, =30, und dann 30-4 120 rechnen. Will man jedoch, wie es oft geschieht, die ursprüngliche Produktform beibehalten, so darf man bei der Multiplication eines Produkts nur einen 8. • • = der Faktoren multiplicieren. — — Um das Produkt (6 5) daher s. das vorstehende Beisp. mit 4 zu multiplicieren, müfste man entweder den 1. Faktor 6 mit 4 multiplicieren und 5 unverändert lassen, oder man liefse 6 unGeschrieben: verändert und multiplicierte den 2. Faktor 5 mit 4. 24 -5, oder auch ((3.5). 4 (6- 4) -5 = =6 • = = 6- 20 (übereinstimmend mit dem schon oben gefundenen Produkt 120). Allgemein: («•&) c=^(a •<?)•/; oder auch =a-{b'C). Die Multiplication eines Produktes ist mithin nicht mit der Multiplication eines mehrteiligen Ausdrucks zu verwechseln, bei welcher (s. 4. Satz) jeder Teil zu multiplicieren ist: (6 (6 . 5) • 4 5) • 4 12 -f- Beweis. = 6^5 + -(5 -4) =6 • 4 -f- 5 • 4. 4 3 6"^5 + 6^5 + 6^5 Diese Summe aber entweder: ist nach dem ^ = + 6 6 4- £ -5 = = 6-(5 + 5 + 5 + = 6-(5-4). 2 1 1 2 (6 -4) -5, oder: 6) -4- (6 .3 4 5) 6. Satze §• II- 24 Beispiele: nicht aber [3^ = 30 -1^ • niit =30'2 5 mit (6-2) multipliciert oder =6' 10, 10. • 2 multipliciert giebt entweder: 7 -4^, oder: (3^. 2) -4^ 3|-(4^-2) 3^-9, nicht aber = = =7-9]. = (6-4)-5 = 6-(5-4). Diese sind nach dem Satze: = 4 = 5=6 Ausdrücke ferner nach demselben Satze: = 4) = =4 6 = =4 = Es I.Zusatz. Ausdrücke aber (6-5).4 also ist 3. (5 Diese sechs Mnltiplicationssätze. 6) . (4 . 6) . • (4 • 5) • sind . (6 . 5) . (5 . 6) 3. 6 . (6 5 (6 4) (5 (4 • . • Vorstehende 12 Ausdrücke sind also • 4) 5) • . 6. untereinander gleich. alle Soll 6« 5-4 berechnet werden, so erliielte man, zuerst 2 beliebige Faktoren multiplicierte, das erhaltene Produkt aber alsdann mit dem 3. Faktor, entweder (6 5) 4 oder 6 '(5 -4) U.S.W. Da aber alle diese Ausdrücke dem 1. Zus. zufolge einander gleich sind, so kann kein Fehler entstehen, wenn man Allgemein: statt (6 '5) -4 oder 6 -(5 -4) einfach 6'5-4 schreibt. Zusatz. 2. wenn man • = = (ab) c ab c; a{b c) ab c. Oder: Die mehrere Faktoren eines Produkts einschliefsende Parenthese kann beliebig weggelassen werden. (6-4). 5 Zusatz. Damit geht (6-5) •4 5.(6 4) u. s. w. 3. (s. • den 1 = = = • 6'4'5=5'6-4 u. s. w.; 6-5'4 Die Anordnung von mehr als zwei Faktoren . Zus.) über in liebig. = = 4. a{b c) {ab) Zusatz. Umgekehrt: ab c Mehrere Faktoren eines Produkts können 5. Zusatz. oder: ist be- oder: beliebig in Pa- c; renthese gestellt werden. . • = Nun auch: ist = Zus.) = 6 20 = 120-7 = 840, oder: 2.3-4-5.7 = 2-5-7-3.4 Zus.) = = 10-21- l=(10-21)-4 = 210-4 = 840. 2 3 4 5 7 • • (2 • 3) • (4 . 5) • 7 4. (s. • 7 (6 • 20) 7 • (2- 5). (7 -3) -4 (s. 3. Um also ein Produkt zu berechnen, beliebige Faktoren in eine Zahl vereinigen. = • kann man immer je 2 6 (5 4) (s. 1. u. 2. Zus.). Zusatz. Es ist (6 • 5) 4 Anstatt also irgend eine Zahl (hier 6) mit 5 und das Produkt (30) alsdann mit 4 zu multiplicleren, kann man jene Zahl (6) sogleich mit dem Produkt aus 5 und 4, d. i. mit 20 multiplicieren. 6. • • • Allgemein: Anstatt mit mehreren Zahlen der Reihe nach zu multikann man sogleich mit ihrem Produkt multi- plicieren, plicieren. 7. Zusatz. Ferner ist • (5 • 4) = Anstatt also eine Zahl (6) mit 20, (6 • 5) d.i. • 4 (s. 1. u. 2. Zus.). mit (5-4), zu multi- 2 : §.11. Multiplicatinns.'^ätze. 25 plicieren, kann man sie zuerst mit 5 und das erluiltene Produkt alsdann mit 4 multiplicieren. Allgemein: Anstatt mit einer Zahl zu multiplicieren, kann man dieselbe in Faktoren zerlegen und mit diesen einzeln der Reihe nach multiplicieren. 5137.12? Beispiel: 5137 »3 15411-4 = 61644 8. Zusatz. 2.//-3c^-4-5 ist unmöglich, weil (2^/- 3.//)- 4 -5 unmöglich ist (s. I.Satz). Oder: Nur ein Faktor eines Produkts kann eine benannte Zahl sein. Zusatz. 9. Vergleicht man ah a-(b So viel c) = {ab) mit = {ab)- so ergiebt sich c, mal so grofs ein Faktor, so mal so grofs das viel Produkt. 9. Stelle Setzt man in m'{c -\- d)^7nc -\-md von m: u-\-h, so entsteht: (a -f i) (c -H </) = + =a (a c h) -\- 6- b c + (« -\- -f- h) ad 4. (s. d, d. i. Satz) (4. an die Satz) -{- h d. Um also einen mehrteiligen Ausdruck mit einem mehrteiligen zu multiplicieren, hat man jeden Teil des einen mit jedem Teile des andern zu multiplicieren. Beispiel: = (30 + (10 + = 30 10 4- 4 10 + 30 2 + = 300 + 40 + 60 + 8 = 408. I.Zusatz. 7n{c — d) = mc — 7nd geht 7n=a-\-b über —d) = + b)c — {a-\-b)d -h ^^ a \{a = ac-\-b — lad-\-bd'\ = ac-{-b — ad — = a — über Zusatz. d) = \-7nd geht mit — d) = {a — d = ac — bc-\- ad — — d)^ mc — geht mit = a — über Zu — b){c — d) = — b)c — — d = ac — — Ua-~b)d'\ = ac — bc-'[ad — d\ 34 . 1 2 2) 4) • • 4 • . va\i {a {a c -\- b c -- b) (c -{- b) • in d'] c c 2. 7ti (« {c -]- 771 77i {a b) \c -\- b d. c b) c -\- b in b in b) b d. 3. s a t z. 771 77id {c (a (a ;« {a b) b c ^=ac 10. — b b c — ad-\-b d. Gleiches mit Gleichem multipliciert, giebt Gleiches. Ist so ist auch A = B (Voraussetzung) AC=^DC (Behauptung), ; Division. §. 12. 26 =B r_^p\ A oder auch o^eschrieben C=B-C A- A-C=A-C Beweis. Stelle des A (Behauptung). I.Axiom) geht, wenn man an die das ihm gleiche B (s. Voraussetzung) (s. der rechten Seite AC=BC'. über in: setzt, (Voraussetzung) Zusatz. A^B Ist C=I) A-C=B-D. und 9, Zus.). Umkehrung der Multiplication (also Sie sucht aus dem Produkt und einem desselben den andern Faktor. [Genetische Die Division 1. §. 7, Division. 12. §. (Vergl. ist die die 2. indirekte Speeies). der beiden Faktoren Definition!] = 24 In Bezug auf 8-3 1. toren, entweder z. würde also die Division dem Produkt 24 und einem aus der beiden FakGeschrieben: B. 3, den andern Faktor 8 suchen. Gegeben Gesucht =3 24:8 •-Ö c Gelesen: „24 dividiert durch 8" a> oder: „der Quotient aus 24 und 8". Q Q <y Quotient, oder auch geschrieben; 24 8 = Gelesen: „24 Achtel gleich 3", 3 oder: „24 durch 8", Bruch, o Quot. (y oder: „Quotient aus 24 und 8". IL oder es würde die Division aus dem Produkt 8-3 und einem der beiden Faktoren 8(3) den andern Faktor 3(8) suchen: (8 . 3) : 8 = oder 3 (8 • 3) : 3 =8 u 'n '> '> Q Q CD Zusatz. Ist mithin die Multiplicationsgleichimg richtig, so mufs das Produkt durch den einen Faktor dividiert, den andern 8 und Faktor geben. Ist z.B. 8 3 24 richtig, so mufs 24:3 24:8 3 sein. = • = = §. Division. 12. 27 Das Produkt (24, siehe 1,1) wird also zum Dividend, der ge2. gebene Faktor (8) zum üivisor, der gesuchte Faktor (3) zum Quotient. Kealdefinitionen: 3. Dividieren heifst eine Zahl (3) suchen, die mit dem Divisor (8) multipliciert, den Dividend (24) giebt. Quotient ist die Zahl, -welche mit dem Divisor multipliciert, den Dividend giebt. 24 :8 der formelle oder theoretische Quotient, 3 der materielle oder praktische Quotient. Bruch (gebrochene Zahl) ist der als eine Zahl gedachte und mit dem Bruchstrich geschriebene Quotient zweier Zahlen. [Also 7 nicht „Teil eines Ganzen"], Mithin bedeutet -„ so viel als (7:9), Die beiden Zahlen (die Glieder) des Bruches nennt e r (7 im vorstehenden Beispiel) und Nenner (9). Statt derselben bedient man sich jedoch auch (namentlich bei Buchstabenbrüchen) der allgemeinern Ausdrücke: Dividend und Divisor. vergl. 6, 2, 11. §. man gewöhnlich Z ä h In — (lies 1 „a durch &") ist a der Dividend oder Zähler, h der Divisor oder Nenner. Anmerkung-. Für die Division existieren also 2 Zeichen: das Colon und der Bruchstrich. Beide können zwar als vollkommen identisch benutzt werden, mau denkt sich jedoch, wie schon bemerkt, den Bruch stets als eine einzige Zahl, so dafs 24 -- für (24 : 8) steht. 8 Mit Rücksicht auf§. 4. — (6: 12:3 + 10 2) 1 = 10 — 3 = ist 7. so viel als 10, 3, IV 10 ist — 6:2 so viel als Also auch 10 — 6:2=10 — ^. 12 oder -— + = 4 + 1=5. (12:3) + o 1 1 Soll jedoch ein mehrteiliger Ausdruck dividiert werden, oder soll irgend eine Zahl durch einen mehrteiligen Ausdruck dividiert werden, so ist der mehrteilige Ausdruck entweder in Parenthese zu setzen, oder er ist durch den Bruchstrich zu vereinigen. Soll z. B. 10 — 6 durch 2 dividiert werden so , ist ( — 6) 1 : 2 oder zu schreiben. 12 durch 3 + 1 dividiert =12: (3 12 + 1) 3 + 10:2 — 0:3 bedeutet +(10 2) — (6 3) — \. = 1+5—2 = 4, nicht aber "-^— o o 1 1 : oder : oder 1 + + ^—4 1 5. Da die Division aus dem Produkt und einem beliebigen Faktor den andern Faktor sucht, so ergeben sich aus %Ji.''^ 1\JL = l'ülo;ende Divisionen: 28 Division. §• 12. = 24./^: 3 8^/^. Ist also der Divisor unbenannt, so ist I. der Quotient gleichartig mit dem Dividend und drückt einen Teil 8 Jl. ist der „dritte Teil" von 24 Jl. aus. '6. 1\Ji\%J'L Ist mithin der Divisor gleichartig mit II. dem Dividend, so ist der Quotient unbenannt und drückt ein Enthaltensein oder Messen aus. 8 Jl. ist in 24 M. 3mal ent- = halten. Der Quotient aus zwei nis ^ genannt. gleichartigen Gröfsen wird Verhält12 Meter 1\Ji.\^Ji., ^^ , sind Verhältnisse. -. '18 Meter Die un benannte Zahl 24 (3 oder -^ . im vorletzten Beispiel), o welche dem Verhältnis {^\M.\%Jt^ gleich ist, heifst Exponent des Verhältnisses. Das Messen untersucht, wie oft der Divisor (8 Jl), der dann auch Mafs heifst, im Dividend (24 JL, die zu messende Gröfse) enthalten ist. Die als Resultat erhaltene unbenannte Zahl (3) heifst dann auch Mafs zahl. Sind Dividend und Divisor unbenannt (z. B. 24: 8 so ^>)> kann man sowohl Teil als Enthaltensein annehmen. = 6. \lJl.— \Jt. — \JL — \JL = Von ^. 12 Jl läfst sich also \ Jl. 3mal abziehen. Geschrieben: \lJi\\Ji^Z. Die Division könnte mithin auch als eine „abgekürzte Subtraktion mit gleichen Subtrahenden" angesehen werden. Diese Erklärung würde aber nur dem Messen oder Enthaltensein genügen. 7. Um 2 Zahlen zu vergleichen, hat man bei der Addition und Subtraktion stets den Comparativ (s. §. 8, 4), bei der Multiplication und Di\ision stets „mal" mit dem Positiv anzuwenden. Es mufs daher heifsen: „24 ist 3mal so grofs als 8" (nicht „24 3nial gröfser als 8"); y,A hat 5mal mal so grofs ein Faktor, so viel mal so Mond ist 50mal so klein als die Erde" „B hat 5mal so wenig als .4"; „So viel so viel mal so klein das Produkt". Die Division beantwortet auch die ist so viel als 5"; „So viel grofs das Produkt"; „Der [nicht: „50mal kleiner"]; mal so klein ein Faktor, Frage, wie viel mal so Beispiel: Wie grofs oder so klein eine Zahl ist als eine andere. viel mal so grofs ist 30 als 5? Antwort: 30:5^=^6mal so grofs. 7mal so klein. Wie viel mal so klein ist 3 als 21? Antwort: 21 :3 8 und noch einmal 8 ist 16; daher: 16 ist noch einmal so = als 8. „Noch einmal" ist demnach gleichbedeutend mit „2mal", „noch 2mal" gleichbedeutend mit „3mal". In dieser Zusammenstellung bedeutet mithin „noch" so viel als „!-[-". Beispiele: Welche Zahl ist noch Smal so grofs als 10? Antwort: grofs = 90. 10-(l-l-8)=10-9 Welche Zahl ist noch 5mal 60:(1 -|-5) so klein als 60? = 60:6 = 10. Antwort: , : §. Divisionssätze. 13. §. Die Divisionsgleichun«.^ 1. Multii)licationsgleicliung riclitig folglich ist, wenn ist ist, wenn iichti<>', wenn die zugehörige also X der gegebene Faktor ^- dem l'rodukt, X der gesuchte Faktor = dem Produkt der gesuchte Faktor der gegebene Faktor oder 29 Divibionssätzc. 13. X Divisor = Dividend, X Quotient = Dividend Quotient Divisor oder (Vergl. ist. §. 9, 1.) = X 25 ist richtig, weil Quot. Beispiel. 75:3 25-3 75 und dieses Resultat dem Dividend gleich = Divisor ist. = (Probe für die Ivichtlgkeit der Division.) IJei den Beweisen für die Divisionssätze mag Folge „Dividend, Divisor, Quotient" mit „Dd., Dsr., Q." abgekürzt werden. Anmerkung. in der = 3 und oder 3= = 3 und —^o— = Allgemein: o auch: iab):a = und {ab).b = ab ab ^ = -—- = Oder: a 2. (8 • 3) : 8 (8 3) • 8, : 8. a, d. b i. , 0, «. b Ein aus 2 Faktoren bestehendes Produkt durch einen der Faktoren dividiert, giebt den andern Faktor. Diese Sätze sind schon unmittelbar aus der genetischen Definition der Division abgeleitet auch nach vorstehendem ^^^^ 1. worden (a-b):a = in Dd. 12, 1,11), (§. 53 Q Denn man unterscheiden. der Satz richtig. = —g-, 8 —^; = aba a = ab b können aber h Q. Da nun Dsr. X Q,-=a-b=Dd., so ist 8*3 3. Umkehrung: „ „ ^ = 8-3 3 sie bewiesen werden. Satze , , „ allgemem: . b Eine Zahl bleibt unverändert, wenn liebigen Zahl multipliciert man sie mit einer be- und dann das Produkt durch diese Zahl wieder dividiert. dieses Satzes verwandelt einen Bruch mit bestunmteni Nenner. Mittelst verwandeln 7 • 5 man Um 35 ganze Zahl in B. 7 in Fünftel zu eine z. § 30 = Uivisionssätze. l"^- = = 4. Aus 8-3 24 folgt sowohl 24:8 8. 3, als auch 24 3 Mithin kann aus 24 8 3 auch 24 3 8 gebildet werden. Oder: = : INIan 1. = : : kann den Quotient mit dem Divisor vertauschen. Der Dividend durch den Quotient II. dividiert, giebt den Divisor. Aus a:b==-r folgt daher a:-r ^ b = B. 5 z. l>', ' b : -=- = 7. 7 Divisionsgleichung richtig, so mufs auch Quot. Dividend Dsr. und Dsr. Dividend sein. Quot. 5. Ist die = : Faktor = mufs auch 3-8 24 sein. Die das Produkt durch den einen den andern Faktor giebt. (Probe für die Rich- daher 24 8 Ist Multiplieation = = X X 3 richtig, so wenn also richtig, ist dividiert, tigkeit der Multiplieation.) 8:1=8 6, oder —8 = Eine Zahl durch Beweis. Q P X Da nun Q. Beispiele. +—a = 5 12 1 8:1=8 In Dsr. 8; allgemein: dividiert, giebt jene =8- 1 =8 = Dd., — —= Da Oder: «. Zahl selbst wieder. man: unterscheide a-\-b j ? —a = so ist der Satz richtig. , , a-\-b. der Bruchstrich die Stelle der Parenthese ver- 1 tritt ist und hier demselben ein Minuszeichen vorausgeht, des wegfallenden Bruchstrichs unbedingt eine Pasetzen. Folglich a. a)=12 5 « (5 12, 3) (s. §. auch renthese zu so statt Dagegen kann =12 — 12 H j — ^8 — — = 7— + 12-\-b-]-a^ll-\-a sogleich in ver- wandelt werden (siehe §.9, 19, Anmerk.). Umkehrung: 7, a 1 Mittelst fachste dieses Weise Satzes in 1 verwandelt man eine ganze Zahl auf Q ß 8:8=1, —o =1; allgemein: Q. X Dsr. = ö:«=1, —= 1. Oder: Gl Eine Zahl durch sich selbst Beweis. 1 .8 dividiert, giebt 1. = 8 = Dd.! Beispiele. a — b-\-c a~b-\-c ein- Bruchform. 83 "~ ' 83 l49"*T49"~~ ' x-\-a x-{-a b' Ic^^ x — ~ ' : : Divisionssätze. §. 13. Umkehrung: 9. T verwandelt man 1 in einen Bruch mit geSoll z. B. i in Fünftel verwandelt werden, so dieses Satzes gebenem Nenner. ist 31 a 8 "8' Mittelst . \=—5 zu setzen. 5 10. Da die Gleichung 3:8 3:8 = (3:8) oder (siehe §. 12, 3) =4 unbedini;t (apodiktisch) richtig ist, so mufs (vergl. und §. 9, 5. Satz) Dsr. Quot. Dd. auch den = und Quot. X Dsr. = Dd. 8.|- = 3und -|--8 = &•-- = « oder b-ia:b) = allgemein — = a oder {a:b)-b = 5. Satz X sein, d. i. 3, 'b a, a. Oder Ein Bruch mit seinem Nenner multipliciert, giebt den Zähler. Beispiele. _ 2 /•— =2 . einem spätem Satze 7 . ., , —2 = • a —b X' X 14 —^r- — ^^|- • ( a 1 • i , nicht etwa nach =2); (s.§.10,4) + = — ^) und ^a — b\ = —a •«+ —a •« + —)•« f— a J \ a 1 , ,, (also unmittelbar ( 4 4- a) == =3 + 5=8; 1 —4—ö=6—ö 1. Anmerkung. Tritt nach einem Minuszeichen, wie im vorstehenden Beispiele, an die Stelle eines Bruches oder eines einen Bruch enthaltenden Ausdrucks der mehrteilige Zähler allein, so ist derselbe (übereinstimmend mit §.13,6; §. 6, 2 1I-, §. 9, lOAnm.) in Parenthese zu setzen. 2. Anmerkung. Es ist offenbar unnötig, die Divisionssätze mit derselben Ausführlichkeit wie die Subtraktionssätze zu behandeln. Hier mag aber doch gezeigt werden dafs statt (« .h):h a u. s. w. einfach a .h:h gesetzt werden kann. Berechnet man nämlich a .b :b oder a :b .h oder b.a:b oder bib.a in beliebiger Ordnung, so könnte dies geschehen: 1. als (a .b):b a, = , = = = als la:b).b=a, 3. als b .(a:b) a, 4. als rt (b b) rt 1 5. als {b :b) (1=^ l a 2. . : . . . = a, = a. 32 Da Divisionssätze. l-^- §• aber immer dasselbe Resultat, nämlich o, erscheint, so kaun kein Fehlei* wenn die Parenthese weggelassen und nur geschrieben wird: entstehen, 1a .h:b = a, = a, = a, a= a:b.b b.a:b b Anmerkung. Der : b a. . indirekten Species aus der apodiktischen Gleichung sich ergebende 8atz ist der wichtigste der betreffenden 3. in jeder Species, für die Subtraktion a — b -\-b=^a, für die Division b .-r- und derselbe in der Theorie (bei Beweisen) in der Praxis am = a, da häufigsten benutzt wird. • 11. Umkehrung: = 8-^, 3 Oder: allgemein: a=^h--r-. Eine gegebene Zahl kann gleich einem Produkt aus einer andern (zweiten) Zahl und einem Quotient gesetzt werden, wenn man die gegebene Zahl zum Dividend und die 2. Zahl zum Divisor dieses Quotienten macht. Beispiel. ^ .5 5=3.3. Aufgabe. Mit man 24 erhält? Auflösung: Mithin ist 24 =6 • 6 zu multiplicieren, ist '^-^=6- damit 4. 6 6 mit 4 zu multiplicieren. Zusatz. 8 -5 um, welcher Zahl Kehrt man auch 35 •-—= 8 -35, so erhält man: _ ö — =^a-c c oder allgemein: a-h • 35 = —^, D a'C = {ab)'j-, oder: • _^ ,. 35 (8 ^. • 5) • Q Ein Produkt tor mit einer wenn man den einen FakZahl multipliciert, den andern bleibt unverändert, beliebigen durch dieselbe Zahl dividiert. Beispiel. 8-35? Der erste Faktor mit 5 multipliciert, der zweite durch 5 dividiert =40-7 280. = 12. 7 +5 Divisionssätze. §. Vi. Man Beweis. unterscheide in (7 + 5): 3 = ^+-| Dd. Da Q. so ist 33 i-^ Dsr. nun = (^ + |-).3 = |-.3 + |-.3 = + 5 = Dd., XDsr. 7 der Satz richtig. Zusatz. Der Satz gilt auch für eine Differenz: 7—5 o — —=^ a — b c „ 5 7 o^, a b c c . allgemein: Der Beweis ist derselbe wie vorher. Anmerkung. Um in der Summe der Produkte ab-\-ae den gemeinsamen Faktor a auszuheben, läfst man, wie in §.11,6 gezeigt worden ist, zunächst aus allen Produkten diesen Faktor weg. Läfst man aber in ab -\- a c das n weg, so hat man a b -{- ac durch a dividiert. Es sollte also nicht „weglassen", sondern „dividieren" heifsen, und das Ausheben würde demnach nicht in die Multiplication, sondern in die Division mit folgender Ableitung gehören. Nach dem 11. Satze ist ab-\-ac= dem gemeinsamen Faktor a multipliciert mit einem Quotient, dessen Dividend jener gegebene Ausdruck ab-^ac und dessen Divisor die 2. Zahl a ist. Folglich: , , ab-j- a c =a ab4- ac . (ab , = a (& + 13. ac\ a a 1 / c). Umkehrung: 7 + 5 ^ + = —ö— und — — -^= —^— a b a-{- b =— — und ac cb = a —c b c c c -0" ; allgemein; , , ' \ Man , Ausdrücke auch durch: vereinigt beide a c und ,b —c a-f- b c „a durch c, plus oder minus b durch c" u. s.w. Um also Brüche mit gleichen Nennern (gleichnamige Brüche) zu addieren oder zu subtrahieren, addiert und subtrahiert man die Zähler und giebt dem Kesultat den ursprünglichen Nenner als liest Nenner. Beispiele: Schnrig, Lehrbuch 2 3 11 "^ 11 der Arithmetik. 5 _ ~ 3+2 _ ~ 11 11 I.Teil. ' 3 §• 13. 34 11 Divisionssätze. §. Beweis. (s. Satz) 10. X Q. (rechts) = Dd. 35 Divisionssätze. 13. = Dsr. (links unten) 3 ^ •8-7^3-7 (links oben)! 6-3 5-6'3 Beispiele. ~l~-b^~ 3a; 7 3 4a;~T' "' ia-\-b)ic-{-d) __ c-i-d 5 5(a ö) ~ + • Umkehrung: 15. ^= 3-7 g: 7, 3 ,, a ad -^=—. . allgemein: ^, Oder: eines Bruches bleibt unverändert, wenn man den Bruch erweitert, d. h. Zähler und Nenner mit derselben Zahl multipliciert. Der Wert Oder a:b=^(ad):{hd) geschrieben, heifst der Satz: Der Quotient bleibt derselbe, wenn Dividend und Divisor mit derselben Zahl multipliciert werden. 18 /2 = —2-9 — = —— 5-9 5 45 75 = (1234 (75 4) = 4936 2 Beispiele. ^ -- T- . _ .^ ^ mit 9 erweitert ist -IT- 5 V 300. 1 234 4) Zusatz. Ist der Zähler oder der Nenner ein Produkt, so ist beim Erweitern nach §. 10, 8 nur ein Faktor zu multiplicieren; 20-7 5-7 ^ , T> worden). : • • : : 1. . . "• ^' 3:26" 2. Zusatz. also die 21 ^ '''^'^*''* Um 4 _r in = 3ToT21*^^ zu verwandeln / 4 l 7" = ^)' ' \ 4 zunächst die Zahl zu suchen, wit welcher -^ zu erweitern man ren, '^'' Aufgabe zu lösen: Mit welcher Zahl ist 7 ^^t ist, zu multiplicie- 21 zu erhalten? Dies geschieht nach dem 11. Satze, denn 21 21 7- -=7-3. Der Nenner 7 ist mithin mit -=- (d. i. 3) zu um = = und auch der Zähler. Allgemein: Um einen Bruch in einen andern mit bestimmtem Nenner zu verwandeln, ist jener mit dem Quotient aus dem neuen und alten Nenner zu erweitem. multiplicieren Beispiel. ^ folglich 7 -7r 8 Daher: tern. = 40 ? -r;r. 7 's 3. Zusatz. Um ttHier • i. ist ^ ~pr ^a o mit 40:8 -i. =5 c zu erwei- 8 7.5 ^ "8^ ^ ungleichnamige 35 lö"' Brüche (Brüche mit ver- schiedenen Nennern) zu addieren oder zu subtrahieren, zuvor durch Erweitern gleichnamig zu machen. 3* sind sie Divisionssätze. §• 13. 36 Beispiele: ~ 14-3 3 _ 11-4 ~ 12-4 16 "*" 14 21 11 12 14:7 16. „- „ 35:7 14 " ' ~~ 16-3 . alJffemein: ^ 42 "^ _ 44 3-3 -, =-rrrl 35 ~" 21 -2 9 —= a\d b:d ' 48~48' 48 -; ~ 42 _ 35 42 ^^ a Oder: ^-. b Gleiche Divisoren des Zählers und Nenners heben Beweis. Q. X Dar. Beispiel. = ^^ -35:7 = 14: 7 10. (s. sich. Satz)= Dd.! 3 TT ,, ., 3:in 3:11 \ . 3 11 Umkehruns:: 17. 14 14:7 35 35:7' ,, . a allgemein: -r * & — = -a:d b:d -: oder: eines Bruches bleibt unverändert, wenn Zähler und Nenner durch dieselbe Zahl dividiert. Der Wert man nennt diese Operation Kürzen (Heben, Aufheben, ReVerkürzen, Abkürzen, Abbrevieren Verkleinern?). man a:b =^{a:d):{b:d), so heifst der Satz: Der Quotient bleibt unverändert, wenn Dividend und Divisor durch dieselbe Zahl dividiert werden. Man — duciereu, Schreibt Beispiele. läfst sich 35 durch kürzen 7 = 35 5 = 24: 8 = 3; : 240: 80 8 = (240: 10): (80: 8:8 1 10) 7 Divisionssätze. §. 13. Dsr. X =2 y 8=6 Q. =a-— Für — c^^a'b= • . . 8 Q. (rechts) ist: (s. X 37 Dsr. (links unten) = Dd. (links oben)! — =15--^=15-b, —15-18 Beispiele. ^ ^^ ,c ^ 15.18 15 ir ^ = 5-18, \% = 5-6. 3 ^. .. ^ 18 3 3 _ 15 ~ 3 — — = 3 -=- = 3 2 15-18 3 7 Der öatz = Dd.! 10. Satz) • - 7 — — == a - c ' ; ' abgekürzt » (oder c c = — o) i i oder auch: . , ^ , nicht aber: —=— = 6. q^ auch aus- konnte c gesprochen werden: der Zähler eines Bruches ein Produkt, so kann man einen Faktor desselben als Faktor des zurückbleibenden Ist Bruches herausstellen. Ax Beispiele. 3 Anmerkung. Erst der jetzige Satz zeigt, dafs a er. '-'^3-1. ' 8 man 4 8 als Produkt aus dem Zähler und Zähler betrachten kann. ^Mithin ist es unlogisch, die Bruchrechnungssätze mit der Erklärung zu beginnen: 3 1 -^ ist das 3fache der Einheit -^. Vielmehr darf zur Begründung o 8 der Bruchrechnung nichts weiter vorausgesetzt werden, als dafs 3 3 -^ so viel als (3:8), oder -5- Meter so viel als: der 8. Teil einer o 8 Länge von 3 Metern ist. Erst jetzt, mit dem 18. Satze, weifs man, 3 dafs -^ Meter auch als „3mal der 8. Teil eines Meters" angesehen dafs einem also einen Bruch mit Bruch auch 1 als werden kann. I.Zusatz. a-b =— (i 1 'b y ^ r 1^ / ^ 7 kann auch {a-b): C'={a:c)-b ge- Oder: Die Anordnung der Faktoren und Divisoren schrieben werden. ist beliebig. — § 33 Um —=7 -^ — Zusatz. = sondern 7 dividieren, = 104 rechnen. man Vergleicht (a • &) c : = {a:c) = (a : c) mit - 6 , so ergiebt sich der Satz: mal so grofs der Dividend, so viel 56-13 also nicht zuerst dann das Produkt durch 56:7 8 und dann 8-13 a:c So man zu berechnen, wird multiplicieren und praktischer zuerst 2. Diviäionsäät%e. 13. mal so grofs viel der Quotient. 3. Zusatz. Sind Zähler und Nenner des Bruches Produkte, Kürzen (nach vorstehendem 18. Satze) nur ein Faktor so darf beim dividiert werden. ^^ —71"? -7^ ' 45-44 ner durch 4 dividiert) = Diu-ch 4 gekürzt ^ Zähler und Nen- (d. h. ^ 7-20 -rr r-r noch durch 5 gekürzt , 4 7 _ ^ 28 ~ ^s.-'^a ^.^ ~" 99' . 9 Den 5 Quotient schreibt 1 11 man und dann durch 6 ^ gekürzt) = IS ^^ -28 „_- 3 19. nicht; hierbei (d- i- z. —5-6 ^ B. ^ ^ 3-5/ ) (durch = TT15 5 Umkehrung. 6^ 6-8 ,,.8 6-8 ^-8 = -^undb-y = ^-, — allgemem: ° Um b = c = und a c c . Oder: c einen Bruch mit einer ganzen Zahl zu multiman den Zähler mit der ganzen Zahl plicieren, kann multiplicieren. Beispiele. ' ö 7 7 a —= c Um 5-4 20 23 23 * 7 I.Zusatz, 6.4 2-3 2 ' 23 kann auch ausgesprochen werden: c irgend eine Zahl («) mit einem Bruche / f j — \ j zu mul- kann man auch jene Zahl (a) mit dem Zähler multipHcieren und dann das Produkt durch den Nenner tiplicieren, dividieren. (ft) (c) ! Divisionssätzc. §. 13. Zusatz. 2. b a = ab c —= a , , kann nach dem c schrieben werden: Um , 39 b a c c ^ 18. ^ batze aucli => se- h. Zahl («) mit einem Bruche zu mulkann man jene Zahl auch durch den Nenner des Bruches dividieren und den Quotient alsdann mit dem also irgend eine tiplicieren, Zähler multiplicieren. a b:c 20. Beweis. b'c:c 21. X Q. (rechts) = a-c:c (oder q\ (l a b Dsr. (links unten) =^~-c-b:c^ = a = Dd. \ Umkehrung: ^ a h:c' a ^ b Um einen Bruch mit irgend einer Zahl zu multiplicieren, kann man den Nenner durch diese Zahl dividieren. Beispiel: 12 12:4 3 7,77 Anmerkung. Die Multiplication eines Bruches mit ganzer Zahl könnte sowohl nach Satz 19, als auch nach Satz 21 ausgeführt werden. Einfacher ist es, die ganze Zahl (nach Satz 19) stets als Faktor in den Zähler zu stellen und vor der Multiplication zu kürzen. 1. Beispiel: 2 3 Dafür kürzer: ^ 5 -r-z^ i8 - ^2 = 10 -r-- 3 3 2. Beispiel: 4 -7^ 15 •5= 4 «8 -Lr:, ±0 4 =-^ (statt des 21. Satzes!). 6 3 Dafür kürzer m '^= r 3 22. -^:2 = y:9; oder (8 9):2 : = (8:2) :9; ! § 40 a allgemein: -^: c Divisionssätze. 13. a = -^:ö, oder (a:b):c Die Anordnung; der Divisoren Beweis. QX m ^ .. r^ Dsr. — ^ c i :b = {a:c):b. In Worten: beliebig. ist = a:b = tm Da.l a ? c Beispiel. Anstatt 500 zuerst durch 4 und dann den Quodurch 5 zu dividieren, kann man auch 500 zuerst durch 100) und dann den Quotient (100) durch 4 dividieren 5 (500:5 25). (100:4 Nach vorstehendem Satze und nach Satz 18, 1. Zus. können nun beliebig viele Faktoren und Divisoren beliebig angeordnet werden. tient (125) = = Es ist daher: a:b'C:d-e auch =a'C'e:b:d=a:d- 6' c:b d. (((« i. :b)-c):d)-e = = e):b):d (((« -c)- {{{a Derselbe 8 -Q- „ 2 : 8:2 = —^ (22.) . , allgemem , a:c « y c = -y-. . : : s. w., u. s. w. wenn man Colon Satz kann auch, mit Bruchstrich vertauscht, geschrieben werden: Zusatz. 1. u. :d)-e)'c):b ^, Oder: Einen Bruch dividiert man durch eine ganze Zahl, indem man den Zähler durch die ganze Zahl dividiert. Beispiel: 2. 6:3 6 Zusatz. 2 man Vergleicht = —a mit —-•.c^=^ — c . ft : c c :b, so ergiebt sich: b So viel mal so mal so klein der Dividend i-r klein der Quotient 23. ( — :b statt ö), so viel a statt c 8 5: allgemein: 2-5 2 = -^b b'C : c a oder : (& ^ • c) =— : c. b Beweis. Dsr. X I. 0,- = b ' c • ~ c= c : • a:c =a (s. 10. Satz, 2. Anm. A) Anstatt durch ein Produkt zu dividieren, kann die Faktoren einzeln dividieren. , = Dd. man durch . §. 13. 1728:48 Beispiel: 41 Divisionssätze. = 1728 (6 -8) da her 1728:6 = (1728: 6): 8, 288:8 = Oder: 36. der Nenner eines Bruches ein Produkt, so kann man einen der Faktoren des Nenners als Divisor des zurückbleibenden Bruches setzen. Ist 11. Beispiele: 2 ~:5 " = 2:5 "" = —-; 5-6 5 6 a a 1. Zusatz. abgekürzt: ""ö-""^-^-- ' 5 5.g 5 ' 5 man Vergleicht a a'.D'^^-r- mit a:{b -c)^=~:c, so ergiebt sich: So mal so grofs der Divisor, so viel mal so klein der \'iel Quotient. = Es ist 120:10 12; Avie viel ist 120:20, abgeder vorhergehenden Gleichung? Da hier der Divisor grofs ist, als in der gegebenen Gleichung, so mufs der Beispiel: aus leitet 2mal so Quotient 2mal so klein 12, folglich als =6 sein. = a:h:c geschrieben Zusatz. Der Satz kann auch a:{h- c) werden, oder: Löst man nach einem Divi.sionszeichen eine Parenthese auf, so verwandeln sich die in derselben befindlichen Fak2. toren in Divisoren. 24. ümkehrung. 8 ^ -r-:5 2 8 = —2-5 --^, ' — a a „ allgemem: ~r'-c=^-, ^ hc b . Einen Bruch dividiert man durch eine ganze Zahl, indem man den Nenner mit der ganzen Zahl multipliciert. Beispiele: 5 ¥ 1 4 5 5 8-3 "~ 24 1 ^ ' 1 4-5 ~~ 20' Anmerkung. Die Division eines Bruches durch eine ganze Zahl kann also sowohl durch den 22., als auch 24. Satz ausgeführt werden. Einfacher ist es, nur den letztern Satz anzuwenden, jedoch den Divisor zunäclist nur als Faktor dem Nenner §13. 42 hinzuzufügen, die um Divisionssätze. eventuell vor der Multiplication zu kürzen. (Vergl. Anmerkung zum 21. Satze). 2 Beispiele: |:4(22.Satz)=g»j = f; 3 ^^ ^^18 Satz) (24. ' 28 ' ^ 56' 28 -iS 2 2 Wie 1. 12 orrofs ist Zusatz. der 6. i2 12 Teil von -7ir? 13' „~7r-6 13-0 13 13* Derselbe Satz kann auch geschrieben werden: a:b:c = a:{b • c). Oder: nach zu divikann man sogleich durch ihr Produkt dividieren. Soll z. B. 190 zuerst durch 5 und der Quotient (190:5=38) hierauf durch 2 dividiert werden, so kann man dafür 190 sogleich durch 5-2 dividieren; folghch: 190: (5-2) =190: 10 =19. 190: 5:2 II. Bildet man nach einem Divisionszeichen eine Parenthese, 1. Anstatt durch mehrere Zahlen der Reihe dieren, = so verwandeln sich die Divisoren innerhalb derselben in Faktoren. a:b:c:d=a:{b Beispiel: • c-d). Ist a:b icid^^ 1, so ist also auch a:{b-c •d) 2. Zusatz. Dd. sein mufs, so ist \ b-c-d=a, und da Q. X Dsr. = b-c-d=a. = l, d.i. Oder: man eine Zahl der Reihe nach durch etliche Divisoren und ist der letzte Quotient =1, so mufs das Produkt der Divisoren gleich dem Dividend sein. Dividiert 120:2 60:3 20:4 5:5 Beispiel: = 25. 1. Folglich: 2 • 3 . 4 5 • = 120. a-c a c 15 „ ^, -^--z-. Oder: •-^; allgemem: ^—-v ^ b d b-d 5 Den Quotient aus 2 Produkten kann man in ein Produkt aus 2 Quotienten verwandeln, indem man aus den Faktoren des Zählers die Zähler, aus den Faktoren des Nenners die Nenner der beiden Quotienten bildet. 8-15 —— — = —8 4-5 4 . = §. 13. 43 Divisionssätze. Beweis. Q.XDsr. = |.^. ... = (-«. *).(-l..) = a.c = Dd.. Beispiele: 21-32_21 32 _ 4 3 2i-82 [Hier könnte auch Satz 19 angewendet werden: X \'X ^ \ X =3 4= . • 1 2.] . § 44 27. Beweis. X Q. in JJsr. =a = Dcl.! 26. Satz) h c c 1) =« ^y t\ r^ DivisioDSsätze. 13- & C -^ • =a • ^ , 1 (s. rr ^ , den Zusatz zum ^ Um diese Division einer beliebigen Zahl durch einen Bruch bequemer Weise aussprechen zu kennen, bedarf es der nach- stehenden Erklärung. 28. a I. + = a, a — = a. \=a, a:\=a. a- Addiert oder subtrahiert man 0, multipliciert oder dividiert 1 ist mit 1, so bleibt die ursprüngliche Zahl unverändert. in Bezug also Das in Bezug auf Multiplication und Division was der Addiauf Addition und Subtraktion ist. Der Mittelpunkt tion und Subtraktion um irgend eine Zahl vermehrt oder vermindert, z.B. 8 und 8, führt zu den entgegengesetzten Gröfsen (positive Zahl +8, negative Zahl 8), die später betrachtet werden sollen. Der Mittelpunkt 1 der Multiplication und Division mit irgend einer Zahl multipliciert oder dividiert, mufs mithin gleichfalls zu entgegengesetzt liegenden Zahlen führen, jedoch entgegengesetzt im multiplicativen Sinne. Solche Zahlen sind daher 1 8 man , — + — • und 1:8, d.i. 8 und gekehrte, inverse). 1 Man ~~. o Wie vorstehendes Beispiel Zahl — 1 von 8 die reciproke nennt dieselben reciproke (um- indem man , zeigt, findet man durch die gegebene 1 8 Zahl 8 dividiert. Da dies für jede andere Zahl der Fall sein mufs, so gilt allgemein: Von einer gegebenen Zahl findet man den reciproken Wert, wenn man 1 durch dieselbe dividiert. IL Der reciproke = 5 Wert von -- 1:-|7 = 1.^5 Der reciproke Wert von -^ ^ 5 kann, dafs man Beispiele. man den ^- ) —=— a a h ( 27)=-^. 1:^-=1 ist Hieraus folgt weiter, dafs daher Satz (s. h Bruchform gegebenen Zahl ist reciproken Wert auch dadurch mechanisch bilden Zähler mit Nenner gegenseitig vertauscht ^ Der • i einer in ,xt , reciproke Wert von 7 "q" 1 = ^> 9 4 I — ), Der reciproke Wert von 13 123 „ nach 1, x „ „ „ (d. i. 13 \ ~r~) = Y5"> 3^j = T4' ^^^-^^ " „ 45 Divisionssätze. §. 13. (d. i. =— 1 ^^^ ^ ^ 1 y 123 ' 1 (entweder unmittelbar oder nach II aus 3 Der reciproke Wert von -^ o nach 1 1 o •. , A8^7 +1 2 + i^ ist nicht 7 •. -r —ö8 + 7 7;- , sondern ^ . mit b 7 erweitert • ^''^ , d. §.11,4) (s. i. 8-7 3 ß 7 __.8.7 Von + --/.8Q . 7 2 3 +7 _ können, indem 3-7 man den hätte man die + 2.8 21 reciproken Brüche zuvor 56 56 56 2 + 16 Wert auch addierte. Es 37 finden ist 2_ 3-7 2-8_21 16 _ 37 ¥ *" y ~~ "8^ "^ T^ ~ 56 "^56 "~ 56' 56 wie oben! der reciproke Wert = diesem Bruche aber O = 26, aussprechen: 3 Von „ ist , I -r 1 Zus.) läfst sich jetzt (s. Jede Zahl mit ihrem reciproken Wert multipliciert giebt Beispiele: _]__ 16 I.Zusatz. der Der * J^ ~^' 7 27. Satz a: 1^ "^"x 1. ~^- —cb =a-^^c kann nun in folffen- Weise ausgesprochen werden: Anstatt durch einen Bruch zu dividieren, multipliciert man mit dem reciproken Bruche. 21 Beispiele: 7 A-A—A ~4 7 4 5 ^ ~ 20 ' 46 §. 13. Divisionssätze. , 5. Zusatz. TT • , . a: . , , giebt sich: So viel « man a:b= 1 Vergleicht . 47 Divisionssätze. §. 13. •. mit —=-r'C CO mal so klein der Divisor, so (s. 4. viel Zusatz), so ei- mal so grofs der Quotient. 39 39 29. — 5-7 5 5 Um irgend eine Zahl (39) durch eine zweite (5) zu dividieren, kann man eine beliebige dritte Zahl (7) als Quotient setzen, wenn / man diesen imi einen Bruch 39 5 . 7 \ vermehrt, dessen Zähler ( 1 — 5-7) der gegebene Dividend (39) ist, vermindert um das Produkt aus dem Divisor (5) und dem angenommenen Quotient (7) und dessen Nenner der gegebene Divisor (5) ist. (39 Beweis. -^ = 7 + -^-7 39 _ 39 , - . o n -^ (s.§.9, /) = + ^--^-^(s.§. 13,2) = 7+ QQ ^ (s.§.13,13). 7 t; Dies kann noch 1 -\ . 7 . 5 = + —o4 =7"4O ^ = ^ — ^+ ^ — q gesetzt werden. 7 All Allgemein • , : #^=^ + —^—(s. §.13,13). Vorstehende Ableitung mit speciellen Zahlen könnte folgender Weise abkürzen: 39:5 35 4 = 7-f ^ = 7-. ^ •4 .- subt. 4:5 In der Praxis schreibt man nur 39 35 : 5 = 4 l-r- 5 man in 48 Divisionssätze. §• 13. Da man Anmerkung. durch diese Divison immer nur einen Teil des Quotient auf einmal erhält, nennt man dieselbe dann hier zuerst 7, 4 ~, so Partialdivision. Wie schon bemerkt, könnte als Quotient jede beZahl gewählt Averden, im vorstehenden Beispiel z. B. 6 statt 7, und die Rechnung wäre folgende: I.Zusatz. liebige 39 ^ T- = ^+ , 39 — 5.6 5 „, _, 39-30 ^— = 64-y. _6+— 9 Dieses Resultat wäre jedoch des unechten Bruches —9 wegen unpraktisch. Welcher Quotient aber bei speciellen Zahlen stets der passendste ist, mag durch nachstehenden Zusatz erörtert werden. 2. Zusatz. geht auf, wenn Beispiele: Man sagt, 20:5 = selbst 144:2 4; zweier ganzen Zahlen wieder eine ganze Zahl ist. Division die der Quotient = 72. Liegt jedoch der Quotient zwischen 2 auf einander folgenden ganzen Zahlen, so geht die Division nicht auf. In diesem Falle wird die Rechnung mittelst der Partialdivision ausgeführt und man nimmt zunächst als Quotient die kleinere der beiden Zahlen, zwi39 sehen welche der gesuchte Quotient fällt. In Bezug auf -r- (s. ob.) = = 8, folglich ist als Quotient 7, -^D D zunächst die kleinere dieser beiden Zahlen (7) zu nehmen, damit ist zu beachten, dafs -^- der noch hinzukommende Bruch und 2. 1 ( v") kleiner als 1 ist (zwischen liegt.) Beispiel. Soll 43:8 dividiert -^ = 5, 40 berücksichtigen, dafs ist -^-=^6, und mithin o Teil des Quotient zu werden, so zunächst zu 48 ist 5 als erster o nehmen. 43 ^ 43 — 8-5 ^-^ 8 = -T = 5H 43 — 40 , 5 , , + 4 Divisionssätzc. 13. §. =53 43:8 Abgekürzt: 49 40 Zusatz. Geht die Division nicht auf, so wird oft als Quonur die durcli die Partialdivision erhaltene ganze Zahl und ein „Rest" angegeben, welcher der unmittelbar nach Bestimmung jener ganzen Zahl erhaltene Rest (also der Zähler des hinzukommenden Bruches) ist. Man sagt daher (s. letztes Beispiel): „43 durch 8 dividiert, giebt 5 als Quotient, 3 als Rest". Diese Angabe aber ist unvollständig und unbestimmt, da sich ohne Kenntnis des Dindend und Divisor offenbar nicht aus „Quot. 5, Rest 3" auf den 3. tient vollständigen Quotient ,, 5 + 3 " schliefsen "c" Um läfst. mithin den Quotient stets vollständig und bestimmt zu erhalten, ist der angegebene „Rest" noch durch den ursprünglichen Divisor zu dividieren. Es mufs also statt „43:8 5, Rest 3" heifsen: = Rest3 43 ^ Ist -.-=c 3 ^+8-= -T==^+~8- Allgemein: , ^ , dem Reste mit so bedeutet dies d, b a Aufgabe. 324:7? ^ 280 , d = 28 Zehner = 4 Zehner, ^ =— = 35 Zehner = 5 Z<ehner, —350 Da —=— = 7 7 ' _ , und so fällt der gesuchte Quotient zwischen 4 ist zunächst 4 Zehner 324 —=— = , ry als , 4 Zehner 5 Zehner. Daher Quotient anzunehmen: .324 — 7-4 -\ Zehner ;j = 40 + ^?i^li«=40+3?iz^ = 40 H—44 Verwandelt man 44 gleicher AVeise, ° . =-. -;:;- 7 so ersriebt sich 1 .^ =40 + n6H , in i , 44 — 7-6 =40 + 6 H ,r. , o , 44 —^- 42- = 40 + 6 + y = 46y. Schurig, Lehrbuch der Arithmetik. I.Teil. 4 r . Divisionssätze. §• 13. 50 Dies könnte zunächst in folgender 324:7 280 44:7 42 =46f 2 7 i : man In der Praxis schreibt 324:7 Weise abgekürzt werden: jedoch nur: = 461 28 44 42 2 oder sogar noch einfacher: 324:7 = 46f Durch vorstehende Ableitung erhielt man nach Bestimmung der ganzen Zahl 46 des Quotient den Rest 2. Zugleich zeigte aber auch die Ableitung, dafs der Ausdruck „324 7 46, Rest 2" : 324 ,,—— vollständig durch 4. Zusatz. 2 = 46-+-—" = wiedergegeben werden mufs. Die Partialdivision kann bei jedem Reste beendigt Der durch die Aufgabe gesuchte Quotient ist aber nur dann vollständig, wenn den bis dahin bestimmten Teilen dieses Quotient das sogenannte Supplement, d. h. ein Bruch hinzugefügt werden. wird, der dadurch entsteht, dafs Divisor dividiert. Der Beweis ersichtlich, 324 denn -— — gab = 40 und der Rest 324 iL_ = 40 + Rest in jenen Rest durch den ganzen aus dem vorstehenden Beispiel man ist der dritten Zeile (wo der Quotient 6, — 44 44) vollständig: 40 H =-; ferner 2, folglich vollständig am Schlüsse 2 =40 + 64-y. 5. Zusatz. Mittelst der Partialdivision verwandelt man unechte Brüche in gemischte Zahlen. Vergleiche die vorstehenden Beispiele: 39 43 394 Anmerkung. Mit dieser Operation ist das Rechnen mit Brüchen in Grundzügen entwickelt und für die nötigen Sätze der vollständige Beweis gegeben worden. Dennoch empfiehlt es sich, die Bruchrechnung noch einmal (s. §§. 31 37) in einer mehr praktischen Darstellung und mit seinen — Berücksichtigung besonderer Fälle folgen zu lassen. Das Potenzieren. §. 14. 30. 51 Gleiches durch Gleiches dividiert, giebt Gleiches. Ist so Man auch ist schreibt auch: = ß (Voraussetzung) = 77 (Behauptung). A=ß (Voraussetzung) ri^_ A -77 rxr \ P — =— —A = —A Beweis. ^ . { (Behauptung). , . . ^ (s. 1. . Axiom), wenn an die Stelle des A der rechten Seite das ihm gleiche Voraussetzung) gesetzt wird, über in: geht, (s. B c~ c Zusatz. Ist u nd so auch ist A =B A =B C=D -77 (Vgl. ^t- §. 7, 9, Zus.) 1) §. 14. Das Potenzieren. 1. Die zu multiplicierenden Faktoren sind gewöhnlich verschieden (vergl. den Wortlaut von §. 10, 1). Sind sie gleich, z. B. 8- 8 -8 kürzt dies Weise ab: so das = 512 (s. §.11, 8, 5. Zus.). Potenzieren durch 2 Zahlen in folgender Gegeben Gelesen: „8 zur 3*^""; _ potenziert mit 3"; oder: ..8 oder: ,.3*** oder: ..8 Potenz von hoch 8'"; 3". Potenz Der Faktor (8) — Wurzel), wird also zur Basis (Grundzahl, Dignand Anzahl der Faktoren (3) zum Exponent, der rechts oben mit kleinerer Schrift an die Basis gesetzt wird, das Produkt zur Potenz (Dignität). die 2, Potenzieren ist die abgekürzte Multiplication gleicher Faktoren. Potenz ist das Resultat des Potenzierens, oder bestimmter: das abgekürzte Produkt gleicher Faktoren. 4* §• 14. 52 Das Potenzieren. 512 die materielle 8^ die formelle oder theoretische Potenz, oder praktische Potenz. Beispiele: 7.7.7.7.7 wird durch 7% a a durch xxxxxx — h){a — {a a^, ' durch x^, h) {a ~T'^ — h) durch durch {a (-7-) — &)3, ^ Idbhhcc durch 2ab^c^ abgekürzt. Umkehrung. Soll 10* berechnet, d. tenz erhoben Averden, so erhält man: 3. i. 10 auf die 4. Po- 10 10 10 10 = 100 100 = 10 000; = 9. 9. 9 = 81-9-- 729; = 5.5.5.5.5.5 = 125-125 = 15625; x^ = X'X oder xx\ = bc-bC'bC'bc = b'C-b-c-b-C'b-c; (a-M)-^ = (a+l)(a+l); • • . • 93 56 {bc)* Aa^c^ ^^ Aaabccc. Anmerkung. 8-32 so ab^ 8 Nach „ - „ + 32,, „ 10, 3, 8-(32) a'(b^) „8 + (32) „ IV bedeutet: = 8 -3 -3 = 72, = abbb, = 8 + (3-3) = 8 + 9. dagegen 8 3 auf die 2. Potenz erhoben werden, so mufs 3)2 geschrieben werden mit der Bedeutung 8-3-8-3. a-b-a'b- a-b. Die 3. Potenz von ab ist {ab)^==ab' ab- ab 3)2 (8 -|- 3) (8 -}- 3). 3 Die 2. Potenz von 8 (8 Vergleiche die 3 letzten Beispiele mit den 3 ersten! Soll (8 §. viel als - + = + 4. = = Besondere Ausdrücke. Der Exponent «* eine Potenz vom den Grad der Potenz an. Es ist also Grade, a^ eine Potenz von höherem Grade zeigt 4. als a^. Die 2. Potenz wird gewöhnlich „Quadrat" genannt. Daher wird «2 gelesen „a Quadrat", und nur wenn der Exponent 2 ausdrücklich hervorgehoben werden soll: ,,a zur zweiten". Das Quadrat von 7 ist 72 = 7-7 = 49. Quadrieren heifst auf die 2. Potenz erheben. Soll 10 quadriert werden, so erhält man 102=10-10 100. Das Quadrat einer natürlichen Zahl heifst „Quadratzahl". 12, 22, 32, oder: 2-2, 3-3, d. i. 1 1 sind Quadratzahlen. 1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, = - «3 , Die 3. Potenz wird auch „Kubus" (Würfel) genannt, daher auch „a Kubus" oder „Kubus von a" gelesen. Der Kubus = 6-6-6 = 216. von 6 ist 63 Kubieren so erhält heifst auf die 3. man 113=11.11-11 Potenz erheben. = 1331. Kubiert Den Kubus man 11, einer natür- 1 i. • 1 • man „Kubikzahl". nennt Zahl liehen d. 2.2.2, 3.3-3, , 1 Potenzsätze. 15. §. 53 So sind oder 8, 1, 1', 2^, 3^, 27, 125, 216, 64, Kubikzahlen. 343, Die a^, Potenz 4. drat von auch „Biquadrat", lieifst a* ist das Biqua- a. a^, a" man „« liest zur fünften", „a zur sechsten", dagegen wird a hoch ..9 9^~- des Wohllauts , 11, 8, Zus. ist (8.£.)^ 2. .,a Es Anzahl sein; = SJ^.-SJ^.-SJ^. unmöglich. Der Exponent kann nur er zeigt die 3. 1 hoch ", Potenzsätze. 15. Die Basis kann nur eine unbenannte Zahl 1. — minus z" gelesen. ij §. §. wegen zur ,,a 1 7«"^"", denn nach denn eine unbenannte Zahl sein; der Faktoren an (§.11,1). aaaa aaa aa ist: Der fehlende Exponent ergänzen. ist = = a^ = a^ durch 0, sondern durch also nicht = 4. Umgekehrt ist «' Exponent 1 nicht; daher nicht daher «2, zu man den Als Resultat schreibt «. 1 10', (aft)S (a-+-/>)\ sondern 10, ah, a-\-b. 5. Jede Potenz von 1 = ist 12=i.i i 13=1.1.1 14=1.1.1.1 Denn 6. =1. (g. §. Allgemein: 1" = 12.1 = 1.1 = = 13.1 = 1.1 = 2-' 9ä -_^ = !. 1. 1 U.S.W. Die Elemente der Potenz (Basis und Exponent) können nicht gegenseitig vertauscht Averden. Es = ii,2); ist ist nicht nicht 1*=4*; denn = 1* 4» 5^; denn wäre = = 1 • 1 • 1 • 1 = 1; 2^ 4. = so müfste der 5^, Bruch 0.0.0.9 1 sein (nach --^ 13, 8), aber §. kann offenbar nicht gekürzt werden. Allgemein: aJ' Anmerkung. ist nicht Nur =&". für gewisse Zahlen = Gleichem potenziert, A=B 2* 7. Gleiches mit Is t so ist ist 0^=1"; 42. auch A'*=^B'* giebt Gleiches. z. B.: §.16. 54 Das Radicieren. A auch geschrieben: n =B =n A"=A'' Beweis. Axiom) (s. 1. geht, Avenn an die Stelle des A der rechten Seite das (s. Voraussetzung) gesetzt wird, über in ihm gleiche B = B\ n=r A'' Zusatz. Ist so ist auch A=B A''=B\ (Vergl. §. 7, 9, Zus.) Anmerkung. Die noch fehlenden Sätze des Potenzierens und die Sätze der nachfolgenden Species werden in der allgemeinen Zahlenlehre gelehrt. §. 1. Wäre 16. Das Radicieren. die Subtraktion Summe und dem die Rechnungsart, welche aus der + Summand den 2. suchte, so würde aus 8 3 hervorgehen. Da aber die Anordnung der Summanden beliebig ist, so könnte jene Additionsgleichung auch 3-|-8=ll geschrieben werden und es entstünde nach jener anDie Subgenommenen Definition für die Subtraktion 11 3 8. traktion bildet also aus 8 11 eben so wohl 11 3 wie 11 3 8 und sucht mithin aus der Summe und einem belie- = 1 1 nur 11 1. —8=3 — = + = — = bigen Summand den andern Summand. Die Subtraktion berechnet 11 — — die wie 11 rung 3. — 8^3 Oder: —8 Die Addition Subtraktion — läfst nach denselben Regeln mithin nur eine Umkeh- zu. In gleicher Weise folgt auf Grund des Satzes: „Die Anordnung der Faktoren ist beliebig" aus der 2. direkten Species (Mul- nur eine Umkehr ung derselben: die Division. Nehmen wir nun an, dafs aus der dritten direkten Species, dem Potenzieren (8^=512), gleichfalls nur eine Umkehrung sich ableiten liefse, die aus der Potenz (5 2) und einem beliebigen Element derselben (Basis oder Exponent) das andere findet, so würden also die beiden abgeleiteten Gleichungen der neuen indirekten Species mit derselben Bezeichnung zu schreiben sein, die hier durch: tiplication) 1 = = 1/512 8 und y512 3 gegeben sein mag. Dann müfste aber auch die Zahl rechts mit der links oben stehenden Zahl potenziert, die mittelste Zahl als Potenz ergeben, d. h. es müfste 8^ 512 sein. Nach 512 und 3^ §. 15, 6 ist jedoch 8^ nicht =3^, und folglich können die beiden Aufgaben: 1. aus der Potenz (512 oder 8^) und dem Exponent (3) die = Basis (8) zu finden; = §. 16. Das Radicieren. 55 8^) und der Basis (8) den Exponent (3) zu finden; nicht durch dieselbe Rechnungsart gelöst werden. Mithin läfst das Potenzieren zwei verschiedene Umkehrungen zu und zwar: I. das Kadicieren, welches aus der Potenz und dem Exponent die Basis, 11. das Logarithmieren, welches aus der Potenz und der Basis den Exponent sucht. Jene angenommene Schreibweise kann daher auch nur für eine dieser Species benutzt werden. IL aus der Potenz (512 oder Radicieren. In Bezug auf entweder aus 2. 1. 8^=512 würde also das Radicieren der Potenz 512 und dem Exponent =8 V512 g^ P 22 N P 1> ^ S S cu 3 die Geschrieben: Basis 8 suchen. Gegeben Gesucht Gelesen: „3*^ Wurzel aus 512": oder: „512 mit 3 radiciert". Wurzel. II. oder es würde das Radicieren aus der Potenz Exponent 3 die Basis 8 suchen: 3 l/83 = 8^ und dem 8. Die Potenz (512) wird also zur Wurzelbasis (Radicand), der Exponent (3) zum Wurzelexponent (Radicator), Wurzel. dem r des Wortes radix (Wurzel) die Basis (8) zur Das Zeichen y ist aus ent- standen. Die mit dem Wurzelzeichen geschriebene ^Vurzel nennt man 4 auch „Radical". (8) So ist Va-f-* ein Radical. 3. Realdefinitionen: Radicieren (Wurzelausziehen, Depotenzieren) heifst eine Zahl suchen, die mit dem Wurzelexponent (3) potenziert, die Wurzel- basis (512) giebt. Wurzel tenziert, die ist die Zahl, welche mit dem Wurzelexponent poWurzelbasis giebt. 4 Es ist y 10000= 10, weil die Wurzel 10 mit dem Wurzel- 56 Das Logarithmieren. §• l^' = 10* = 10 000, exponent 4 potenziert, also die Wurzelbasis giebt. 3 V512 oder theoretische, die formelle praktische Wurzel. 4. 8 die materielle oder Besondere Ausdrücke. 2 Statt y schreibt man nur V und nennt diese (zweite) Wurzel 2 Aus 10^=100 gewöhnlich „Quadratwurzel". wofür man also VlOO schreibt liest. und dies folgt Vi 00 =10, „Quadratwurzel aus 100" 2 y49'=7, denn die Wurzel (7) mit dem Es ist y49'=7, d. Wurzelexponent (2) potenziert, giebt 7^=7-7 49, welche Zahl i. der Wurzelbasis gleich = ist. 3 auch „Kubikwurzel". Es ist"/ 1000"= 10 [gelesen: „Kubikwurzel aus 1000" oder „3*^ Wurzel aus 1000"]; denn lO^-- 10 10 1Q 1000. Die dritte Wurzel heifst • 3 = • = = yi331 ll; denn 113=11.11.11 1331. Wurzel wird auch „Biquadratwurzel" genannt. Die vierte Die dritte 3 Wurzel aus a-{-b schreibt man Va 3 + b oder y + (a ^). 'Va-{-b würde \Va}-\-b bedeuten. 3 In Vb^ soll zuerst 5'^ berechnet und alsdann aus der gefundenen Zahl 25 die 3. Wurzel gezogen werden. 2 ist hier der „Potenzexponent", 3 der „Wurzelexponent". §.17. 1. Das Logarithmieren. Das Logarithmieren (oder Exponentiieren) sucht aus der Potenz (512 oder 83) und der Basis (8) den Exponent (3). In Bezug auf 83=512 würde dasselbe I. entweder aus der Potenz 512 und der Basis 8 den Exponent 3 suchen. Geschrieben: Gegeben Gesucht 'Iff Gelesen: „Der Acht-Logarithmus von 512"; oder: „512 mit 8 logarithmiert"; oder: „der Logarithmus von 512 zur Basis 8". , Das Logarithmieren. §. 17. 57 IL oder es würde das Logarithmieren aus der Potenz 8^ der Basis 8 den Exponent 3 suchen: '/^(83) Manche X oder 3. schreiben //^^ 512 oder /^ 512, g^ oderlg^ 512 oder 512 , = und /^^ 512 512 oder 8 Die Potenz (512) wird also zum Numerus (Logarithmand, absolute Zahl, natürliche Zahl), die Basis der Potenz (8) zur Basis (des Logarithmus) oder Grundzahl der Exponent (3) zum Logarithmus. 2. Realdefinitionen: liOgarithmieren heifst Basis (8) gleich ist. auf eine Potenz Logarithmus erhebt, die Es ist ist die Zahl, dem Numerus also gleich = = 2/^64 = 5/</625 4; 3/^9 2; 6; welche die Zahl (3) suchen, erhebt, die dem Numerus eine (S^) (512) welche die Basis auf eine Potenz ist. denn 5* denn 32 denn 26 = 625; = = 9; 64. */^512 ist der formelle oder theoretische Logarithmus, 3 der materielle oder praktische Logarithmus. 3. Besondere Ausdrücke. schreibt man nur Ig und nennt Iff Statt vulgäre (gemeine, dekadische, brigg'sche). /^ = = = Es diese ist Logarithmen also 100 000 5, d.i. 10/^100 000 5, weil 10'^= 100 000. /^ 100 2, d.i. 10/^100 2, denn 102=100. = 4. Die Division konnte nach §. 12, 6 als traktion auf^efafst werden, bei welcher der letzte abgekürzte Sub- Rest die Grundnun 343 dreimal letzte Quotient der Subtraktion (§. 13,28) war. Da sich nach einander durch 7 di^^dieren läfst, wenn der die Grundzahl 1 der Division (§.13,28) werden soll: zahl 343:7 : Das Logarithmieren. §.17. 53 Schlufsbemerkung. fielen in 3 direkte Die bisher abgeleiteten Species und 4 indirekte indirekte Species: Direkte Species: Addition . . Multiplication . . 8 + 3 = 11 8 3 • zer- | = 24 Subtraktion Division | . . . . . 11 —3=8 =8 y5r2 = 8 /^512 = 24:3 3^ Potenzieren jRadicieren =512 8 . . . . [Logarithmieren 3. Betrachten wir noch einmal die Entstehung der direkten Species: 2 84-5 15 (verschiedene Summanden) Addition: 8 24 (gleiche Summanden), dafür 8 8 + = + + = — 801 = 512 = 512 (verschiedene Faktoren) 8.^.9 8.8-8 Potenzieren: 8^ 2^^ =512 (d.i. 29) (gleiche Faktoren), dafüi- \ (verschiedene Elemente der Potenz). j Müfste nun nicht eine neue Species entstehen, wenn auch Elemente gleich gesetzt würden? Um diese Frage zu beantworten, setzen wir also die Elemente der Potenz gleich: hier die 8 8 8 8 8 (3) , abgekürzt: 8 8 8 Nach §. 11, 8, 4. =8 8 8 8 8 (8-8.8)-(8-8) = 83-82, = 82-83, =8 8 8 8 w. = 8 -8 -8 kann Potenz 8^ Zus. läfst sich als oder oder als (8 als auffassen, d.h. die (4) abgekürzt: , • • • 8. • 8)- (8- 8- 8) • . (8 • - • 8) • 8* u. s. -8 -8 8^ Weise umgeformt werden, mit andern Worten in verschiedener (§. 6, 2, 1) : man kann mit der Potenz rechnen. (5) Dagegen kann 8, d. i. 8 8 8 nicht beliebig als (s^) oder aufgefafst werden, weil nach druck 8 müfste mithin §. als 15, 6: 0* nicht unverändert kann mit demselben nicht rechnen. =b'^ ist. Der Ausd. h. man Hauptbedingung für eine stehen bleiben, Endliche und unendliche Gröfsen. §. 18. Null. 59 ist nun niclit die Abkürzung, sondern die Möglichkeit, mit Abkürzung zu rechnen, folglich führt das Potenzieren zu keiner neuen höheren Species, und es giebt daher nicht mehr und nicht weniger als 3 direkte und 4 indirekte Species. Dennoch ist von Manchen eine 8. Species: das Antilogarithmieren (Numerieren) aufgestellt worden, welches aus dem Logarithmus und der Basis desselben den Numerus sucht. Mit demselben liechte müfste es dann eine Antisubtraktion geben, welche aus dem Rest und dem Subtrahend den Minuend sucht, weil Rest, Subtrahend und Minuend in der Subtraktion dieselbe Stellung einnehmen, wie der Logarithmus, die Basis und der Numerus beim Logarithmieren. Species dieser Die bisherige Entwickelung der arithmetischen Begriffe Einheit, Zahl (Summe von Einheiten), Zahlenbildung (Addieren von Einheiten), Species Addition (Addieren von Zahlen), Multiplication (Vereinfachung der Addition), Potenzieren (Vereinfachung der Multiplication), Logarithmieren (Umkehrung des Potenzierens), dem undefinierbaren Grundbegriffe der Arithmetik, ohne jeden Sprung zu dem höchsten Begriffe Logarithmus gelansten. zeigte, dafs wir aus der Einheit, §. Endliche und unendliche Gröfsen. 18. man man Addiert 1. heiten, so erhält Null. eine bestimmte, abgegrenzte Menge von Eineine endliche Zahl. Eine solche ist z. B. 3, oder Quadrillion (1 mit darauffolgenden 24 Nullen) oder Decillion Addiert man dagegen Ein(1 mit darauffolgenden GO Nullen). heiten ohne Aufhören, so dafs ihre Zahl eine unbegrenzte ist, so erhält man die Zahl „unendlich grofs", die mit oo abgekürzt Es Avird. ist also: 4- 1 1 Anmerkung. — die Einheiten ins Unendliche Es 2. in + + 1 Die in B 1 =oo. — also ist -f in inf. fortgesetzt. aber auch + 4- In in/'., d. i. in infinitum bis ins Unendliche vorstehender Darstellung nach rechts hin bis l-f 1 1 1 1 + + 1 1 .... + + + 1 1 -f 1 ausfcedrückte Zahl 1 ist H- -1- um ==oo (A) ininf.=oo (B) in inf. die 3 voranstehenden Ein- ßO Endliche und unendliche Gröfsen. §• IS- heilen grofser als die in A, und doch ist heiten in beiden Zahlen =00, folglich ist: = 00, 00 -\-a = 00 c» ebenso: allgemein: -f- um jede Anzahl der Ein- die 3 + 1000 = oo, Oder: cx>. 00 Null. endliche Zahl vermehrt, giebt immer wieder 00. A 3. Würde man vor die 1. Einheit in nicht blofs 3, sondern unendlich viele Einheiten setzen, so würde die neu entstehende Zahl B doch immer nur =00 sein. Es ist also: CG -\- 00 = 00, d. i. 2'Oo eben so 3 00 • = oo, = co u. s. Oder: w. mit irgend einer endlichen Zahl multipliciert, immer wieder 00. giebt c»o Denkt man 4. Zahl 8 vorstellen metern um (also 3: Länge von 8 Centimetern (die die den unendlich kleinen Teil von 3 Centi- sich eine soll) um 00^ 3 \ j vermehrt, so würde die neue Länge doch nur genau 8 Centim. bleiben. Denn würde man sich die 8 Centim. um ein noch so kleines angebbares (mefsbares) Stück, z.B. um den millionten Teil eines Millimeters, oder um den decillionten Teil eines jMillimeters vergröfsert denken, so hätte man die 8 Centim. nicht um ein unendlich kleines Stück 3 Centim. (wie es jene sein soll) vermehrt, weil 3 Centim. nicht unendlich oft, sondern nur in eine bestimmte abgegrenzte Anzahl von Teilen geteilt werden müssen, wenn ein Decilliontel Millimeter entstehen soll. Es ist 01^ also o 00 allgemein, wenn a und b endliche a Der unendlich -\ 00 Zahlen vorstellen: = a. kleine Teil einer endlichen Gröfse (z. verschwindet mithin in Bezug auf eine endliche Gröfse kommen, ist „Nichts" in Bezug auf endliche Gröfsen. Nichts bezeichnet man mit (Null). Wir B. — 00 ) / (8) voll- Dieses wiederholen: ist nicht das absolute Nichts, sondern der unendlichkleine Teil einer endlichen Gröfse, der allerdings neben endlichen Gröfsen vollkommen verschwindet. Es ist also: — =0, = 0, allgemem: —= 0. Endliche und unendliche Gröfsen. §. IS. Aus 5. 8 =8 + -~ oo 8 = 8 + 2- — =8 +— oo oo =8 8+ oo— = 8H-3~ oo u. heit, d. = i. oo Da w. kleinen Teil der Ein- setzt: allgemein 6. 8. ß\ 13,18, Anni.) (s. §. wenn man zunächst nur den unendlich wird, Null. also : 8 8 a 8 + =8 + 2-0 = 8 + 3.0 = 8 + = 5 • ö. 1-0, 2-0, 1000-0 gegen die endliche Gröfse 8 oder ist es gleichgültig, ob man 1 setzt daher der Einfachheit wegen vollkommen verschwindet, so 1000-0 zu 8 addiert. Man statt 8+1000-0 8 nur 8 = • + = 8, wenn die Vermehrung um werden raufs. Es ist mithin 1000-0 0, allgemein: a-0 0, wenn diese Produkte Beziehungen zu endlichen Gröfsen habenBeispiel. Soll 30, d. i. „3 Zehner Einer", mit 2 mul2-0 ti[)liciert werden, so würde man nach §.11,4: 6 Zehner Einer erhalten. Man schreibt jedoch nur 60, d. i. 6 Zehner 1-0 Einer, weil die unendlichkleine Gröfse 2-0 Einer in Bezug auf die endliche Gröfse 6 Zehner ebenso vollständig verschwindet eine unendlich kleine Gröfse angedeutet = = + wie 1 • + Einer. Da der millionte Teil von 2 doppelt so von 1, der decillionte Teil von 2 als der decillionte Teil von 1 sein mufs, so mufs 2 lichkleine Teil von 2 , d. i. doppelt so grofs 7. + millionte Teil ist, als der doppelt so grofs, auch der unend- grofs — 1 als , d. i. 2-0 doppelt so grofs als 1-0 sein, sobald diese Gröfsen nur unter sich betrachtet und nicht in Beziehung zu endlichen Gröfsen gesetzt werden. Unendlichkleine Gröfsen unter sich allein verglichen stehen also im endlichen Verhältnis. Anmerkung. 4-0 ist also unter diesen = Bedingungen gröfser Wollte man 4 -0 3 setzen, wo beide Produkte keine Beziehungen zu endlichen Gröfsen haben, so Avürde man, wenn man nach §. 13, 30 beide Seiten durch dividierte, zu dem falschen Schlufs 4 3-7 setzen und 3 gelangen. Wollte man 4-7 die Gleichung durch 7 dividieren, so würde man nur denselben als 3-0. = Fehler begehen. • = : §• 18. Endliche und unendliche Gröfsen. 8 -h = 62 8. Aus §.8, l,Zus.: 8 I. Eine wieder. 8 II. 9. Aus + 3 = oo, folgt 00 nach §. 8, 1 I. oo Satz) folgt nach a; oder: selbst — = : um x — = a; c) + 1000 = 00, — 3 = oo, (s. 5. allgemein a a (vergl. §.9,6); sich selbst vermindert giebt 0. + ö - — (a (a a vermindert giebt jene Gröfse — 8 = 0, Beispiele: oo um Eine Gröfse oder: + =a allgemein: a — = 8, allgemein — 0^8, Gröfse Null. oo -}- 0; & — = c) + « = oo allgemein: oo — 1000^^=^00, Eine unendlichgrofse Zahl um oo 0. (s, 2. Satz) — «=00« eine endliche Zahl vermin- Zahl selbst dert, giebt jene unendlichgrofse -wieder. — 00 = 00 — 00 = 1000, 00 — 00 = Satz, nur auf Der Satz a — a = bezieht aber nicht für unendlichgrofse Zahlen. die endliche Zahl überhaupt = Vielmehr kann 00 — 00=1, oder =1000 00 II. 3, a. gilt «, jeder endlichen Zahl, aber auch 00 — 00 10. nach folgt 3-0 §. = 0, u. =0 mithin eine sogenannte ist Aus sich also II) (s. 8. 1000-0 s. w., sein. „unbestimmte Gröfse". = 0, a-0 = (s. 6. Satz) 12, 1, Zusatz: durch jede endliche Zahl dividiert giebt Beispiel. 0:13 = 0. Die Division : 1 0. 3 geht also auf, d.h. 68 bleibt kein Rest. Es kann daher -v endliche Zahl bedeuten. —a = 1 11. folgt gilt ® _ §. Es Zahl ist 3, mithin oder 1000, oder — = 00, 12, 1, Zus.: 00 jede a. 1000-00=^00, a-oo 00 1, also eine unbestimmte Gröfse. nur für die endliche Zahl Aus 3-00 nach ' also die 00 = oo , (s. T-=~' 1000=^'^ = °°'°'*'='^= 00 durch jede endliche Zahl dividiert giebt 00. 3. Satz) §. 18. Endliche und unendliche Gröfsen. ^= 11. — —= -~ = 1000, 3, kann jede endliche Zahl Null. 63 a; oder: vorstellen, rat also eine un- bestimmte Gröfse. 12. T 1. —= Aus oo 0, -^^oo = —= 0, oo a -— =oo, — —3 = oo, —löOO = oo; ^ uä§. 13, IQ 4: nach Jede endliche Zahl durch = - oder: dividiert, giebt oo. Dieser Satz könnte auch in folgender 1:1 Satz)/ folgt o (s. 4. Weise bewiesen werden: 1, ^ 1000 1000, 'jwom ='">'''' (§. ist Wird der Divisor immer kleiner, so wird der Quotient gröfser Die Grenze für das Abnehmen des Divisors 13, 28, 5. Zus.), 0, die Grenze für das Zunehmen des Quotient: oo, folglich ist: = oo, oder — = 0-oo = O.co = 1000, 1 :0 1 IL Nach Es §. ist 13, 5: also Anmerkung. u. s. w.) macht uns oo. 3, 0-oo = «. oo eine unbestimmte Gröfse. • Mit noch andern unbestimmten Gröfsen (1 die allgemeine Zahlenlehre bekannt. + = — 13. Aus 1 1 folgt nun auch 1 1 == und das Kückwärtsschreiten in der natürlichen Zahlenreihe (s §.8, 1, Zus.) führt damit zu: i/, a o, ^ t ^ i n 6, 4, 3, 2, 1, 0. \ Durch vorstehende Sätze Zahlenreihe zu: 0, erweitert 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, sich also die 10, 11 natürliche oo. Ursprünglich giebt es keine anderen als diese natürlichen (oder ganzen) Zahlen. Solche, die dem Werte nach zwischen denselben stehen, können nur durch die natürlichen Zahlen und zwar in Bruchform dargestellt werden. So ist z.B. 3y, d.i. 3 + y, , 64 Das Zehnersystem. §• 19. gröfser als 3 (s. §. 1. und 1, 6) (s. §. 13, 13, , kleiner als 3+ 1> d- i- kleiner als 4 Zus.). Schlufsbemerkung. Bezeichnet man: +, die Multiplication (als vereinfachte Addition) mit die Division (als vereinfachte Subtraktion) mit -^, das Potenzieren (als vereinfachte Multiplication) mit +, das Radicieren (als vereinfachte Division) mit -^, das Logarithmieren (als vereinfachte Division) mit vr> so ist: — l)-{-b — a, = a), a-^b-\-b = a (nämlich a:h a-rh \-b = h (d.i. a durch b radiciert a .l) und die entstehende Zahl dann mit b potenziert, also Kya) ==a). Der Satz a b -\-b a nimmt mithin in der Subtraktion dieselbe — Stellung ein , = a:b.b wie der Satz =a in der Division und \"j/ a / im Ra- In der That werden auch diese Sätze auf gleiche Weise bewiesen (s. oben). Der innige Zusammenhang der 7 Species ist mit dieser Darstellung leicht erkennbar. Man vergleiche auch: dicieren. (a -\- d) - (b -{- d) =a—b mit (a d. + d) — (b 4- d) = a — b (a .d) :(b .d) = a:b\ i. — {b-\- = a — b — c mit a-^{b-\- c)^ a-^h -^-e d. a:(b.c) = a:b:c. Vergleicht man « -f o = a und a — = a mit = a und «:! = «, so ergiebt sich, a a c) i. . l Bezug auf Addition und Subtraktion dasselbe cation und Division (s. auch §.13, 28). Bezeichnet man daher 1 mit 0, was ist, 1 dafs in in der Multipli- so gehen vorstehende Sätze über in: = a, a — = = a. a-\-(z)= a, a -^ a-f-0 ct, (z) = a — a und (D=a-^ a, d.i. = a:a, haben daher gleichfalls gleiche Stellung. Wollte man nun als „Differenz aus 2 gleichen Gröfsen" (0 == a — a) erklären, so mlifste die Einheit als „Quotient aus Die Sätze 2 gleichen Gröfsen" t (= ^) erklärt werden. tion für die Einheit erst in der Division mit der Einheit gerechnet worden §. 19. Dann aber könnte die Defini- gegeben werden, nachdem längst ist. Das Zehnersystem. 1. Die Einheiten einer Zahl sind nach dem Zehnersysteme (Decimalsystem, dekadisches System, Dekadik) angeordnet, wenn jede Einheit irgend eine nächstniedern (rechts Es gilt daher: 1 1 1 = = Ordnung (Stelle) Ordnung stehenden) 10 Einheiten der gilt. Zehner (Zig) 10 Einer, Hunderter =10 Zehner =100 Einer, Tausender 10 Hunderter =100 Zehner = 1000 Einer. In der Zahl Das Zehnersystem. 19. §. 5 5 G 7 u ^ i^ G a c ^ = ü -— a .a O O i-c O r^T tß CO ^H - ^ -- unterscheidet !^ man: Vorstehende Zald .== gilt ^ 65 8 3 7 6 oder die Werte der Einheiten sind: S3 daher: + 8 Tausende + 3 Hunderte + 7 Zehner 6 Einer = 5 10000 8 1000 + 3 100 + 10 + 6 = 5 10* + 8 03 + 3 02 + 7 + 5 Zehntausende -f- -1- • • . 7- • • 1 • 1 • 1 • 1 6. Ist ahc eine dreistellige Zahl, sind also a, b und c ZiiFern, so enthält dieselbe a Hunderte, b Zehner und c Einer, mithin hat den Wert 100a sie + 10& + c. Jede Zahl, die nach dem im Eingange dieses §. ausgesprochenen Grundsatze angeordnet ist, heifst Decimalzahl, dekadische Zahl, Zahl des Zehnersystems. Um mehrstellige Zahlen lesen zu können, teilt man die2. selben von den Einern an in Klassen von je 6 Stellen, die Unionen, Millionen, Billionen, Trillionen, Quadrillionen, Quintillionen, Sextilhonen, Septilhonen, Octillionen, Nonillionen, Decillionen, Undecillionen, Duodecillionen, Tredecillionen u. s. w. genannt werden. Jede dieser Klassen teilt man in zwei Unterabteilungen von je drei Stellen, erhält u. Um s. z. von welchen 8 C Ol S3 a höhere den Namen „Tausende" B. die Zahl 18446744073709551616 zu lesen, selbe zunächst abzuteilen: 1 die w. ist die- §. 20. 6g um oft, Das Rechnen mit ganzen Zahlen Zahlen die Weise ab: bequemer lesen in seinen Grundzügen. zu können, in folgender 18"'446744"073709'551616. Quadrillionen bezeichnet man hierbei mit iv, Quintillionen mit v, Sextilhonen mit vi u. s. w. Für ,, Tausendmillion" gebraucht man zuweilen den Ausdruck „Milliarde". 3. Sie Die Zahlzeichen sind jedoch nicht 0, 1, 2 eine Erfindung 9 nennt man arabische. der Araber, sondern der Indier. Zehn (ursprünglich decken) und zig {dek) sind aus dem urindogermanischen dek (Finger die 10 Finger) entstanden; lateinisch decem dekem^ griechisch deka. Die Wörter „elf" und „zwölf" sind aus den altdeutschen Ausdrücken „ein lif" (daher eilf) und „zwei lif", d. i. „1 darüber, 2 darüber", entstanden. — = §. Das Rechnen mit ganzen (Decimal-) Zahlen in seinen 20. Grundzügen. Addition. Der Anfänger hat zuerst das „Eins und Eins" einzuüben: 1. 1. 1 2 9 II. + 1=2, 2 + 1=3, 3 + 1=4, + 2 = 4, 3 + 2 = 5, bis + 9=18. Damit der Anfänger die Summen, welche sind, leichter behält, hat er vorzüglich die 9 gröfser als 10 Verbindungen + = 10, 8 + 2 = 10, + 3 = 10, 6 + 4=10, 5 + 5=10 B. 8 + um 8 + 2 + 5 = 10 + 5 = 15 aufzufassen. 7 1 zu beachten, 7 z. als III. Da nur Gleichartiges, also nur Einer zu Einern, Zehner zu Zehnern u. s. w. addiert werden kann, so addiere 58 9 4162 in folgender Weise: 736 58 736 9 4162 + + + 4965 + + + 5 Einer Hier erhielt man zuerst 25 Einer, die in 2 Zehner zu verwandeln waren, um die 2 Zehner mit den Zehnern 5 3 6 zu vereinigen u. s. w. Hieraus fol2:t zugleich, dafs man bei der Addition mit der niedrigsten Stelle beginnt. 2. Subtraktion. I. Der Anfänger und Eins" einzuüben. 16 —9= 7 sein. hat Da zunächst die 9 + 7=-- 16, Umkehrung so mufs 16 des „Eins —7=9 und §. II. Gesagte. 20. Das Rechnen mit ganzen Zahlen in seinen Grundzügen. 67 Für die Subtraktion (rilt das in der Addition unter III Daher 8937 511 berechnet: — 8937 514 8423 Zuerst 7 III. — 4 Einer = 3 Einer 62., u. s. w. = Zunächst 1 Einer bei den 6 Zehnern Zehner geborgt und der Minuend enthält alsdann in den 2^^12 EinZehnern nur noch 5 Einheiten, in den Einern 10 Daher: heiten. 39 1 + 6.2 Das Rechnen mit ganzen Zahlen §• 20. 68 4-2 Einer; alsdann = 21 Zehner 7 »3 + 4 Zehner + 2 Einer = 25 derte + 5 Zehner 2 Einer. Daher: Zehner in seinen Zehner. Zehner Grundzügen. Jetzt hat man 21 + 2 Einer = 2 Hun- -\- 36-7 = 252. IIL 508-6? Zunächst 6 8 Einer = 48 Einer = 4 Zehner + 8 Einer. Hierauf 6'0 Zehner = Zehner 18,6), hierzu jene Zehner gerechnet, und man hat zusammen + = 4 Zehner. EndHch 6.5 Hunderte ^ 30 Hunderte = 3 Tausende + Hunderte. Folghch: 508-6 = 3048. • (s. §. 4 4 -f- Man 956-748? IV. ner denke 956 sich: -(7 Hunderte -}- 4 Zeh- 8 Einer) = 956-7 Hunderte [= 6692 Hunderte = 669200] -f 956 4 Zehner [= 3824 Zehner = 38240] - + 956-8 Einer [= 7648 Einer]. Daher: 956-748 6692 3824 7648 Diese Produkte werden „Partialprodukte" genannt. Addiert geben dieselben das gesuchte Produkt: ^ I j = 715088 V. 5300-74000? Man denke sich: 53 100 74 1000 53 74 100 1000 53 74 100000. Man multipliciert daher 53 74 und hängt an das Produkt - • = - = 5 Nullen. - - 2+3 Zunächst hat der Anfänger das Einmaleins umzukehren. 7-9 7 sein. 63, so mufs 63:7=9 und 63:9 I. = = - Division. 4. Da - • - = n. 864 2 kann zwar als (8 H. (4 E. 2) (6 Z. 2) + : + : oder: H. (8 : : 2) = 2 = 4 H. + 3 + 2 F. + 6 Z. + 4 E.) : Z. 13, 12) (s. §. 864:2 = 432 berechnet werden, aber nicht immer geht die Division der einzelnen Stellen auf, Avie folgendes Beispiel zeigt: = = 774:3? Da 6H.:3 2 H., 9 H. 3 3 H., so liegt hier der Quotient zwischen 2 H. und 3 H. Mithin hätte man sich die Aufgabe zu denken: (6H. und weil Da 1 H. = 10 = : + 1H. + 7 Z. + 4E.):3 Z.: (6 H. + 17 Z. + 4 E.): 3 u. s. w. H. 3 vorläufig nur 6 H. durch 3 dividiert werden können, so bleibt 1 Hunderter ^^ 10 Zehner als Eest, so dafs alsdann 10 7 Zehner 17 Z. durch 3 zu dividiealso bei der Division + ren sind. von 7 : = Das Rechnen mit ganzen Zahlen §. 20. Dieses division 1. (§. die die Verfahren ist aber nichts Anderes Hieraus folgt, dafs Division als die 69 Partial- den mit höchsten Stellen des Dividend zu ist; Division mehrstelliger Di\idenden di^^sion auszuführen in §. seinen Grundzügen. 13, 29). beginnen 2. in durch die Partial- ist. Vorstehendes Beispiel ist also zu rechnen 13,29, 3. Zus.): 771:3 258 6 = (vergl. die Beispiele 17 15 24, 12 774:3 abgekürzt: = 258. Die kleiner geschriebenen Ziffern 7 — 6 Hunderte und 17 und 2 1 — 15 Zehner. sind die Reste = ni. Wollte man bei 812:4 nur 8:4 2 und 12:3 rechnen, ohne Rücksicht auf die Ordnungen der Zahl zu nehmen, also schreiben: so :4 würde 812:4 diese 2 = 2H.!) im Quotient: Zehner aber nicht Hunderte Wird dagegen die Partialdivision vollständig 812:4 1 = 203 = 4 = Zehner: 4 12 Einer so erhält man sich, dafs bei lassen (8 H. bedeuten. vollkommen : Zehner! 3 Einer, richtig 2 als der Division nie die angewendet: Hunderte und Hauptregel es ergiebt aufser acht zu ist: Jede einzelne Stelle des Dividend ist zu divi- dieren. 1 Abgekürzt: = 812:4 = 203 mit folgender Rechnung: Zehner. Der Rest 1 Zehner 2 Hunderter; 1 Z. 4-8 H. 4 12 Einer. Diese durch 10 Einer mit den 2 Einern vereinigt 4 dividiert =^ 3 Einer. = : IV. Diese Regel det werden: : mag auch = auf folgendes Beispiel angewen- 8 §.21. 70 Andere Zahlensysteme. = 09.. = 7696:8 TH 76 72 u. s. oder 9.. H w. Hieraus folgt, dafs man nicht erst 7 Tausende durch 8, son6 Hunderte 76 Hunderte durch 8 dern sogleich 7 Tausende = + dividiert, also rechnet: 7696:8 = 962 72 49 48 16 4 1 abgekürzt: In gleicher Weise verfährt Beispiel: 7696 man 519367: 874 4370 : = 962. bei mehrstelligen Divisoren. = 594fH:. 8236 7866 3707 3496 211 Um Anmerkung. bei mehrstelligen Divisoren die jedesmalige Stelle des Quotient leichter bestimmen zu können, denkt man sich zunächst nur die höchsten Stellen des Dividend durch Z. B.: die höchsten Stellen des Divisor dividiert. Für die 1. 4937192:78165? man: „49 Stelle des Quotient hat di\idiert durch eine oder besser, weil 78 schon nahe 80 ist: „49 dividiert durch eine Zahl, die nahe 8 ist" =6. So findet man die erste Stelle 6 des Quotient, ohne erst untersuchen zu müssen, welches von den Produkten 78165-5, 78165-6, 78165-7 sich der Zahl 493719 am meisten nähert und nicht gröfser als Zahl, die gröfser als 7", diese Zahl ist. §.21. Andere Zahlensysteme. Je nachdem die Zahlen der natürlichen Zahlenreihe durch das Zehner- oder Achtersystem ausgedrückt werden, hat man als Werte der Einheiten der verschiedenen Ordnungen (ausgedrückt durch Decimalzahlen): Andere Zahlensysteme. §. 21. 10, lO', 10^ 1, 8, 8', 8', 1, 8, 64, 512, 1, Um 5 10^ 8', (s. §. 8^...d. 19, 1) i. 4096, 32768, die Zahl 4 des Achtersystems in eine Zahl des ZehnerSystems zu verwandchi, hat man die Anzahl der Einheiten jeder Ordnung, wie sich aus 6 7 §. mit lO', 71 ^ ^ o *^ "^ 19, ergiebt, 1 zu multiplicieren. Die gesuchte Zahl des Zehnersystems ist also: = 5 4096 + 4. 512 + 0- 64 + 7. 8 + 6-1 = 20480 + 2048 + + 56 + 6 = 22590. • Ist umgekehrt die dekadische Zahl 22590 in eine Zahl des Achtersystems, also in eine oktoadische Zahl zu verwandeln, so hätte man zu untersuchen, wie viel Einheiten in der fünften Stelle der oktoadischen Zahl, deren jede 32768 gilt, vorhanden sind, ferner wie viel Einheiten in der vierten Stelle der oktoadischen Zahl, deren jede 4096 gilt, vorhanden sind u. s. w. Da die gegebene Zahl kleiner als 32768 ist, so sind in der fünften Stelle keine Einheiten vorhanden. Die übrigen Stellen ergeben sich durch folgende l^^^'^«^^n= =5 512 = 4 64 = 8=7 22590:4096 20480 2110: 2048 62 : 62: 56 1=6. 6: Die gesuchte Zahl des Achtersystems Das Zweiersystem heifst .. „ Triadik, Tetradik, Pentadik, ,, „ Hexadik oder Sehsystem, „ „ „ „ „ „ „ .. ,, ,, „ ,. Fünfer „ .. Sechser ., Siebener ., Achter „ .. Neuner ,, „ ,, ., Elfer „ „ „ .. daher 54076. auch Dyadik, binarisches System, Dreier Vierer ,, ist Heptadik, Oktoadik, Enneadik, Hendekadik, 72 §. 22. Viclfaclaes, Mafs, Arten der Zahlen. das Zwölfersystem heifst auch Duodecimalsystem, dodekadisches System, Dekadiadik, Teliosadik, das Sechzehner „ „ „ Hekkaidekadik, Sedecimalsystem. Die natürliche Zahlenreihe men folgendes Aussehen: 10er- erhält in den verschiedenen Syste- Vielfaches, Mafs, Arten der Zahlen. §.22. gebenen Zahl man, wenn man erhält Zahlenreihe natürlichen multi[)liciert. oder 28,.... Multiplum) von Vielfaches (Dividuus, 90 ein ist 6, 9, 10, 15, Jede natürliche Zahl ist M, sind 1-0, oder: 0, 1 1-2, 1-3, 2, 1, also ein Vielfaches sind 0-0, Die Vielfachen von 3. 1, 2, 3, 5, IS, 30, 45, 90. Die Vielfachen von 2. 21, 14, 7, 0, oder • 1 0, 0, , 3, von 1-4, 4, 1. 0-2, 0, ein Vielfaches jeder Zahl. ist Die Zahl, von welcher ein Vielfaches gebildet ist, heifst dasselbe ein Mafs (Teiler, aliquoter Teil, Divisor 5 ist ein Mafs von 35, weil 35 ein Vielfaches von 5 ist. 4. in dieselbe mit den Zahlen der Die Vielfachen von 7 sind 7-0, 7-1, 7-2, 7-3, 7-4, also: 73 — Bezug auf Faktor). 12 Mafs von 60, aber auch ein Mafs von Die Mafse von 12 sind 1, 2, 3, 4, 6, 12. ein ist „ „ Hieraus folgt: 5. Jede Zahl 6. ist 1 20 ein ist 1, „ 96. 2, 4, 5, 10, 20. Mafs jeder Zahl. ein Mafs von denn 0; ist ein Vielfaches jeder Zahl. ein Eine Zahl, die kein Mafs 7. aliquanter Teil derselben; von 24. einer gegebenen Zahl ist, ist B. 5 ist ein aliquanter Teil z. Primzahl (einfache Zahl, Surtimzahl) ist eine Zahl, die Mafs hat. 5 ist z. B. eine Primzahl, da dieselbe nur 1 und 5 als Mafs hat. 21 ist keine Primzahl, da diese Zahl aufser 1 und 21 noch die Mafse 3 und 7 hat. Produktzahl (zusammengesetzte Zahl) ist eine Zahl, die aufser 1 und sich selbst noch andere Mafse hat. Z. B. 91, die aufser 8. nur 1 1 und sich selbst als und 91 noch und 13 7 7, aufser Primzahl, Ist 7 eine 9. d. 1 als ein Z.B. 140 dargestellt werden. von Mafse hat. Produkt aus lauter Primzahlen als Jede Produktzahl kann 14, 21, 28, 35 und 14 noch 2 als i. . . = 2 -2 -5 so . ., Mafs • 7. müssen alle höheren Vielfachen Produktzahlen sein; denn 14 hat u. s. w. daher keine Primzahl, weil sonst die Vielfachen von Produktzahlen sein müfsten (s. 4. u. 8. Satz). 1, d. i. 2, 3, 4, 5, Die nächsthöhere natürliche Zahl 2 ist dagegen Primzahl, da sie nur 1 und sich selbst als Mafs hat, während die Vielfachen von 2, d. i. 4, 6, 8, 10, ... Produktzahlen sind. Die nächsthöhere natürliche Zahl 3 ist wieder Primzahl, während die Viel10. 1 ist . . . . . : 74 §. 22. Vielfaches, Mafs, Arten der Zahlen. fachen von 3, d. i. 6, 9, 12, ... Produktzahlen sind. Es folgt 4, diese aber ist schon als Produktzahl bestimmt. Die nun folgende 5 ist weder bei 2, noch 3, noch 4 berührt worden, daher Prim. Folglich: zahl. Prim- Produktzahlen zahlen 2 3 5 7 11 6, 8, 4, 6, 9, 12, 10, 15, 20, 14, 21, 28, 10, 12, 15, .. 25, 35, . .. . . 22, 33, 44, 66,.. Somit erklärt sich der Name Primzahl. Es ist 2 in der beReihe 2, 4, 6, 8, die erste Zahl (primus numerus). treflPenden . . . . 11. Die Vielfachen von 2, also 0, 2, 4, 6, 8, 10, 12, nennt man gerade Zahlen. Die Zehner, Tausende, Hunderttausende u. s. w. einer Zahl, d. i. die 2., 4., 6. Ordnung u. s. w., sind mithin geradzahlige Ordnungen. Jede Zahl, die 2 nicht als Mafs hat, heifst ungerade Zahl, z. B. 1 Die Einer, Hunderte, Zehntausende 3, 5, 7, 9, 11, ... einer Zahl sind ungeradzahlige Ordnungen. Auf Nullen sich endigende Zahlen nennt man runde Zahlen; z. B. 70, 23000, 10000. , , . Um 12. sämtliche Primzahlen aufzufinden, kann man das in 10 gegebene Verfahren noch abkürzen. Da die Vielfachen von 2 Produktzahlen sind, so notiere in folgender Weise: 3 5 7 9 11 31 33 35 37 39 41 61 63 65 67 69 71 91 93 95 97 99 101 121 123 125 127 129 131 151 153 155 157 159 161 181 183 185 187 189 191 13 man nur 15 43 45 73 75 103 105 133 135 163 165 193 195 17 die .19 ungeraden Zahlen 21 47 49 51 77 79 81 107 109 111 137 139 141 167 169 171 197 199 201 23 53 83 113 143 173 203 25 55 85 115 145 175 205 27 57 87 117 147 177 207 29 59 89 119 149 179 209 Tabelle behalte man zuerst 3 als Primzahl und jede dritte Zahl (9, 15^ 21, 27,....) als Produktzahl. Hierauf behalte man die auf jene 3 folgende, zuerst nicht gestrichene Zahl als Primzahl; es ist dies 5. In dieser streiche =25 Streiche alsdann 5 und von 25 an jede fünfte Zahl (35, 45, 55, . .) als Produktzahl. Die nach 5 zuerst nicht gestrichene Zahl 7 ist nun als Prim. . zahl zu behalten, Zahl (63, 77, . . . .) alsdann 7^ = 49 zu streichen u. und von 49 an jede s. w. siebente = Nicht von 7 an, sondern erst von 7" 49 an ist jede siebente Zahl zu streichen, weil die hier vorhandenen Vielfachen zwischen A : Vielfaches, Mafs, Arten der Zahlen. §. 22. 1-7 und 7-7 (=49), d.i. 3-7 und 5-7, als 75 Vielfache von 3 und 5 schon gestrichen sein müssen. Hat man diese Operation bis zu irgend einer Primzahl (z. B. 19) vorgenommen, so müssen alle nichtg-estrichenen Zahlen, die kleiner sind als das Quadrat der nächsten Primzahl (kleiner als 23 oder 529) Primzahlen sein, weil z. B. nach 19 die Zahl 23 als Primzahl folgt und nun Das die zuerst zu streichende Zahl 23 hier gelehrte Verfahren nennt man das =529 ist. Sieb des Era- tosthenes. 13. Zwischen 1 und 1100 liegen folgende Primzahlen: 29, 31, 37, 41, 43, 47, 53, 59, 83, 89, 97, 101, 103, 107, 109, 113, 127, 151, 157, 163, 167. 173, 179, 181, 191, 193, 227, 229, 233, 239,241,251,257,263,269, 293, 307, 311, 313, 317, 331, 337, 347, 349, 379, 383, 389, 397,401,409,419,421,431, 457, 461, 463, 467, 479, 487, 491, 499, 503, 547, 557, 563, 569, 571, 577, 587, 593, 599, 619, 631, 641, 643, 647, 653, 659, 661, 673, 709, 719, 727, 733, 739, 743, 751, 757, 761, 809, 811, 821, 823, 827, 829, 839, 853, 857, 883, 887, 907, 911, 919,929,937,941,947, 983, 991,997, 1009, 1013, 1019, 1021, 1031, 1051, 1061, 1063, 1069, 1087, 1091, 1093, 2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 61, 67, 71, 73, 79, 131, 137, 139, 149, 197, 199, 211, 223, 271, 277, 281, 283, 353, 359, 367, 373, 433, 439, 443, 449, 509, 521, 523, 541, 601, 607, 613, 617, 677, 683, 691, 701, 769, 773, 787, 797, 859, 863, 877, 881, 953, 967, 971, 977, 1033, 1039, 1049, 1097. Die Anzahl der Primzahlen beträgt bis 100: 25 76 §. 22. Zu beachten ist, Vielfaches, Mafs, Arten der Zahlen. dafs folgen Einige Eigenschaften der Zahlen §. 23. 77 etc. Von 20 und 30 das ist CO das kleinste gemeinsame Vielfache (10 gemeinsame INIals); von 18, 24 und 30 ist 300 das gemeinsame Viellache. grölste kleinste 19. Denkt man sich eine Produktzahl als Produkt von lauter Primzahlen, so ist jeder Faktor ein „Primfaktor" oder „einfacher Faktor" oder „kleinster Faktor" der gegebenen Zahl. So 2 3 2 5 =- 2 2 3 5 (oder 2^ 3 5). Es sind ist z. B. 60 -- 6 10 also 2, 3 und 5 die Primfaktoren von 60. = • 1584 . • • • = = 23. • • • = 12-132 2-2-3-ll-2.2-3 4-3-ll-12 =-2-2.2-2-3-3-ll (oder =2^- 3' -11). Die Primfaktoren von 1584 sind §. • und also 2, 3 Allgemeine Sätze Einige Eigenschaften der Zahlen. der Teilbarkeit. 11. Kettendivision. 1. „35 ist ein Vielfaches von 7", oder: „7 ist ein Mafs von 35", oder: „die Division 35:7 geht auf (giebt als Quotient eine ganze Zahl ohne Pest)", oder: „35 ist durch 7 teilbar". Diese Ausdrücke sind gleichbedeutend, so dafs für den einen der andere gesetzt werden kann. Ist z. B. 2 ein Mafs von 14, so ist 14 durch 2 teilbar. (Unter „teilbar" versteht man „ohne Rest teilbar"). Eine Zahl, die durch eine andere nicht teilbar, läfst, diu:ch diese letztere dividiert, einen Pest (s. §. 13, 29, 3. Zus.) 2 5 Beispiel: 17 :3 Vollständig 1 7 3 5, Rest 2. y. = Ist d umgekehrt ° dividiert, B —-= : —d' A ^^ u d giebt den Rest r -, so sagt * man auch : = + dafür: D durch r. 2. Die Vielfachen von 2 sind: 2-0, 2 1, 2 -2, 2- 3, 2- 4 allgemein 2w, wenn n irgend eine ganze Zahl bedeutet. Eine Zahl, die durch 2 teilbar ist, ist nach dem 1. Satze ein Vielfaches von 2, also ist 2« durch 2 teilbar. Eine durch 5 teilbare Zahl kann daher 5 7i geschrieben werden. Zusatz. Eine gerade Zahl bezeichnet man mit 2«. • . . . . Eine Zahl D, die durch 2 dividiert irgend eine ganze 3. Zahl w als Quotient und 1 als Rest giebt, führt nach dem 1. Satze zu der Gleichung: 1 Z? 2 w Da nun der Divisor mit = +— : dem Quotient multipliciert . den Dividend giebt, so -=2.(«-hy)=2.n + 2.2 =2w+l (s. §. Eine Zahl, die durch 2 dividiert den Rest daher 2 » -f- 1 • 1 ist jene Zahl 11,4 und giebt, §. D 13, 10). schreibt man Einige Eigenschaften der Zahlen. §• 23. 78 D Eine Zahl 5 5 als Rest giebt, führt zu I):l =^n-\- -^. und tient die durch 7 dividiert die ganze Zahl n als , Quo- Folglich mufs ' = Dsr. XQuot. = 7(« + — 1^7 w + 5 \ i> durch 7 werden. Zusatz. 4. jeder Zahl (§. 22, (§. 22, 5). ist durch Z. B.: 37 : 1 1 = auch durch h teilbar; +5 geschrieben man mit 1n-\-\. w denn ein Vielfaches ist (ohne Rest). denn teilbar; =37 7 bezeichnet teilbar; 0:29 Z. B.: 3). kann 1 ein ist Mafs jeder (ohne Rest). Sind a und h ganze Zahlen, so 6. als ungerade Zahl Eine 5 sein, d.h. eine Zahl, die giebt, durch jede Zahl ist Jede Zahl 5. Zahl den Rest 5 dividiert . = denn a ist ah sowohl durch a b (ohne Rest). Läfst sich daher eine Zahl als Produkt aus 2 andern Zahlen ist sie durch jeden dieser Faktoren teilbar. darstellen, so Beispiel: ah -\-ac=^a{h -\- c). Folglich wohl durch a als auch durch h-\-c teilbar. 21 ein Vielfaches von 3, Ist 7. faches von 3. von m. Beweis. Ista 6. ist auch 21 -13 so- ein Viel- Allgemein: a ein Vielfaches von w, so Ist dem so ah-\-ac ist = <?w, so ist «& = ist </»»• auch a fe h ein Vielfaches = &d'w, folglich nach Satze ein Vielfaches von m. Derselbe Satz kann zufolge des 1. Satzes auch ausgesprochen werden: Ist a dm'ch m teilbar, so ist auch a h durch m teilbar. Bezeichnet man von n mit F^, so 13« ^3= Fg, d. h. Vielfaches von Ist 8. auch die ist ein Vielfaches also (siehe von 7 mit vorstehendes T'^, ein Vielfaches Beispiel) specielle das 13fache eines Vielfachen von 3 ist wieder ein 3. jede Summe von 2 Zahlen durch eine dritte teilbar, oder Differenz jener beiden durch die so ist dritte teilbar. Beispiel: 77 4-28 = 105 77 und 28 sind durch 7 teilbar, folglich oder 77 28 49 durch 7 teilbar. — = Beweis, m J) (s. = + (« a /w und & m sind durch m, folglich durch m teilbar teilbar. 6. Nun ist ist auch am-\-hm Satz). Derselbe Satz kann auch (s. I.Satz) ausgesprochen werden: Die Summe oder Differenz zweier Vielfachen einer Zahl ist auch ein Vielfaches derselben Zahl. §. Es also J\^ ist um mehrt -\- Einige Eigenschaften der Zahlen. Tjj von =^ J\^, d. 79 von ein Vielfaches i. andere Vielfache von beliebiges ein ein Vielfaches 9. 23. 1 1 , 11 ver- giebt wieder 11. Derselbe Satz allgemeiner: jede von 2 Zahlen durch eine dritte teilbar, so ist auch Summe oder Differenz von beliebigen Vielfachen jener beiden Zahlen durch die dritte teilbar. Ist die 39 und 24 sind durch 3 teilbar, folglich mufs 264= 126 durch 3 teilbar sein. 11-24, d. i. 390 Beispiel: — 10-39— auch am Beweis, der ersten Zahl m folglich durch m und b^n sind durch sei amn, der zweiten Ein Vielfaches teilbar. bmr. Nun ist amn^bnir = {an^b r)7n, teilbar. Zwei auf einander folgende Zahlen der natürlichen ZahlenZ. B. 34 und 35. Beweis. Hätten sie aufser 1 ein grofseres gemeinsames Mafs, so müfste dieses (nach Satz 8) auch ein Mals ihrer Differenz, d. i. ein Mafs von 1 sein, was unmöglich ist. 10. reihe sind stets relative Primzahlen. 11. nur eine von 2 Zahlen durch eine Ist kann auch Summe die dritte teilbar, so oder Differenz jener beiden durch die dritte nicht teilbar sein. Beispiel: folglich ist 78 Beweis. setzen. Dann giebt a -|- 78 durch 13 teilbar, 30 nicht durch 13 teilbar, 30 108 nicht durch 13 teilbar. Ist ist = a durch +& _ m Da nun folglich mufs imd _dm m m von m , d.i. —=— ist, — , so b m /w = dm dividiert ^ ,,— * m' ist - keine ganze Zahl, ^'^ a-\-b b kann man a Diese Zahl durch , keine ganze Zahl. Zahl durch eine zweite, der Quotient durch eine der neue Quotient durch eine vierte Zahl teilbar, so auch die erste Zahl durch das Produkt der zweiten, dritten 12. dritte teilbar, b nicht, so dm + b b kein Vielfaches auch d-\ m a^b = dm^b. Ist eine Zahl, vierten Zahl teilbar sein. Beispiel: 2520 ist durch 4 630 „ 3 „ 7 210 „ „ = = = 2520:4 630; 630:3 210; 210:7 30. „ Folglich ist 2520 durch 4-3-7, d. 2520 durch 84 teilbar. Beweis. Die 4 Zahlen seien a, b, c, d. Ist nun a:b=^m, m:c 7i, n:d=py so ist I. a bm, II. 7n cn, III. n^^dp. teilbar; „ i. = = = §.23. gQ Setzt man Einige Eigenschaften der Zahlen. dp in II für n; und setzt man in I für bcdp. Diese Zahl aber (s. ist = = c- dp cdp, so entsteht ?n Produkt cdp, so entsteht a 111), dieses fn durch bcd Ist eine Zahl durch eine zweite nicht teilbar, so kann 13. auch nicht durch ein Vielfaches der zweiten teilbar sein. Beweis. Ist a Da nun a nicht durch b teilbar und setzt b==bm, fache von schon : , so {h m) = teilbar. man sie das Viel- ist: = -^ = -^ um keine ganze : m Zahl (s. §. ist, 13, 23). so kann es auch -j- : m nicht sein. Um 14. das gröfste gemeinsame Mafs zweier Zahlen zu suchen, dividiert man die gröfsere Zahl durch die kleinere, den jedesmaligen Divisor durch den Rest, bis die Division aufgeht (sogenannte fortgesetzte oder Ketten-Division). Alsdann ist der letzte Divisor das gröfste gemeinsame Mafs. I.Beispiel: 667 und 1541. 1541:667 1334 667:207 3 =2 = 621 207:46^ 184 46:23 46 Der letzte Divisor 23 =2 ist das gröfste gemeinsame Mafs der Zahlen 667 und 1541. 2. Beispiel: 131 und 283. 283: 262 §. 23. Einige Eigenschaften der Zahlen. 81 Da die Division 46:23 (Siehe das 1. Beispiel). 46 ein Vielfaches von 23 (Dividend 46 =^ Divisor 23 Qnot. 2). Folirlich ist auch 46-4, d.i. 184, ein Vielfaches von23 207 23 Nun niuls auch (s. §.9,4 und §. 23, 8) 184 (s. 7. Satz). ein Vielfaches von 23 sein. Schreitet man weiter zurück, so findet 46 =-667, 2.667 621. dann 621 1334, man, dafs auch 3 •207 154 1 Vielfache von 23 sein müssen oder 23 imd endlich 1334 -f- 207 ein Mafs von 667 und 1541 sein nuifs. Noch ist aber nachzuweisen, dafs der letzte Divisor 23 das gröfste gemeinsame Mals sein mufs. Jedes gemeinsame Mafs von 1541 und 667 ist nach dem 9. Satze auch ein Mafs von 1541 —2.667, d. i. ein Mafs des 1. Restes 207. Jedes ^Nlafs aber von 667 und 207 mufs auch ein Mafs von 667 3-207, d. i. ein Mafs des 2. Restes 46 sein. Endlich mufs jedes 4-46, d.i. ein Mafs von 207 und 46 auch ein Mafs von 207 Mafs des letzten Divisor 23 sein. Hieraus folgt nun, dafs jedes Mafs der g-eo-ebenen Zahlen 1541 und 667 auch ein Mafs des letzten Divisor sein mufs, folglich können 1541 und 667 kern gröfseres gemeinsames Mafs als den letzten Divisor 23 haben. Beweis. aufjj^ing, sü ist X + = = = = + — — 1. Zusatz. Mithin der Kettendivision der letzte Divisor ein Mafs aller in z. B. aller Reste. ist vorkommenden Zahlen, Zusatz. Da jeder Rest kleiner als der Divisor, jeder Rest kleiner als der vorhergehende Rest sein mufs, so kann die Kettendivision nicht aus unendlichvielen Zahlen, sondern aus einer begrenzten Anzahl von Zahlen bestehen. Denn -wenn im 2. Beispiele jeder folgende Rest nur um 1 kleiner als der vorhergehende 2. also Aväre, so müfste der 131. Rest =0 sein. Erste Abkürzung des vorstehenden Verfahrens, das gemeinsame Mafs zu finden. Aus den gegebenen Zahlen und jedem Reste kann man immer durch Division diejenigen Mafse entfernen, welche gemeinsame Mafse der gegebenen Zahlen nicht sind. 15. gröfste Beispiel: 141337 und 79771. 141337:79771 79771 : = 1 61566. Anstatt mit 79771:61566 fortzufahren, kann man zuvor aus 61566 die Mafse 2 und 3 ausscheiden, da diese gemeinsame Mafse der beiden gegebenen Zahlen nicht sind. Mithin 61566 durch 2-3, d. i. t3, dividiert: * : 79771:10261=7 71827 :7944. 7944 zuerst durch 4 =1986, diese Zahl 1986 aber auch noch durch 6 dividieren =331. Daher: Hier läfst sich Schurig, Lcbrbuch der Aritbmetik. I. Teil. 6 — §• 23. 82 Einige Eigenschaften der Zahlen. 10261:331=31 993 331 331 0. Der letzte Divisor 331 ist also das gröfste gemeinsame Mafs. Beweis. Sind die Zahlen amn und amr gegeben, m das gemeinsame Mafs beider Zahlen, n kein Mafs der zweiten, kein Mafs der ersten Zahl, so kann man n und r durch Division entfernen, immer mufs das gröfste gemeinsame Mafs m noch in den übrig bleibenden Quotienten a m und h n enthalten sein. gröfste ;• 16, Zweite Abkürzung. man statt der nächst kleineren ganzen Zahl die nächstgTÖfsere, wenn das Produkt aus dem Quotient und Divisor um den Dividend vermindert einen noch kleineren Rest giebt, oder wenn sich aus dem Rest leicht fremde Mafse ausAls Quotient nimmt scheiden lassen. 1. Beispiel. 3379 und 9701. Der Zahl 9701 liegt 3-3379 näher als 2-3379, folglich wird man auch mit dem Quotient 3 einen kleineren Rest erzielen und daher die Kettendivision schneller beendigen. 9701:3379 =3 10137 . . . . : 436 3379:109 (4 ausgeschieden:) = 31 327 109 109 0. 109 das gröfste gemeinsame Mafs. Beweis. so hat nach Haben 9701 und 3379 ein gemeinsames Mafs w, 2.3379 dasselbe gedem 9. Satze nicht nur 9701 meinsame Mafs m, sondern auch 3-3379 2. Beispiel. 35501 und 46883. — 9701. = 1 46883:35501 35501 11382 (6 ausgeschieden:) 35501:1897 19 : = 1897 16531 17073 (!) .:542 (2 ausgeschieden:) §. 23. 83 Einige Eigenschaften der Zahlen. 1897:271=7 _1S97_ 0. das gröfste gemeinsame Mafs. 27 1 3. Beispiel. 47053 und 78703. Obgleich 2*47053 der Zahl 78703 näher liegt, so nimmt man doch nur 1 als Quotient, da sich aus dem Rest leichter Mafse ausscheiden lassen. 78703:47053 47053 : : ....: 650 (10 3165 (5 633 ( 3 31 = 1 entfernt:) „ ) „ ) 47053:211=223 422 485 422 633 633 0. 211 das gröfste o-emeinsame Mafs. 17. Dritte Abkürzung. Erkennt man sogleich, dafs eine Zahl prim zu einer frühern sein mufs, so setzt man die Division nicht fort, weil dann auch die gegebenen Zahlen prim zu einander sein müssen (s. Satz 14, 1. Zus.). Im 2. Bcisp. des 14. Satzes kann die Kettendivision mit dem Reste 5 beendet werden, weil 21 und 5 relative Primzahlen sind, folglich auch 283 und 131. Anmerkung. dieses Wie das gröfste gemeinsame Mafs auf Grund und des folgenden Paragraphen immer in kürzester Weise gefunden wird, lehrt §, 26. Um das gröfste gemeinsame Mafs dreier Zahlen zu finden, dasselbe zunächst von 2 Zahlen und hierauf das gröfste gemeinsame Mafs zwischen dem soeben gefundenen und der dritten Zahl. 18. sucht man Beispiel: 37453, 51389, 85961. = 1 51389:37453 37453 13936 (8 entfernt:) ....: 1742 (2 „ ) : 6* 84 §• 23. Einige Eigenschaften der Zahlen. 871=43 37453: 3484 2613 2613 0. Zwischen 871 und 51389) und Mafs zu suchen. (dem der gemeinsamen Mafse von 37453 ist nun das gewünschte gröfsten dritten Zahl 85961 85961 : =99 871 7839 7571 7839 :268 (4 entfernt:) 871: 67 = 13 67 201 201 0. 67 das gTÖfste gemeinsame Mafs der gegebenen 3 Zahlen. 120 19. ist sowohl durch 6, aber unbedingt durch 6 15 unter sich sind. • = 90, als auch durch 15 6 w^eil teilbar, nicht und 15 nicht Primzahlen durch 3 und durch 8, folglich auch unbedingt durch prim zu 8 ist. Allgemein: Ist a durch h und durch c teilbar, so ist a nur dann unbedingt durch h c teilbar, wenn prim zu c ist. 120 ist 3-8^24 teilbar, w^eil 3 1) Beweis. Da und 15 nicht Primzahlen unter sich sind, so haben sie ein gröfseres gemeinsames Mafs als 1, es ist dies die Zahl 3. Der Voraussetzung gemäfs ist nun 120 durch 6^^2-3 und durch 15 5-3, d. h. durch 3 teilbar. Daraus folgt aber 6 = nicht, dafs 3 1 20 auch durch 6 15 • =2 • 3 • 5 • 3 =2 • 5 • 3^ d. h. durch teilbar sein mufs. Sind die beiden Zahlen nun nicht 6 und 15, sondern 3 und 8, das gemeinsame Mafs nur 1 und 120 ist dann nicht nur durch 3-1 und 8-1, d.h. durch 1, sondern offenbar auch durch 3. 1.8. 1 3 •8-1', d.i. durch l'=l teilbar. 80 ist , = 20. Es giebt unendlich Beweis. nun viele Primzahlen. Es seien die Primzahlen bis 97 bekannt. Wird es noch Primzahlen geben, die gröfser als 97 sind? Multipliciert man die sämtlichen bekannten Primzahlen 2-3-5-7.il bis 97 mit einander, so mag man eine Zahl a erhalten. Aber a-{-\ ist nach dem 10. Satze prim zu a, folglich ist «-f-l durch keine der in a enthaltenen Zahlen, d. i. durch keine der Primzahlen Teilbai keit bestimmter Zuhicn. 24. §. 85 bis 97, teilbar. Älitliin ist « -f- 1 entweder selbst Prim2, 3, zahl, oder durch eine Prinizalil teilbar, die gröfser als 97 ist. Folg- Primzahlen lich giebt es gröfsere §. als 97. Teilbarkeit bestimmter Zahlen. 24. 1. Eine Zahl ist durch 2 teilbar, wenn es die letzte Stelle (wenn die letzte Stelle 0, 2, 4, 6 oder 8). Beispiel: 7438 durch 2 teilbar, weil 8 durch 2 teilbar. 743-10 Beweis. 7438 Jede Zahl aber läfst sich in 8. ein Vielfaches von 10 vermehrt um die Einer, d. i. in „7^^^ Einer" zerlegen. Sind nun die Einer ein Vielfaches von 2, so geht vorstehende Summe mit Rücksicht darauf, dafs ein F^^ auch ein ist = Tg über in ist, durch 2 "^^'st^^^ (s- 2 ist d.h. die Zahl § 23, 8 u. 9), durch 4, 8, 16, 32,.... resp. die 5, ... 4, 2, 3, durch ist . teilbar, letzten Stellen 4, 8, 16, 32, .... teilbar sind. Beispiele: 47924 38197640 730000 teilbar durch 4 ist 24 ist; 640 „ 0000, d.i. teilbar, weil es „ ,. 8 „ „ „ 16 „ „ „ „ durch 16 ist. Beweis. stets + teilbar. Eine Zahl 2. wenn ^'g + 47924 auch ein = 479-100 + 4 teilbar sind, die Zahl über in V^-\- 38197640 = 38197 Andere Regeln für 3. 1000 • Da 24. wenn so geht, ist, J'^ das Vielfache von 100 durch die letzten 2 Stellen J\= l\, also durch 4 + 640 = l\ + 640 u. s. teilbar. w. die Teilbarkeit durch 4, 8, 16, ... . Man vergleiche die vorletzte Stelle der Zahl mit der Hälfte der letzten Stelle. Sind beide gerade oder beide ungerade, so ist die Zahl durch 4 teilbar. I. Beispiel: 47476. Die vorletzte Stelle 7 ist ungerade, die f* Hälfte der letzten durch 4 + e Die Zahl mag z Zehner und gelten (s. §. Sind nun 19,1). 6 z^2z\ --=2^', 10-2c' folglich auch ungerade, folglich ist diese Zahl teilbar. Beweis. lOz =—=3 durch 4 so ist e = Ac' z e Einer haben, und -- gerade und zwar und IO2 + C geht über in + 4c' = 20c' + 4e' = 4(52' + 6 teilbar. Sind ;: und ^ also e'), ungerade und zwar so Teilbarkeit bestimmter Zahlen, 24. §. gg 10 z e=ie'-{-2 und 10(22'+l) 4e' ist + durch 4 fololich geht über in: -{- e + 2 = 20^' + 4ß'+12 = 4(5z' + + c' IL Eine Zahl ist durch 8 wenn teilbar, die drittletzte Stelle und der vierte Teil der beiden letzten Stellen zugleich zuo[leich ungerade auch —r- = 8 32 4 gerade oder sind. 987632 Beispiel: 3), teilbar. gerade ° ist durch 8 teilbar, weil sowohl 6 als ist. • Eine Zahl 111. ist durch 16 wenn teilbar, die viertletzte Stelle achte Teil der beiden letzten Stellen zugleich gerade oder und der zugleich ungerade sind. Anmerkung. Nachstehende Regeln sind weniger praktisch: Eine Zahl ist durch 4 teilbar, wenn die Summe aus der letzten Stelle und dem 20 2 7 Doppelten der vorletzten durch 4 teilbar ist. Z. B. 93876 denn 6 ist durch 4 teilbar. Eine Zahl ist durch 8 teilbar, wenn die Summe aus der letzten Stelle, dem Doppelten der vorletzten und dem Vierfachen der drittletzten durch + , = . 8 teilbar ist. ist 4. Eine Zahl ist durch 5 (wenn also die letzte Stelle 719235 Beispiel. oder 5 durch 5 ist wenn teilbar, es die letzte Stelle ist). teilbar, weil sich die Zahl auf 5 endigt. 71923- 10 Beweis. so wn-d die Zahl F^^ + 5 =r^o + Einer. + F^ = Fg -j- ^5 = ^^5 » Sind die Einer = F^, also durch 5 teilbar. Eine Zahl ist durch 25 teilbar, wenn es die zwei letzten (wenn sich die Zahl also auf 00, 25, 50 oder 75 5, sind Stellen endigt). Beispiel. 79275 durch 25 teilbar, weil die beiden letzten Stellen 75 durch 25 teilbar sind. Beweis. 79275 2. Regel. der Zehner giebt, die ura • 100 + 75 = l\^^ + 75 =F25 + 75 u. s. w. Eine Zahl ist durch 25 teilbar, wenn das Doppelte den fünften Teil der Einer vermehrt eine Zahl durch 5 Beispiel: =792 teilbar 119675. ist. Hier ist 2-7 + -^= 14 + = 15 1 5 teilbar, folghch auch die ganze Zahl. Beweis. ^ IQz^e _(\Oz-{-e):b 25 e _ ^^T durch Teilbarkeit bestimmter Zahlen. §. 24. 87 6. Eine Zahl ist durch 125 teilbar, Avenn es die 3 letzten Stellen sind (wenn sich also die Zahl auf 000, 125, 250, 375, 500, 625, 750, 875 endigt). Beispiel: Beweis. 3441875 3441 ist 1000 • wegen 875 durch 125 + 875= rjooo + 875 teilbar. u. s. w. Eine Zahl ist durch 125 teilbar, wenn das Vierfache der Plünderte um den fünfundzwanzigsten Teil der beiden letzten Stellen vermehrt eine Zahl giebt, die durch 5 teilbar ist. Regel. 2. Eine Zahl 7. wenn durch 625, 3125, ist resp. die durch teilbar, letzten Stellen 5, 4, 625, 3125, Quersumme 8. nungen Es Beweis. der Einheiten aller Ord- Die Quersumme von 1883 einer Zahl. 9. Eine Zahl 3 teilbar ist. Summe die ist teilbar sind. ist durch 3 wenn teilbar, ihre 1 1; l; 1 . Nun z. B. Quersumme durch = 3 -3 + =r3+ = 3-33 + = r3 + 100 1000 = 3 333 + = T\ + 867 = 8 100 + 6 10 + = 8-(F3 + + 6-(r3 + + = 8.r3 + 8 + 6-r3 + 6 + = (8-^3 + 6. + + 6 + 10 ist l ist ist: 1+8 + 8 + 3 = 20. • u. 1 s. w. 7 . l) l) 7 7 r3) Da nun 7). (8 der erste Teil stets ein Tg und der zweite Teil die Quersumme ist, so wird also 867, überhaupt aber jede Zahl nun Ist die bar, also ein Tg, lich durch 3 = r, + Quersumme. Quersumme 8 + 6 + 7^=21) Zahl = Tg + ^'3= ^s so (hier ist die (s- §• durch 3 teil- 23, 9), folg- teilbar. Anmerkung. Anstatt sämthche Einheiten zu addieren, kann kürzer die Vielfachen von 3 ausscheiden. Es sei z. B. man 74 835 910 726 421 Man gegeben. + 1=8 Da 7 ist, so ist 10. durch 9 auch scheide 4 3, 5 + 1, 9, 7 + 2, 6, 4 die ist. +2 und diese Zahl nicht durch 3 ganze Zahl nicht durch 3 teilbar. übrig bleibt Eine Zahl teilbar + 8, ist durch 9 teilbar, wenn ihre aus: teilbar Quersumme n 88 Teilbarkeit bestimmter Zahlen. 24. §. + + Beispiele: 40302 ist durch 9 (und 3) teilbar, weil 4 2 3 durcli 9 (und 3) teilbar ist. 4782 ist durch 3, aber nicht durch 9 teilbar, weil die Quersumme 4 7 21 durch 3, aber nicht durch 9 teilbar ist. =9 + + 8+2 = Beweis. Es ist 10=1.9 + 1=^3+1; = ll-9 + = r9+l; = lll-9 + = F3 + 10000 = 1111 -9 + = 7;+ 100 l 1000 l; l 1 1 U.S.W. 4 1000 + 7 100 + 5 10 + 2, + + 7 F, + + 5 Tg + + 2 = 4.r3 + 4 + 7.r3 + 7 + 5.Fg + 5 + 2 = (4r3 + 7.r; + 5.rg) + (4 + 7 + 5 + Die Zahl 4752, übe r 4 i . ( r^ d. • i. • ( 1) • ( 1) geht damit 1) 2). Da der erste Teil stets ein F,, der zweite Teil njber die Quersumme ist, so wird 4752, überhaupt aber jede Zahl = Tg + Quersumme. Ist nun die (Y) Quersumme durch 9 teilbar, = r9^^ + F^9 = die Zahl ' d. h. sie ist durch 9 also ein Tg, so ist 7^ '9' teilbar. Zusatz. Die Gleichung Y (siehe viertletzte Zeile) ist also: F^ Quersumme der Zahl. Jede Zahl Da nun die Summe um den einen Summand vermindert, den andern Summand geben mufs (s. §. 8, Zus.), so ist: ihre Quersumme Fg; oder: Jede Zahl Jede Zahl um ihre Quersumme vermindert giebt einen 1. = + — = Rest, der durch 9 teilbar ist. Beispiel: 83572 — (Quersumme 25) = 83547. Dieser Rest mufs durch 9 oder die Quersumme dieses Restes mufs ein Vielfaches von 9 sein 8 + 3 + 5 + 4 + = teilbar sein, (hier 7 27). Anmerkung. Wäre eine Ziffer dieses Restes unbekannt, z.B. nur die Ziffern 8,3,4,7 desselben bekannt, so würde man die fehlende Ziflfer 5 leicht errechnen können 3 4 22 bis zum nächsten Fg, da von 8 d.i. bis 27, noch 5 fehlt. + + + 7^ , 2. Zusatz. Jede Zahl, um eine andere aus denselben Ziffern bestehende Zahl vermindert, giebt einen Rest, der durch 9 teilbar ist. Beispiel: 5831 3185 subtrahiert = 2646 Beweis. 5831 — 3185 = Fg + Quers. der Fg + Quers. der = Fg + Quers. der ( =•= 1. ist durch 9 teilbar. nach dem vorstehenden Satze: — Fg + Quers. der — V^ — Quers. der Zahl. Zahl — Quers. der 1. l. ist Zahl) ( Zahl 2. 2. 2. Zahl) Zahl 1 §. 24. Teilbarkeit bestimmter Zahlen. 89 Da nun beide Qiiersnmnien stets gleich sein müssen, weil die Zahlen aus denselben Ziffern bestehen, so bleibt nur: Tg, d. h. die Zahl ist durch 9 teilbar. Anmerkung. Für die Potenzen von 2 und 5 (für 2, 4, 8,. ... hatten die Kegeln der Teilbarkeit ein gemein125, .) sames Princip. Man könnte daher ein solches auch für li, 9, 27, vermuten und annehmen, dafs eine Zahl durch 27 teil81, bar sei, wenn es die Quersumme ist. Dies ist jedoch nicht der 5, 25, . . . = 27+ 10 = F^^-j- 10 = 3-27+19 = r27+-19, kleineren Zahlen: 100 = 4 27— 8 = Fgj — 8 denn Fall, 10 . 100 oder mit u. • s. w. Eine Zahl nun, die aus h Hunderten, z Zehnern und loOÄ+lO^ + e besteht, d.i. die Zahl c Einern 19,1) (s. §. Avürde damit übergehen in: + (r^, + io).24-e (F,,-8).Ä = Die Zahl V^^ ist — ^h-\-\Oz-\-e. n\ch.i= mithin d. = nicht i. V^^-\-h-\- z-\-e, V^^ -\- Quersumme. Eine Zahl ist durch 1 1 teilbar, w^enn die Differenz aus der der Einheiten der ungcradzahligen Stellen (d. i. der 1., 3., Stelle) und der Summe der Einheiten der geradzahligen Stellen 11. Summe 5., . . . . (der 2., 4., 6., .... Stelle) durch 11 teilbar (also 1. = 0, 11, 22,....) ist. Beispiel: 7 3 9 6 8 4 — = 4 + 6 + 3 = id^ 13 _ =84-hb-t-j + 9 + = 24 7 Da diese Differenz durch durch 11 2. 1 1 Difr ^'"- i = ll^^ teilbar ist, so ist die ganze Zahl teilbar. Beispiel: 8 8 _~_~ ^g} teilbar. Diff. =0, folglich — = T^^— = 9-11 + 1= 100 + = 91-11 — l=7',i — 1000 10000 = 909 + = r„ + 10= Beweis. 1 • 11 8008 durch ist II 1 r^i l l • Nun 739684 ist (s. oben das = 7-1 00000 + 3 1. • 1 1 1 1 u. s. w. Beisp.): 10000 +9 • 1000 + 6-100 + 8-10 + 4 — 90 Teilbarkeit bestimmter Zahlen. 24. §• = 7(F„-i) + 3(p;, + + 9(r,^-i) + 6(r,, + i) = = ^11 F,, i) + 8r,, — 8 + 4 + 4 + 6 + 3-8 — 9-7 + (4 + 6 + 3)-(8 + 9 + 7). Ist nun die Differenz der beiden Parenthesen, d. i. die Differenz aus der Summe der uugeradzahligen und der Summe der geradzahligen Stellen durch 11 teilbar, also ein J\^, so ist die ge- gebene Zahl = J\^ Da hier die denke man sich: + Fjj = Fjj , also durch + 9 + 7) + + 6 + r,,-(8 (4 die erste, so 3)] (s. §. 9, 17) . 11 11 als ist 3) = ^n-[(8 + 9 + 7)-(4 + 6 + = F —V =F Durch teilbar. 1 1 zweite Parenthese gröfser 11 angegebenen Regeln läfst sich schneller durch die vollständige Division bestimmen, ob eine gegebene Zahl durch die Potenzen von 2 und 5 (durch 2, 4, 8, .... 5, 25, durch 3, 9 und 11 teilbar sei. Für andere Zahlen sind 125, .) die vorhandenen Regeln so zusammengesetzt, dafs die vollständige 12. die bisher als . . . Division o-ewöhnlich schneller Für die zum Teilbarkeit durch Ziele führt. 7 läfst sich B. folgendes Ver- z. fahren aufstellen: Man bilde von den Einern an Klassen von je 3 Stellen, mul- jede erste (niedrigste) Stelle der sämtlichen Klassen mit 1, die zweite Stelle mit 3, die dritte Stelle mit 2, und addiere die Produkte. Ist die Differenz der Summe der ungeradzahligen KlasKlasse) und der Summe der geradzahligen sen (der 1., 3., 5., Klassen durch 7 teilbar (also 7, 14, ), so ist die ganze tipliciere . . . . =0, Zahl durch 7 teilbar. 94163719265 Beispiel: mult. f mit \ 2 3 3 2 1 2 1 3 +14-(-3-}-9 27-f-4 Da diese Differenz durch 7 teilbar gebene Zahl. Beweis. 3 =57/-^^°- '' so ist es auch die ge- 1. (1000 = 142-7 + 6 ist, = -7+ 3 = F7 + 3 = 14-7 + 2= F, + 2 — 1000:7 = 143-7— = 10 1 1 1 100 1 würde die F7 unbequemere Zahl 6 geben.) I §, Teilbarkeit hestimruter Zahlen. 24. : Ist 5 nun — — + B. 5834269 gegeben, so z. 1000000 -h 8 5.(r^ • = = 1429-7 10000:7 3, 100000: 7 =-14286 -7 2, 142857 -7 1 1000000 7 ^ • 1 00000 91 + 3-1 0000 + 4 • u. s. w. ist: +2 1000 • 100 4-6-10 = + + 8(r,-2) + 3(r,-3) + 4(r^-i) + + 6(F, + + 9 + = r^ + 5-2^— 8-2 — 3-3 — 4-l_+2.2 + 6-3_4-9-l_.. +9 i) 2(r', 2) 3) (Z) . Die liier auf F^ folgenden Produkte aber entsprechen der oben gegebenen Regel und bilden dieselben ein V^, so nuifs offenbar die Zahl durch 7 teilbar sein. Anmerkung. Um die gewünschten Reste (hier 1, 3, 2, .) stets am einfachsten zu erhalten, dividiere man die Zahl, welche aus 1 mit darauffolgenden Nullen besteht, durch die Zahl, für welche eine Regel der Teilbarkeit gesucht wird. . . Beispiel: Reste 132G45132 100000000 Quotient: 014285714. :7 Die wiederkehrenden Reste sind also 1, 3, 2, 6, 4, 5. Ist aber ein Rest gröfser als die Hälfte des Divisor, so nimmt man statt desselben Subtrahenden, die dadurch entstehen, dafs man den Divisor um jenen Rest vermindert. Hier sind 6, 4, 5 gröfser 7 - als 7 - , daher sind dafür die Subtrahenden 7 —5=2 zu nehmen Reste Quotient: Die Reste sind also 1 10 9 12 3 4 1 :13 10, 9, 12 Für die gröfseren, nimmt man die Subtrahen12 1. Wäre nun zu unter- — = ist, so hätte 4 3 700505 143 1 4 3 + und in folgender Subtrahen den + 5 = 33 Dltt. =20 I ^^ \ 04-20-1-0 diese Differenz durch 13 teilbar, so 14. man 1 1 28 Da in Z!) hier 1, 10, 9, 12, 3, 4. — = 3^ 3, 10 9 10 den 13 9 3, 13 4, 13 suchen, ob 700505 durch 13 teilbar AVeise zu verfahren: .... —4= 13. 100000000 00769230 7. unbequemem Zahlen — = 1, 7 abzuziehenden Produkte (vergl. die Teilbarkeit durch 13. —6= ist es die = 13. ganze Zahl. Eine einfachere Regel der Teilbarkeit für die Zahlen 13, die zugleich für 11 gilt, ist die folgende: 7 Teilbarkeit bestimmter Zahlen. §• 24. 92 Man teile Zahl von den Einern an in Klassen von ie 3 aus der Summe der 1., 3., 5 lüasse der 2., 4,, 6 Klasse durch 7, 11 oder 13 die ganze Zahl. die Ist die Differenz Ziftern. Summe und der teilbar, so ist es Beispiel. 1. 5T5Ö904 7Ö3; 703 150 904 853 909 5 — 853^56 ist durch 7 teilbar, folglich 909 gegebene Zahl durch 7 teilbar. 2. ist auch die Beispiel. 38 2ÖT746 6Ö9; = — 784 810 26 gegebene Zahl. 219 164 55 gegebene Zahl. Da = 7-11 ist 1000=1001 Beweis. 746 38 durch 13 784 teilbar, folghch auch die 156 164 = — ist 8219T56; Beispiel. 3. 609 __201_ 810 durch — 11 teilbar, folglich auch die 1. lOOi ein V^, aber auch ein l\^ und ein T\^, denn 1001 13, so • Eben ioOO=F ist: —1. = 999999 + = 999-1001 + = F 4-1 — 1000 Millionen = F^ 1000000 so 1 '^ 7, 11, 13 ^^ Nun ist z. B. 5150904703 (s. "^ 1 '-' 1 ^3 u. s.w. oben): = TausendmiU. + 150 + 904 Taus. +703 = 5-(r,,,,.,3-i) + i50(/;,,,.,3 + + 904(r,,,,,,3-i) + 703 = ^g_5 + 150 — 904 + 703 = f/ j/ + (150 + 703) — (5+904), oder auch: = — + 904) — (150 + 5 Mill. i) V^^ ^^ ^3 ^7!ii.'i3 nun 703)]. [(5 den beiden letzten Zeilen auf /'^ ^^ ,3 foloben ausgesprochenen Regel enthaltene Differenz der Klassen, durch 7, 11 oder 13 teilbar, so ist es auch die gegebene Zahl. Anmerkung. Für 11 ist selbstverständlich die Regel im Ist die hier in gende Differenz, 11. d. i. die in der Satze vorzuziehen. I §. Teilbarkeit bestimmter Zahlen. 24. 93 Sind die beiden Klassen einer 6stelligen Zahl einso raufs die Zahl stets durch 7, 11 z. B. 802802, und 13 teilbar sein, -weil die Differenz der beiden Klassen =0, aber durch 7, 11 und 13 teilbar. Zusatz, ander gleich, 15. Teilt man gegebene Zahl von den Einern an die in Klas- sen von gleiclmel Ziffern und bildet man die Summe sämtlicher Klassen, so ergeben sich folgende Hegeln: a. Ist die Summe der 2stelligen Klassen durch 99 oder 33 teilbar, so ist es die ganze Zahl. Beispiel: 48 57 86 7865748; 7 198 ist durch 99 Ist b. 333, 999 teilbar, folglich die teilbar, so ist Ist die c. Summe Summe 369, 813, 2439 teilbar, so 16. bildet Teilt man man auch die gegebene Zahl. der 3stelligen Klassen durch 27, 37, 111, es die ganze Zahl. der 5stelligen Klassen durch 41, 123,271, ist es die ganze Zahl. von die Zahl in Klassen gleichviel Stellen der ungeradzahligen Klasder geradzahligen Klassen, so ergeben sich sen und der Summe folgende Regeln. Ist diese Differenz der 2stelligen Klassen durch 101 a. bar, so ist es die ganze Zahl. Beispiel: Da b. 61 Ist 8455316; ~ ~ — 61=0 durch 101 die Differenz der 143, 1001 teilbar, so 77, 91, und Summe die Differenz aus der Beispiel: 16 45 53 61 61 8 teilbar, so ist es die ganze Zahl, Klassen durch es die ganze Zahl. 3stelligen ist 52855985; teil- 7, 11, 13, 985 ___52_ 1037 855 ist durch 91 c. teilbar, folglich 182 auch die gegebene Zahl. Die Teilbarkeit von 73 und 137 ergiebt sich bei Klassen. d. 9091. 9901. 17. 19. 3541, 27961. 4stelligen 94 §• 24. Teilbarkeit bestimmter Zahlen. Teilbarkeit durch 17. Man 17. aus den Einern und Zehnern die 1. Klasse, aus den beiden folgenden Stellen die 2. Klasse, aus den übrigen höheren Stellen die 3. Klasse, suche alsdann die Differenz aus der um das Vierfache der 3. Klasse vermehrten 1. Klasse und dem Doppelten der 2. Klasse. Ist diese Differenz durch 17 teilbar, so ist es die bilde ganze Zahl. 254626; Beispiel: Das Vierfache der Das Doppelte der Diese Differenz ist durch 17 1. Klasse 3. „ 2. „ ^ =100 = ~~ teilbar, 26 126 92 subtr. 347 folglich auch die gege- bene Zahl. Beweis. 100 10000 = 6-17 — 2 = — = 588 -17-1- 4 = + 4 2. /;^ /;^ u. s. w. 18. Dafs eine gegebene Zahl durch einen bestimmten Divisor nicht teilbar ist, erkennt man oft augenblicklich daran, dafs ein Teil jener Zahl durch diesen Divisor nicht teilbar ist, alle übrigen Teile aber Vielfache dieses Divisor sind. Beispiel: 1907063 ist nicht durch 7 teilbar, weil 7 und 63 durch 7 teilbar, 19 aber nicht durch 7 teilbar ist. + Da 19-10^ nur die Mafse Beweis. 19- 10'^ -j- 7- 10^ 63. 5 und 19 enthält, so ist vorstehende Summe nach §. 23, 11 2, nicht durch 7 teilbar. 19. Verwandelt man die gegebene Zahl, deren Divisor gefunden werden soll, in die Zahl eines andern Zahlensystems (siehe §.21), so gesuchte Divisor erkennen. läfst sich oft leicht dieser Beispiel. 1487659. Diese Zahl in eine Zahl des Sechsersystems verwandelt =51515151. Diese Zahl ist durch die hexadische Zahl 51, d. i. durch die dekadische Zahl 5-6-1-1=31 teilbar. die 20. Einfache Regeln der Teilbarkeit ergeben sich noch für Produktzahlen, die durch Multiplication von 2, 4, 8, 3, 9, 11 entstanden sind, wenn die Faktoren , Primzahlen unter sich sind (s. §. 23,19). So ist jede Zahl durch 6 (= 2 3) teilbar, wenn sie durch die relativen Primzahlen 2 und 3 teilbar ist, d. h. wenn die letzte Stelle eine gerade und die Quersumme durch 3 teilbar ist. Eine Zahl ist durch 72 (=8-9) teilbar, wenn sie durch 8 und durch 9 teilbar ist, mithin, wenn die 3 letzten Stellen durch 8 und die Quersumme durch 9 teilbar ist. 5, 25, 125, • I Teilbarkeit bestimmter Zahlen. §. 24. 95 Eine Zahl ist durch 55 (=5- 11) teilbar, -wenn die letzte Stelle oder 5 und die Zahl nach dem 1 Satze durch 1 1 teilbar ist. 1 1. 99 teilbar beider 99 ist, Stelle 5., Stelle. Ist 2. man bildet und die die Summe der Einheiten der 1., 3., der Einheiten der 2., 4., 6., Summen durch 9, die Differenz Summe . beider 11 teilbar, so ist die (Einfacher als durch Satz 15, 10, 100, 1000, nicht in die Eaktoren durch 10, 100, 1000, endigt. 000, Zusatz. tenz von 10 ist, Eine runde Zahl zerlegt man in . . . gegebene Zahl durch a.) Potenzen von 10) zerVielmehr: Eine Zahl wenn sie sich auf 0, 00, (die 2 und teilbar, ist ob eine Zahl durch Summe die Zusatz. man 3. . daher zu untersuchen, Summen durch teilbar. legt Um Zusatz. 5. (§. 22, 11), die nicht selbst Poein Produkt, von dem der eine Eaktor eine Potenz von 10 ist, dividiert alsdann die gegebene Zahl durch diese Potenz, um hierauf zu untersuchen, ob der übrigbleibende Quotient durch die übrigen Faktoren teilbar ist. Beispiel. Ist die Zahl 416120000 durch 2400 (=100 -8 -3) Ist dieser teilbar? Zuerst ist durch 100 zu dividieren =416120. Quotient durch 8 und durch 3 teilbar, so ist auch die gegebene Zahl durch 2400 teilbar. Um 21. zu untersuchen, ob eine gegebene Zahl Primzahl oder nicht, untersucht man zunächst nach den Kegeln der TeilIst dies barkeit, ob 2, 5, 3 und 11 in derselben enthalten sind. nicht der Fall, so dividiert man die Zahl der Eeihe nach durch Nur die noch fehlenden Primzahlen 7, 13, 17, 19, 23 u. s. w. Primzahlen sind als Divisoren zu nehmen, denn geht 2 nicht nicht aufgehen (s. §. 23, 13). auf, so kann auch 4, 6, 8, Ferner sind nur die Primzahlen als Divisoren zu nehmen, die mit sich selbst multipliciert ein Produkt geben, welches kleiner als die zu untersuchende Zahl ist. Mit anderen Worten: Der höchste Divisor darf nicht gröfser als die Quadratwurzel aus der gegebenen Zahl sein. ist B. untersucht werden, ob 887 eine Primzahl ist, so zunächst, dafs die Primzahlen 2, 5, 3, 11 nicht entNun dividiert man 887 der Peihe halten sind (nach §. 24, 1 11). nach durch 7, 13, 17, 19, 23, 29, nicht aber durch höhere Prim961 gröfser als 887 ist, und da keiner zahlen, weil schon 31 -31 dieser Divisoren aufging, so ist 887 Primzahl. Soll findet z. man — = Noch ist zu zeigen, Avarum der Divisor nicht gröfser als die Quadratwurzel zu nehmen ist. Da also annähernd 900. V887" ist nahe 30; denn 30-30 30-30 30 sein (§. 13, l,Zus.). 887, so mufs (annähernd) 887:30 Ist aber der Divisor gröfser als 30 (allgemein: gröfser als die Quadratwurzel), so mufs nach §.23, 1. Zus., der (Quotient kleiner als = = = 5 96 §. Zerlegen einer Zahl in Faktoren. 25. 30 (kleiner als die Quadratwurzel) sein. Sind nun alle Divisoren bis 30 versucht worden und wäre keiner derselben aufgegangen, so kann auch kein Divisor aufgehen, der gröfser als 30 ist. Denn ginge 887:41 (41 30) auf, so müfste der Quotient kleiner als 30 sein. Er sei z. B. 17. Dann aber müfste auch umgekehrt 887:17 41 sein (s. §. 13,4), d. h. es müfste schon einer der Divisoren (17), die kleiner als die Quadratwurzel 30 sind, auf- > = gegangen sein. Zerlegen einer Zahl in Faktoren. 25. §. Um 1* eine Zahl in Faktoren zu zerlegen, von welchen der eine entweder gegeben oder nach §. 24 gefunden worden ist, hat man die gegebene Zahl durch diesen Faktor zu dividieren; der Quotient ist alsdann der andere Faktor, Beispiel: 537 gegeben. Nach den Regeln der Teilbarkeit der eine Faktor 3, denn die Quersumme ist 15. Folglich ist der andere Faktor 537:3 3-179. 179. Daher 537 ist = Nach Beweis. §. = 13, 11 ist 537 = 537 3. -^.' ö Zahl in Primfaktoren aufgelöst werden, so zerlegt man dieselbe zunächst in 2 Faktoren und hierauf jeden Faktor wieder, bis sämtliche Faktoren Primzahlen sind. Soll 2. eine = 4 •26 = 2-2 -2 13 oder 2^-13. = 85.10 = 5.17-2-5 = 2-5-5-17 oder = 2-5^.17. Beispiel: 269500 = 2695 -10. 10 = 5. 539 -2-5-2-5 = 5-11- 49 -2-5-2= 2.2.5.5.5.7.7-11 oder = 2^5^7^.11. I.Beispiel: Beispiel: 850 104 • 2. 3. Um 3. sämtliche Zahlen zu bestimmen, durch welche eine teilbar ist, zerlege man sie zunächst in ihre Prim- gegebene Zahl faktoren. Beispiel: 360 36.10 = = 4.9.2.5 = 2.2.3.3.2.5=2.2.2.3.3.5 oder =2^3^.5\ Hierauf bilde man so viele Faktoren, als verschiedene Primzahlen vorhanden sind, Avobei jeder Faktor eine Summe von Gliedern ist, von welchen das erste die Zahl l und die folgenden Glieder die sämtlichen vorhandenen Potenzen der betreffenden Primzahlen in aufsteigender Ordnung sind. Für 360 also: (1 oder + + + (1+ 2 + 4 + 2' 2' 2') (1 8) + 3' -f + + 3') (1 (1+ 3 + 9) (1 5') 5). Alsdann Gliede des einer Zahl in Faktoren. Zerlegen §. 25. multipliciere man 97 jedes Glied des I.Faktors mit jedem Hier also: 2. 1-1, 2-1, 4-1, 8-1, 1-3, 2-3, 4-3, 8-3, 1-9, 2-9, 4-9, 8-9, oder: 2, 4, 8, 3, 6, 12, 24, 9, 1, 18, 36, 72. Jede dieser Zahlen ist hierauf mit jedem Gliede des 3. Fakzu multiplicieren. Daher: 1-1,2-1, 4. 1,8 •1,3- 1,6-1, 12 -1,24. 1,9-1, 18-1, 36.1,72.1, 1-5, 2 -5; 4 -5, 8-5, 3-5, 6-5, 12-5, 24.5, 9-5, 18.5, 36-5,72.5. Wäre noch ein 4. Faktor vorhanden, so würde jedes Glied desselben mit den so eben gebildeten Zahlen zu multiplicieren sein. Sind diese Multiplicationen mit dem letzten Faktor ausgeDie in 360 führt, so hat man die gesuchten Zahlen gefunden. aufgehenden Zahlen sind mithin die zuletzt angegebenen Produkte tors 1, 2, 4, 8, 1, 2, oder geordnet: 3, 6, 3, 4, 6, 8, 9, 10, 12, 15, 18, 20, 24, 30, 36, 72, 90, 120, 180, 360. 2. 29700 Beispiel. = 2'. 3'- 5^ 40, 45, 60, ll\ Folglich: + 3 + 3'+ +5+ + 11), + 2 + 4) + 3 + 9 + 27) + 5 + 25) + (1+2 + 2') oder: (1 Der 3') (1 (1 1. und 2. 5-) (1 (1 (1 1 1). (1 Faktor führen zu den Produkten: 1.1, 2.1, 4.1, 1-3, 2.3,4.3, 1.9,2.9, 4.9, 1.27, 2-27, 4-27, oder: 1, 2, 4, 3, 6, 12, 9, 18, 36, 27, 54, 108. Jede dieser Zahlen zu multiplicieren: ist mit jedem Gliede des 3. Faktors (1 + 5 + 25) 12, 9, 18, 36, 27, 54, 108, 15, 30, 60, 45, 90, 180, 135, 270, 540, 25, 50, 100, 75, 150, 300, 225, 450, 900, 675, 1350, 2700. 1, 2, 4, 3, 6, 5, 10, 20, Jede dieser Zahlen (1 + 11) ist zu multiplicieren. endlich mit jeder Zahl des Man 4. Faktors erhält: I, 2, 4, 3, 6, 12, 9, 18, 36, 27, 54, 108, 15, 30, 60, 45, 90, 180, 135, 270, 540, 25, 50, 100, 75, 150, 300, 225, 450, 900, 675, 1350, 2700, II, 22, 44, 33, 66, 132, 99, 198, 396, 297, 594, 1188, 5, 10, 20, 55, HO, 220, 165, 330, 660, 495, 990, 1980, 1485, 2970, 5940, 275, 550, 1100, 825, 1650, 3300, 2475, 4950, 9900, 7425, 14850, 29700. Dies sind die sämtlichen Zahlen, Avelche in 29700 aufgehen. 1. Zusatz. Hat man sämtliche Zahlen bis zur Quadratwurzel der gegebenen Zahl bestimmt, so ergeben sich die übrigen durch die Division der gegebenen Zahl durch jede der schon gefundenen. Sc hur ig, Lehrbuch der Arithmetik. I. Teil. 7 9g §. 25. Zerlegen einer Zahl in Faktoren. z. B. für 240 die Zahlen 1, 2, 3, 4, 5 6, 8, 10, 12, 15 gefunden, also die Zahlen, welche kleiner als V240 (zwischen 15 Hat man und , 16) sind, so sind die fehlenden: _ ~ 240 15 240 §. 26. Das in 99 Das Aufsuchen des gröfsten gemeinsamen Maises. 26. §. Das Aufeuchcn des grölbten gemeinsaiuca Mafees. ^.23, 14 same Maft; zu finden, — gemeinRegeln der Teilbarkeit (§. 24) werden. Das Bestimmen eines solchen Mafscs 17 gelehrte Verfahren, das gröfste kann durch die bedeutend vereinfaclit mag daher nun erst erschöpfend gelehrt werden. I. Sind in den beiden gegebenen Zahlen gemeinsame Mafse nach den Regeln der Teilbarkeit ersichtlich, so dividiert man die gegebenen Zalilen durch möglichst grofse gemeinsame jNIafse. Erkennt man die übrigbleibenden Quotienten als relative Primzahlen, so ist das Produkt der Divisoren das gröfste gemeinsame Mafs. Es sei z. B. von 7 GS und 864 das gröfste gemeinsame Mafs zu suchen. Da man Zahlen sofort 4 und 3 als Mafse erkennt, Die entstehenden Quotienten 64 und 72 lassen dann noch 8 erkennen. Daher: 80 dividiert in beiden man durch 12. :12 768 864 64 72 :8 9. Diese Quotienten 8 und 9 sind relative Primzahlen, folglich ist das Produkt der Divisoren, d.i. 12.8 96 das gröfste gemeinsame Mafs. = Beispiel. 2. 715 und 1265. 11 715 1265 folglich 5.11=55 143 253 13 e).^ \ relative Primzahlen, das gröfste gemeinsame Mafs. Sind nach den Regeln der Teilbarkeit keine Mafse eranzuwenden, wobei man die in 15—17 gegebenen Vorteile anwendet. II. sichtlich, so ist die Kettendivision §. 23 , 1. Beispiel. 2680001 und 3975793. 3975793:2680001 2680001 = 1 1295792 (8 entfernt:) 161974 (noch 2 entfernt:) 2680001 242961 80987 =3 250391 242961 ..:7430 (10 ausgeschieden:) § 100 2^- ^"^^ Aufsuchen des gröfsten gemeinsamen Mafses. 80987:743 = 109 743 6687 6687 Folglich 743 das gröfste gemeinsame Mafs der gegebenen Zahlen. 2. Beispiel: 88147 und 243013. 3 243013:88147 264441 21428 (4 entfernt:) 5357 (11 „ ) 487=181 88147 = ; 0.' FolgUch 487 das gröfste gemeinsame Mafs. 3. Beispiel. 80851 und 150251. ist nicht 150251:80851=2 zu setzen, obgleich 2 näher weil der Eest nicht leicht zerlegbar. Hier als 1, = 1 150251:80851 80851 69400 (100 und 2 80851: 347 233 : entfernt:) = 0. 347 das gröfste gemeinsame Mafs. Selbstverständlich hat man auch sogleich in den gegebenen Zahlen die Mafse auszuscheiden, welche nicht gemeinsame Mafse sind. Beispiel: 150447 und 163325. Die erste Zahl enthält 3 und 11, die zweite 25, welche Zahlen nicht gemeinsame Mafse sind. Diese ausgeschieden, behält man 4559 und 6533. Daher: 6533:4559=1 : 4559 1974 4559: 329 329 1269 1316 329: 329 47 = (6 entfernt:) = 14 7 0. 47 das gesuchte gröfste gemeinsame Mafs. j §. III. 1. 37. Das Aufsuchen gemeinsamen Vielfachen. des kleinsten 101 Verbindung beider Verfahren. Beispiel. 172161, 245421. :11 :9 1739 2479 19129 27269 172161 245421 2479:1739=1 1739 740. : 1739: 37 = Dafür 48. 0. 9.11-37 Folglich sind 9, 11 und 37 die gemeinsamen Mafse oder ist das gröfste gemeinsame Mafs. = 3663 2. Beispiel. 791820, 2202156. :9 :4 21995 197955 791820 61171. 2202156 550539 Nun scheide man in 21995 die Zahl 5, „ „ 61171 „ 11 aus und man 1 5561:4399 4399 = :1162. 4399: 581 4067 : 332 581: 83 . . . = behält: Dafür: = 7 Dafür: 7 0. Die gemeinsamen Mafse sind mithin 4, 9 und 83, das gröfste ge2988. 4 9 83 meinsame Mafs daher = §. 27. • • = Das Aufsuchen des kleinsten gemeinsamen Vielfachen. Man präge sich vor allen Dingen die ersten am vorkommenden Potenzen der Primzahlen ein. Primzahlen häufigsten 102 §• '^^- -^^^ Aufsuchen des kleinsten gemeinsamen Vielfachen. Ist nun das Ideinste gemeinsame Vielfache von mehreren gegebenen Zahlen zu suchen, so untersuche man zunächst, welche höchste Potenz der ersten Primzahl 2 in den gegebenen Zahlen vorkommt, ohne diese in Primfaktoren zu zerlegen. Sie ist die gesuchte höchste Potenz, wenn keine der gegebenen Zahlen die nächsthöhere enthält. Es sei z. B. 15, 24, 66, 40 gegeben. Hier ist also zunächst die höchste Potenz von 2 aufzusuchen. Man erkennt sofort, dafs 2 selbst vorhanden ist (in 24 oder 66), dafs aber auch die nächsthöhere Potenz von 2, nämlich 4, enthalten ist (in 24 oder 40), dafs endlich auch die nun folgende Potenz 8 enthalten ist (in 24 und 40). Die nächsthöhere Potenz 16 ist in keiner Zahl enthalten. Folglich ist 8 die zu behaltende höchste Potenz von 2. Hierauf ist zu bestimmen, welches die höchste Potenz der nächstfolgenden Primzahl 3 ist. Man erkennt sogleich 8 in 15 oder 24, findet aber, dafs die nächsthöhere Potenz von 3, nämlich 9, in keiner Zahl enthalten ist, folglich ist nur 3 selbst die zu behaltende höchste Potenz von 3. Es folgt nun die Primzahl 5. Diese ist vorhanden (in 1 5 und 40), nicht aber die zweite Potenz 25, folglich ist 5 die gesuchte höchste Potenz von 5. Die nächste Primzahl 7 ist nicht vorhanden. Von der nun folgenden Primzahl 11 ist nur 11, nicht aber die zweite Potenz 121 vorhanden. Der geübte Rechner sieht sogleich, dafs die übrigen Primzahlen (13, 17, 19, 23, ) in den gegebenen Zahlen nicht vor- kommen. Hat man so die höchsten Potenzen der vorhandenen Primzahlen bestimmt, so ist ihr Produkt das gesuchte kleinste gemeinsame Vielfache. Hier ist es also 8.3.5.11=40.33 1320. 2^3.5.11 ist Beweis. In 1320 2^5 15 2.3-11, 40 3.5, 24 2^3, 66 = = = = = = enthalten. 2. Beispiel. 16, 28, 21, 36, 63, 56. Die höchste Potenz von 2 „ „ „ ist „ 3 „ „ 7 „ 16 (32 in keiner Zahl enthalten), 9 (in 36, 63); 5 fehlt! Höhere Primzahlen Folglich ist 16-9.7 7 (in 28, 63, 56). _ (11, 13, ) sind nicht vorhanden. = 112.9= 1008 das kleinste gemeinsame Vielfache. 3. Beispiel. 21, 35, 50, 40, 45, 75, 48, 100, 42, 56, 63, 72. Die höchste Potenz von 2 ist 16 (in 48). Auch der Ungeübte wird erkennen, dafs 8 (in 48 enthalten) nicht die höchste Potenz 5 Das Aufsuchen des §. 27. kleinsten gemeinsamen Vielfachen. 103 = 6 enthält noch immer den von 2 ist, denn der Quotient 48:8 IG die gesuchte Potenz sein. Faktor 2. Mithin muls 8. 2 Die höchste Potenz von 3 ist 9 (in 45, 63, 72), 5 „ 25 (in 50, 75, 100), „ „ „ „ = 7 „ (in 21, 35, . . .)• gemeinsame Vielfache daher 16 9 25 7 400 .;63 25200. kleinste = . Beispiel. 4. 7 „ „ „ „ Das = . . 72, 45. = =8 „3 = —9 Die höchste Potenz von 2 „ „ „ = 40 -9 = 360 beiden Zahlen), K r; Folglich 8- 9- 5 (in 72), (in das kleinste gemeinsame Viel- fache. Unbequeme Zahlen zerlegt beliebige Faktoren, barkeit in man nach den Regeln der Teil- die aber relative Primzahlen sein müssen. Beispiel. 5. 68, 88, 4-17 8-11 39, 3-13 Daher das Zerlegt: = 8 • 3 • 5 • kleinste 1 1 • 13 • 17 102, 65, 40, 5-13 6-17 gemeinsame Vielfache = 40 • 33 22 1 • = 1 320 221 • 85, 44. 5-17. = 29 1720. Sollte der ungewöhnliche Fall vorkommen, dafs die höchsten Potenzen nicht sofort entdeckt werden können, so zerlegt man die Zahlen in ihre Primfaktoren. 6. Beispiel. Es 7600, 1620, 5472, 4750, 6480. ist 7600 1620 5472 =2 ^ 5^19 = = 2^.3^-19 4750 = 2 .5^.19 6480 = 2^3\ daher das Die höchste Potenz von 2 = 2 meinsame Vielfache = 19 = 32.81.125-19 = 4000-1539 = 6156000. 2'. 3*. u. s. w.; kleinste ge- 2^- 3'- 5'. Sind die gegebenen Zahlen Primzahlen unter sich, so mufs das Produkt derselben das kleinste gemeinsame Vielfache sein. Von 1925. 7, 11, 25 ist es 7-11 25= Anmerkung. Wie das kleinste gemeinsame Vielfache das Produkt der höchsten Potenzen der verschiedenen Primzahlen ist, so ist das gröfste gemeinsame Mafs das Produkt der kleinsten Potenzen der gemeinsamen Mafse. 5 104 §• 28. Beispiel: Vorteile beim 360, 378, 630. = = 2.3^.7 630 = 2. 3^.5-7. gemeinsame Vielfache = 360 378 Das Das Rechnen mit ganzen Zahlen. kleinste 2^. 3'- gröfste gemeinsame Mafs := 2 3 von 378, 5 kein Mafs von 378 u. s. w.) • §. Vorteile beim 28. 2 • 3^ . 5 (denn 2 • 7. ist kein Mafs Rechnen mit ganzen Zahlen. Beim Zählen von Dingen. A. Bei einer fortlaufenden Reihe 3 auf einmal. z. B. die Punkte 1. von Dingen zähle man immer Um zu zählen, lasse man das Auge nur beim ruhen. Man zählt daher: 3, 6, 9, 12, 14. 3., 6., 9., 12. Punkte Um die Anzahl sehr vieler Individuen abzuschätzen, zähle einen bestimmten Teil derselben und sehe dann zu, w^ie z. B. die Anzahl von oft derselbe im Ganzen enthalten ist. sehr vielen Personen zu bestimmen, zählt man zunächst 100 ab. Sieht man alsdann, dafs man etwa den 9. Teil der ganzen Menge gezählt hat, so mufs die Zahl sämtlicher Personen annähernd 900 betragen. 2. man nur Um Merken von B. Zahlen. Lies 2 (oder 3) Ziffern auf einmal. Sprich: 14, 16, 59, 27 oder 141, 659, 27. 1. 2. die Man denke sich für: Ziffern Beispiel: 14165927. Vorteile beim §. 28. Beispiele: Rechnen mit ganzen Zahlen. 1Q5 Bauernkrieg: Sense. 5 Göthe: regierender Minister. 4 9 25, d. i. 1525. 1749 geboren, 1832 gestorben. 3 2 Allgemeine Regeln für das Rechnen. C. schreibe deutliche Ziffern, nicht zu grofs, um nicht zu verschwenden oder die Übersichtlichkeit zu beeinträchtigen, aber auch nicht zu klein, weil sonst leicht Verwechselungen entstehen. 1. zu viel 2. man Man Raum Rechne nicht laut, sogar nicht und andere dadurch stört. leise und lispelnd, weil sich D. Addition. Setze die gleichen senkrecht unter einander. 1. 2. 3. Ordnungen 9, 2, 7, 4, 6 9 6 6 2 6 Bei gleichen Zahlen Avende die Multiplication an. Hier also 4-6 2 24 11 35. 9 Zeige in gleichmäfsigem Takte nach und nach auf dabei die Summen 15, 17, 24, 28 sich 1 7 u. s. w\ 2 denkend. Also nicht 6 9 15 15 + = , + = + + = + = Suche zunächst Beispiel: 7 die Summanden 8 Denke 3 6 2 dir (7 heraus, welche 10 geben. + 3) + (8 + 2) + 6 = 26. 10 zuerst herauszunebenstehender Aufgabe: 10 5 8 6, mithin der Reihe nach die Zahlen: 13, 23, 29. suchen. genau B. die Einer) 6 9 2 7 4 4. Dabei (z. ist es nicht nötig, die Denke dir bei + + + 5 8 9 6 1 Anmerkung. Beim Rechnen mit Logarithmen u. s. w. kommt Man gewöhne sich, diese Verhäufig die Summe 9 2 vor. 9 binduno; soffleich als 20 aufzufassen, ohne zu rechnen. + + 5. Bei einer ungeraden Anzahl von Zahlen, von denen jede folgende immer um dieselbe Zahl gröfser als die vorhergehende ist, multipliciere die mittelste Zahl mit der Anzahl der Zahlen. Vorteile beim §• 28. 105 Beispiel. Oder: 6. die Ist 7 Rechnen mit ganzen Zahlen. + 8 + 9 = 8-3; denn (7+ + 8 + (9 — + 17 + 21+25 + 29 = 21-5. 1) 1). 13 Anzahl der Zahlen eine gerade, und folgen sie gleichfalls in gleichen Differenzen aufeinander, so multipliciere die Summe aus der Zahlen. 1. und mit der halben Anzahl letzten Zahl Beispiel. 15 denn: 2. der ersten + 16+17 + 18 = (15+18)-y = 33-2 = 66; (15 + 18) + (16 + 17) = 33-2. Beispiel. + 44 = (29 + 44)-y = 73-3 = 219; (29 + 44) + (32 + 41) + (35 + 38) = 73-3. 29+32 + 35 + 38 + 41 denn: 7. Sind die Zahlen nahe gleich, so multipliciere eine Zahl, welche etwa die Mitte der Zahlen vertritt, mit der Anzahl der Zahlen und berichtige das Resultat durch die Differenz aus jeder einzelnen Zahl und der angenommenen mittlem. Beispiel. (67 67 — 6G) (09 — 66) + 62 + 66 + 69 + 64 = 66 -5 + — —4 + + 3 — —2 = 330+1—4 + 3 — 2 1 (66 62) (66 64) = 330 — 2 = 328. 8. Erhöhe die eine Zahl zu einer passenden runden Zahl erniedrige gleichzeitig die andere Zahl um dieselbe Differenz. Beispiel: 459+1798 und = 457 + 1800 = 2257. Eine grofse Anzahl von Summanden, namentlich vielZahlen, teile in eine Anzahl bequemer Partialsummen. z. B. 56 siebenstellige Zahlen zu addieren, vereinige nur je 8 aufeinander folgende Zahlen und addiere alsdann die erhaltenen 7 Partialsummen. 9. stelliger Um 10. Beim Kopfrechnen ist es vorteilhaft, mit den höchsten Stellen zu beginnen. + + = Beispiel. 54 77? Zunächst 54 70 124; dann 124 Probe kann man entweder die Summanden noch 11. + 7 = 131. Als einmal in anderer Ordnung addieren, z. B. das erste Mal von oben nach unten, das zweite Mal von unten nach oben; oder einige der Summanden von der Summe subtrahieren und nachsehen, ob man eine Zahl erhält, die der Summe der übrigen Summanden gleich ist. Vorteile beim §. 28. Rechnen mit ganzen Zahlen. 589 764 Beispiel. 1353 ist richtig, wenn 1353—764 107 = 589. Subtraktion. E. Auch 1. hier gilt das unter D, 1 Gesagte. der Subtrahend nur wenig kleiner als eine bequeme runde Zahl, so erhöhe beide Zahlen so, dafs der Subtrahend sich in jene Zahl verwandelt. 2. Ist Beispiel. 1251 - 897? Jede Zahl um = 1254 — 900 = 354. 3 erhöht (s. §. 9,12) Zuweilen ist es von Vorteil, die Subtraktion von einer 3. zwischenliegenden runden Zahl auszuführen, um dann das noch Fehlende zu addieren. A. Beispiel. wurde diert ist Von 1789 er? = 54 1789 geboren und 1843 gestorben. Wie alt bis 1800: 11 Jahre, hierzu 43 .Jahre ad- Jahre. Bei einer gröfseren Reihe von Nullen im ^Minuend denkt 4. man sich die Stelle vor den Nullen um 1 kleiner (weil hier eine Einheit geborgt wird), jede der folgenden Nullen in 9 verwandelt und die letzte Null =10. Alsdann subtrahiert man von links nach rechts. Beispiel: ^ 600000000 283940756 von 9, dir: 2 von 5, 8 von 9, 3 von 9, 9 von 9, 4 von 9, von 9, 5 von 9, 6 von 10. Daher (von links nach rechts ge316059244. schrieben) Denke 7 = dekadische Ergänzung (das arithmetische Komplement) einer Zahl bildet man, indem man sie von der nächsthöhern Potenz von 10 abzieht und in die Stelle, welche die 1 der Potenz 1 gilt. setzt, welches daselbst von 10 einnahm, das Zeichen z. B. die dekadische Ergänzung von 568 zu bild.en, berechne 568 432 und setze in die Stelle der Tausende (wegen 1000 Mithin ist A432 die gesuchte der 1 in 1000) das Zeichen A. 1000 vorstellt. dekadische Ergänzung, die 432 Diese Ableitung führt zu dem einfachen mechanischen Ver5. Die A Um — = — — fahren: Man subtrahiere die Einheiten jeder Stelle von 9, die letzte vor die (Einheiten enthaltende) Stelle von 10 und setze alsdann A erste Stelle. Beispiele: Um = Ergänzung von 568 zu bilden: 5 von 9 4, =1 und noch A vorgesetzt =A432. von Die dekadische Ergänzung von 90765? 9 von 9=0, 9 =-9, 7 von 9 =2, 6 von 9 =3, 5 von 10 =5; daher: A09235. 6 von 9 die dekadische ^3, 8 von 10 = §• 28. 108 Vorteile beim Rechnen mit ganzen Zahlen. Die dekadische Ergänzung von 12400? 4 von 10=6, folglich =A87600. 9=8, 2 von 4 als die letzte Stelle, weil die folgenden Stellen (00) keine Einheiten ent12400 ersichtUch ist. halten, wie aus der Subtraktion 100000 9 = 7, 1 von Hier gilt — Anstatt nun eine Zahl zu subtrahieren, addiert ihre dekadische 1. Beispiel: Da A in Ergänzung. 34567—9208? 34567 + A0792 = 25359 — der betreffenden Stelle 3 Zehntausende — 1 man Zehntausender = 1 gilt, so hat man hier 2 Zehntausender. Beweis. — 9208 = 34567 + 10000 — 9208 — 10000 = 34567+ 0792 —10000 = 34567 + 0792, und vermindert um Zehntausender, = 34567 + A0792. Beispiel. 853 + 27929 — 997 — 16940 + 57 — 9873 =? 34567 folglich: 1 2. 8 5 3 2 7 9 2 9 AO A8 3 AO 1 3 6 5 7 2 7 = 10 2 Beispiel. 97 86 — 65900 — 9992 + 3876 — 39 — 599 =? 9. 3. 1 9 7 A3 4 AO 18 6 1 8 3 8 7 6 A6 1 A4 = 24532. 1 Anmerkung. Selbstverständlich wird man Ausdrücke die nur aus einer additiven und einer subtraktiven Zahl bestehen (s. das 1. Beispiel), nicht erst auf diesem Umwege berechnen. , 6. Beim Kopfrechnen beginnt man höchsten Stellen. Beispiel. — 87? — 80 = 43, 123 Zuerst 123 oft mit Vorteil alsdann 43 —7= 36. bei den Vorteile beim Rechnen mit ganzen Zahlen. §. 28. 109 Als Probe der Subtraktion addiert man Rest und SubErhält man den Minuend, so ist die Rechnung richtig. Auch kann man den Minuend um den Rest vermindern, wobei man den Subtrahend bekommen müfste. 7. trahend. Multiplication. F. Von grofsem Vorteil ist die Kenntnis des „grofsen Einmaleins", welches aus den Produkten 1. 2.11, 3-11, 4-11, 2-12, 3-12, 4-12, 2-19, 3-19, 4-19, Von man diesen Produkten behalte sogenannten 9-11, 9-12, bis 9-19 besteht. vor allen Dingen 7-11, 7-13, 7-17, 7-19, da die übrigen sich entweder leicht ableiten (z. B. 7 18 7 9 2 63 2 126) oder in der Praxis öfter vorkommen und darum sich von selbst einprägen. Aufserdem behalte man auch 11-11, 11-13, 11-17, 11-19, 13-13, 13-17, 13-19, 17-17, 17-19, 19-19 und wohl auch 7-23 und 7-29. lassen = • Anmerkung. nennt man die in §. • = • = • Mit Rücksicht auf die obige Tafel (2.11 bis 9.19) 20, 3,1 berührte das „kleine Einmaleins". 2. Man gewöhne sich, ebensowohl nach rechts wie nach links auszurücken, ^^'iewohl das Ausrücken nach rechts (Beginnen mit den höchsten Stellen des Multiplicator) im allgemeinen vorzu- ziehen ist. Beispiel. 8294-3572 8294-3572 16588 58058 41470 24882 24882 41470 58058 16588 Man gewöhne sich, das Produkt der einzelnen Stellen um das aus dem vorhergehenden Produkt Übriggebliebene vermehren, sondern sich bei der Multiplication diese Summe 3. nicht erst zu sogleich zu denken. Beispiel. 32 8 4 4- 7 - 1 5649-8=? = + = 39) 7 u. 8-9 s. = 72, alsdann 8-4 = 39 (statt w. 4. Den Multiplicand benutze selbst als das Produkt aus einer des Multiplicator. I.Beispiel. 857-132 2571 1714 = 113124. 2. Beispiel. 3749-641 14996 22494 = 2403109. IJO §• 3. 28. Vorteile beim Rechnen mit ganzen Zahlen. Beispiel. = 28374-4136 85122 170244 113496 117354864 Das verschiedene Ausrücken kann machen, den Partialprodukten hervorgehobenen Ziffern sind die hier keine Schwierigkeiten denn die in Endziffern des 4136 fachen (s. Multiplicator!) Rechnet man in jedem der gegebenen Faktoren die Nullen 1 weg, so benutzt man denjenigen Faktor als Multiplicator, bei welchem die wenigsten Stellen übrig bleiben. I.Beispiel. 67-58374? 58374-6 7 Rechne 5. und eine : 350244 408618 (=58374 = 3911058. 2. Beispiel. + 350244) 713006-508749? Rechne: 508749-713006 1526247 3052494 3561243 = 362741089494. Bei 508749 als Multiplicator hätte man 2 vlelstellige Zahlen mehr schreiben müssen. 6. Gewöhne dich, mit einer kleinern zweistelligen Zahl so zu multiplicieren wie mit einer einstelligen. Beispiel. 3624-19? Zuerst 19-4 76, daher 3624- 19. = 6. Zehner zum nächsten Produkt zu addieren. 45 (nämlich 19 .2 Hierauf: 19-2 7). FolgUch 3624 19 Die 7 = + - 56. Die 4 (siehe 45) zum nächsten Produkt u. s. w. Zusatz. Hier mag zugleich eine Erweiterung von Platz finden. 607-38? Multipliciere zunächst 7 - 38 = 266. §. 20, 3, HI Folglic h 607 38 • 66. Die 2 Hunderte sind zu 6-38 Hunderten zu addieren Hunderte. Mithin: = 230 607- 38 = 23066. 7. Ist der eine Faktor nur wenig kleiner als eine bequeme runde Zahl, so multipliciert man zunächst mit dieser letztern als ; §. und jMultiplicator dem Vorteile beim Hethnen mit ganzen Zahlen. 28. 1\\ Produkt aus der Differenz und zieht alsdann das ^lultiplicand ab. 29178-998? Man denke sich 29178 1000 29178 (löOO 29178-2; daher: 2) 29178000 58356 (= 29178-2) subtr. 29119644. I.Beispiel. — = • — • = 2. = 5678-100 — 5678; =5678-(100— 1) Beispiel. 5678-99? 5678oo 5678 daher: subtr. = 562122." S.Beispiel. 49183-9997? 491830000 147549 In 8. =49183-3 = 491682451. ähnlicher Weise 58 14 = (60 — - subtr. 2)- 14 = 840 —28 = 812. Das Produkt aus einer Stelle (oder einigen Stellen) des dem iSIultiplicand erhält man oft in einfacherer Multiplicator mit Weise aus schon gebildeten Produkten. I.Beispiel. 683794-2 4839 1367588 2735176 a 5470352 b 2051382 6154146 = 16984759166. Das 4fache „ „ S 9 2. (siehe a) ist „ i „ b) „ „ ( „ c) „ Beispiel. = 3. Beispiel. =2 das Doppelte des 2fachen 4 „ „ „ „ 3fache 3 „ „ „ 61957-28 36 123914 495656 185871 371742 175710052. 3849-7 56 26943 215544 = 2909844. Das 56fache mufs 7fachen; denn 756. c • 1367588 =2.2735176 =3-2051382. =4.123914 =2-185871 = 26943 8 = 3849 - selbstverständlich 2 - 56. Stellen rechts vom 112 §• 4. 28. Vorteile beim Rechnen mit ganzen Zahlen. 56789.7 8421 397523 3. 397523 1192569 4770276 4.1192569 Beispiel. = = = 4453450169. = 3.(7.56789) = 4.(21.56789). S.Beispiel. 82371465.4519135=? 82371465. =8237 ...•! =8237 ....9 741343185 • 5 3706715925 45 823 7413 • 3 11120147775 .. 135 823 37067 = = = 372247770482775. 6. Beispiel. = 7. Beispiel. . . . . . . = = = = 34978-6 7 209868 Beispiel. 244846 = ^^^^ ^^^ 7fache =lfaches4-6faches. ooQRfift } ^^^•' = 2343526. 9. . 67459.1 3078 =67459.13 876967 5261802 =876967.6=67459.78 (3 Stellen rechts, weil 078 882228802. 3 Stellen rechts von 13). 58374.9 6321 =9.58374 525366 =7.525366 63.58374 3677562 1225854 =3677562:3 21.58374 = 5622642054. 8. . 45892.3 737 Beispiel. 137676 321244 1698004 =3-45892 =7.45892 = ^ ^^^244 } ^^^' = 37-45892 = 171498404. 9. Bei mehr als 2 Faktoren multipliciere zuerst die zwei, deren Produkt sich leicht mit dem 3. Faktor multiplicieren läfst. Man multipliciere daher zuerst die geraden Zahlen mit denjenigen, welche sich auf 5 endigen. . = 25). 9 = 200.9 = 1800. = 20. 77 = 1540. = Zu demselben Zwecke merke man vorzüglich Produkte: = = 6.17 3.34 102; 102; 8-13 = 104; 4.26 = 104; 7.15 = 105: 3.35 = 105: Beispiele. 8- 9. 25 7. 5. 11. 4 (8- (5. 4). (7. 11) sich folgende Vorteile bciui liecbncn mit ganzen Zahlen. §. 28. 4. 27=108; 3-36=108; 8.14=112; 7.16=112; 9.12=108; 3.37 27.37 113 = 111; = 999; = 1001. = 4 = 02 4 = = 104 = 728. = = (12. 2 = 108. 2 = 216. = 4 = 3 104 4 = 12 04 = 1248. =6 4 = 6 102 4 = 24 102 = 2448. = 27 37 = 999 = (1000 — = 3000 — 3 = 2997. 13 8 = 1001 8 = 8008. 91 88 = 37.102 3774 102 37.34 = 37.-3- = -^— = -3- = 1258. Beispiele. 24 17 56 13 12. 18 24 52 36 68 8 1 37 . (6 . 1 7) . . (8 . 13) . 1 108. - 7 - 7 9). 3 . . 10. 7-11.13 . (8 . 1 3) . . . . (6 . 17) . . . . 3 . . 7 . 3 . . 1 1 3 . . 1 . 1) . . . Anstatt mit mehreren Zahlen der Reihe nach zu mulgewöhnlich vorzuziehen, dies mit ihrem Produkte tiplicieren, ist es zu thun. I.Beispiel. Nicht: 5896.3-4.5. 5896 (.3, sondern 17688 (.4 70752 (-5 5896 6 . =353760 = 353760. 2. Beispiel. S.Beispiel. 4. B eispiel. 897-4-125; dafür einfacher 897.500. 268374.7.11.13; dafür einfacher 268374. 1001. 29838 999. 29838 27 37 29838ooo Daher: 29838 subtr. = • . . = 29808162. 11. Das Zerlegen des haft, \viewohl man Multiplicators ist nicht dabei öfter an Ziffern spart immer vorteil- 95453.45 Beispiel. 859077 ( .9 4295385 ( 5. Produkte enthalten zwar nur 13 Ziffern, während Die berechneten bei 95453.4 5 381812 477265 4295385 18 Ziffern geschrieben werden, jedoch ist die Multiplication ohne Zerlegen in der Kegel eine einfachere und daher sicherere. Die Berechnung der Zahl 477205 entweder nach dem 8. Satz, 8. Beisp., oder nach dem 12. Satze. = . = Scburii;, Lehrbuch der Arithmetik. I. Teil. 8 — Vorteile beim §. 28. \-[^ pelte Ebenso von 4. ist . Rechnen mit ganzen Zahlen. 9538 48 ohne Zerlegen einfacher, weil 8 das Dop• Noch weniger vorteilhaft den es, ist um erhöhten oder er- 1 niedrigten Multiplicator in Faktoren zu zerfallen, + 65874-37 als 65874.(6.6 1) 65874 (. 6 1 36 395244 .6 J 2371464 65874 addiert4- Imal Beispiel. = = 2447338. Einfacher 2. wohl die direkte Multiplication mit 37. ist = 563992.(6.8—1). 563992.47 563992.6 1 Beispiel. 48 3383952. 8 27071616 563992 Auch kommt man mit der direkten Multiplication eher Ziele. Anstatt mit 5 zu multiplicieren, nimmt 12. vom hier =— Imal subtr. = 26507624. zum aufgefafst: .r.n ^ lOfachen. T^ ^ Denn «.5 I.Beispiel. = «.-^= 10 Man 59267.5? man die Hälfte — a.lO - denke 592670:2 sich; 296335. 2. 78394.57 391970 548758 Beispiel. (Gedacht 783940:2; daher 3 unter 71) = 4468458. 3. . Um . . = : w. immer richtig unter einander das 4fache von 7 (der Zahl 76394), das 6fache dieser 7, 38 als das 5fache dieser 7. hierbei stellen, als stellt 76394.4165 =4.76394 305576 =6.76394 458364 763940 2! 381970 Beispiel. = 318181010. zu 45 man denke das 5fache u. man sich 30 s. als 4. Beispiel. 5. = 236. 5. = -^^. = 1180. 7 Beispiel. 45-27 = 9.27.5 = ^^. 236. 35 7 7 u. s. w. . §. 28. Vorteile beim Uechnen mit ganzen Zahlen. ß Beispiel. R * • • 6. 13. Teil des 1 Denn OOfachen. a 25 • 15 15300 ___^ — ^=3825. =— 4 -. man den = a —4— = —4— ; Man 7326-25? vierten - denke 732600: 4 si ch = 183150. 91347-925 2283675 =9134700:4 91347-9 822123 Beispiel. = = 84495975. der direkten Multiplication könnte Beispiel. 225-7? = 63 25 = 6300 4= 1575 rechnen. auch 25 -9 Statt 3. man 170 7r2 -r; Anstatt mit 25 zu nmltiplicieren, nimmt I.Beispiel. 2. = 9Ö2 ,^ Q^ 45-85 1 \ -7 14. • : Anstatt mit 125 zu multiplicieren, multipliciert 1000 und dividiert durch Beispiel. 15. 98736-12 5 = 89736000: = 11217000. mit 8 Multiplication mit 625. und Multipliciere mit 10000 16. man 8. durch di%idiere 16. Multiplication mit 15. Addiere zum lOfachen die Hälfte desselben; denn .0+ -1^^ = 15. Beispiel. 6734-15? 6734o:2 33670 = 101010. Zahlen, die sich auf 5 endigen, aber nicht durch 25 man, indem man mit der doppelten Zahl multipliciert und dann durch 2 dividiert. Älit 17. teilbar sind, multipliciert Beispiel. Ist 43 35 • = 43 - 70 2 : = 3010 2 = 1505. : der Multiplicand eine gerade Zahl, so dividiert = -^-70 = 9- 70 = 630. man zuerst. 18 Beispiel. 18 -35 (S. §. 13, 11. Zus.) 18. Mit Zahlen, die sich auf 25 oder 75 endigen, aber nicht durch 125 teilbar sind, multipliciert man, indem man mit dem 4fachen der Zahl multipliciert und durch 4 dividiert. 16087100:4. 9463 -425 (9463- 1700): 4 1. Beispiel. = = 2. Beispiel. 48-75? Dividiere zuerst durch 4, also: = 48-^ = 12-300 = 3600. (S. auch §.13, II. Zus.) . Vorteile beim Rechnen mit ganzen Zahlen. §. 28. J^J^g Mit Zahlen, die sich auf 125, 375, 625, 875 endigen, man, indem man mit dem Sfachen multlpliciert und 19. raultipliciert durch 8 dividiert. I.Beispiel. 2. 467- 375 = (467- 3000): 8= 1401000:8. 296-625? Beispiel. == 296 • = -^^ 8 Dividiere zuerst durch 8, also: ^ = 37 5000 • . 5000. o Multiplication mit 75. 20. Entweder: Multipliciere mit 100 und subtrahiere vom Pro- dukt den vierten Teil desselben; denn 75 Beispiel. = 100 —. 719563oo:4 17989075 s ubtr. 719563-75? = 53967225. Oder: 18. und Multipliciere mit 300 durch dividiere (Siehe 4. Satz!) 31. Multiplication mit 875. mit Multipliciere Teil desselben ab; vom Produkt den 1000 und ziehe denn: 875 = 1000 Oder: Multipliciere mit 7000 und achten g— dividiere durch 8. 22. Mit 11 multlpliciert man, indem man vor die erste und setzt und dann von hinter die letzte Stelle des Multiplicand rechts nach links je 2 neben einander stehende Stellen addiert, die jedesmaligen Zehner aber mit der folgenden Beispiel. + = 13, 7 vereinigt. 0538276260 TTT 1^3886. + 6 = 6; dann 6 + 2 = 8; dann 2 + 6 = 8; Zuerst 6 Summe 53827626-11? wobei die 1 zur nächsten 53827626 53827626 Beweis. > I Summe zu zählen dann u. s. w. ^^. addiert. , Anmerkung. Eine ähnliche Abkürzung erhält man für die MultipUcation mit 12, 13, 14 bis 19, die sich gleichfalls leicht aus der vollständigen Multiplication ergiebt. Beispiel. Für 5487-13? die Einer: „ „ „ „ 3-7 = 21 (die 2 zur folgenden Stelle), (die 3 links zur + 7 und jene 2 =^ 33 folgenden Hunderte: 3-4 + 8 und jene 3=23 Zehner: 3-8 Stelle), genden Stelle) u. s. w. (die 2 zur fol- Vorteile beim Rechnen mit ganzen Zahlen. §. 28. 23. setzt 111 INIit und von niultipliciert 117 man, indem man 00 vor und nach- rechts nach links je 3 Stellen addiert. 4567689-111? Beispiel. 00456768900 50701347 0-1-0 + 9 = zur nächsten 0-f-9-|-8 = 17; Ausführung: 9. Zuerst Dann 9. Summe; 1 9 „ -|- 8 Beweis. -f- 6 jene 1 == 24 u. s. w. -f- 4567689 4567689 4567689 ; 2 zur nächsten Summe ) [ addiert! J Um mit 9 zu multiplicieren, kann man vor und nach setzen, dann von den Zehnern an jede Stelle von der folgenden rechts subtrahieren. Ist die abzuziehende Stelle gröfser, so nimmt man 1 Zehner zum Mmuend, dafür bei der nächsten Subtraktion 24. den Minuend um Beispiel. Man 1 kleiner. 47398625-9? 0473986250 42658762 denke sich: 5. Zuerst Dann „ „ 5 von 0: da die Subtraktion unmöglich, so borgt man 1, folglich 5 von 10 5. 2 „ 4 (statt 5, weil vorher 1 geborgt) = =2; 6 8 12= ,, 2, dafür (1 geborgt) 6 von 6; 5 (statt 6, weil vorher 1 geborgt); 8 von 15 7; dafür „ 7 geborgt); dafür „ = 9 weil vorher „ 9 von 17 = 8 weil vorher 7 13 = 6; 4 6 = 2; Endlich 4= Beweis. 47398625 -(10 — = 473986250 (statt 8, 1 8; „ „ 3 „ (statt 9, 1 geborgt) =5; „ „ „ 4. 1) x u. 47398625 r^^^^Sind zu Produkten noch andere Zahlen zu addieren, so nicht die Partialprodukte jedes einzelnen Produkts für sich, sondern sofort zu den Partialprodukten die übrigen Zahlen. I.Beispiel. 87-23 87-23 49? 25. addiert man + 174 261 49 = 2050. 6 118 §. 2. 28. Vorteile beim Rechnen mit ganzen Zahlen. + 76.39? 49-82 Beispiel. = 76 3 = 76-9 = 49 2 98 392 228 684 . 49-8= • 49-82! ''^^''^ } = 6982. 26. Sind nahe gleiche Zahlen vorhanden oder mehrere Stellen der Zahlen einander gleich, so läfst sich oft eine Vereinfachung erzielen, wie folgende Beispiele lehren. 1. Beispiel. — 628 = 629 7 — (629 — = 629-7 — 629+1 = 629-(7—l) + = 629 -6 + = 3774 + = 3775. Beispiel. 19- 37 + 237= 19 -37 + 37 + 200 ==20 -37 + 200 = 740 + 200 = 940. 629 7 • 1) • 1 1 1 2. einer bestimmten runden Zahl nahe jeden derselben als Summe oder Differenz dar, deren erste Zahl jene runde Zahl ist. 27. gleich, 1. jeder Ist so stellt Faktor man Beispiel. = (50 + 3)(50 — = 50-50 + 3.50 — 2-50 — 3-2 2).50 — + — = 2500 + 50 — 6 = 2544. Beispiel. 122 16 = (120 + 20 — = 120 120 — 4 120 + 2 120 — 2 4 = 14400 — 2-120 — 8=14400 — 240 — 8 = 14400 — 248 = 14152. Beispiel. 997 996 = (1000 — (1000 — = 1000000 — 3-1000 — 4-1000 + 3-4 = 1000012 — 7-1000 = 993012. Beispiel. 9998 9993 = (10000 — (10000 — = 100000000 — 2 10000 — 7-10000 + 14 = 100000014 — 9-10000. 53.48 2) :=2500 (3 2. - 1 4) 2) (1 • • • - 3. 4) 3) - (s. §. 11, 9) 4. 7) 2) • - Aus den beiden letzten Beispielen Regel ableiten: 10"-10" (10"- a)(10'' ?;) 28. läfst sich leicht — = + — + Hat man 857-964 = 826148 berechnet und 856-966 wissen, so denke mau «^* (a sich dieses letztere folgende Z>)-10". will man dann Produkt Vorteile beim §. 28. Rechnen mit ganzen Zahlen. 119 = (857-1) (964 4-2) = 857 964 — 964 + 2-857 — 2 = 826148 — 964+1714 — 2 = 826148 + 748 = 826896. • 29. Ist der eine Faktor eben so viel über einer einfachen runden Zalil als der andere unter derselben, so erhält man das Produkt, wenn man das Quadrat der runden Zahl vermindert um das Quadrat aus der Differenz der runden Zahl und einem der gegebenen Faktoren. Beispiel. 1. 63 57 • = (60 + 3) Beweis. (60 + 3) (60 • — 3) = 60^ — 3^ = 3600 — 9 = 359 (60 — = 60 60 + 3 = 60' 3) • . 60 —.60 .3 1. — 3-3 —3', denn die beiden Mittelglieder müssen sich stets heben. Beispiel. 2. = (50 — (50 + = — = 2500 — 4 = 2496. Beispiel. = 30' — = 900 — = 899. 29.31 = (30— 1)(30+ Beispiel. 126-114 = (120 + 6)(120 — 6)= 120^— = 14400 — 36 = 14364. Beispiel. = 1300^ — 7^^= 1690000 — 49 1293 307 = (1300 — (1300 + = 1689951. Man kann auch auf folgende Beispiele anwenden: = 58 62 + 58 = (60 — (60 + + 58 58 63 = 58 (62 + = 3600 — 4 + 58 = 3600 + 54 = 3654. 97 86 = (94 + 86 = 94 86 + 3 86 = 8 100 — 16 + 258 = 8100 + 242 = 8342. 48 52 2) 2) - 50'' 2''' 3. 1^ l) 1 4. 6' 5. . 7) 7) 1 dies . 1) . 3) . 30. tiplicieren, 2) - . 2) - . Um 2 vielstellige Zahlen ohne Partialprodukte zu muldenke man sich dieselben zunächst von gleichviel Stellen, indem man die fehlenden Ordnungen mit Faktoren alsdann untereinander. Beispiel. 5873-614? Man ausfüllt und setze die denke sich 5873 0614. Die Zahlen mögen mit Weglassung der mittleren Stellen folgende AB sein: ah wo B Man A, a, h LMNP l m n p, die Ziffern der beiden Zahlen bedeuten. P und p, multipliciert nun zuerst die beiden letzten Stellen schreibt jedoch nur die letzte Stelle dieses Produkts (die Einer) 120 28. §• Vorteile beim Rechnen mit ganzen Zahlen. die gesuchte Zahl, um den übrigen Teil (die etwaigen Zehner) den folgenden Produkten hinzuzufügen. Hierauf addiere die Produkte Np-\-Pn, wobei wieder nur die letzte Stelle für die gesuchte Zahl geschrieben und der übrige Teil für die nächsten Produkte behalten wird. fiir Alsdann Mp-{- Nn-\- Pm, ist Lp + Mn -|- Nm + PI hierauf man u. s. w. Zahlen immer 1 Stelle weiter nach links fortschreitet und von den zu benutzenden Stellen stets zu bilden, indem in beiden oben (L in der letzten Summe) mit der letzten unten {p), 2. {M) mit der vorletzten unten (w), „ „ „ 3. (m) u. s. w. {N) „ drittletzten „ „ „ „ „ multipliciert, die Produkte nebst der aus der vorher bestimmten Stelle zurückbehaltenen Zahl addiert. die 1. Stelle man der höchsten Stelle der Zahlen (der 1. Stelle links) schneidet man die beiden letzten Stellen der Zahl ( P und p) ab und bildet mit den sämtlichen übrigbleibenden Stellen dieselbe Summe der Produkte, also: Ist angelangt, bei so An-\-B7n-{Mh-\-lSa. Alsdann schneidet man von den so eben benutzten Stellen wieder die 2 letzten Stellen {N und n) ab u. s. w., bis man z\x A-a ge- kommen Es Für lich 5.7 ist. sei z. 4385 mit 9627 zu multiplicieren. B. die letzte Stelle (Einer) der gesuchten Zahl: \7/, folg35. Schreibe die 5 Einer für die gesuchte Zahl: = 4385 9627 5 und behalte die 3 Zehner für die nächste /85\ Stelle. + Hierauf: V 27 ^ , folgUch 8-7 5.2, wobei das 1. Produkt soum jene zurückbehaltene 3 zu vermehren ist, daher 59-4-10 69. Schreibe 9, folglich: gleich = 4385 9627 95 und behalte die 6 (Zehner) von 69 für die nächste Stelle. /385\ + + 8.2 Alsdann: V 627 y, folglich 3.7 5.6, wobei das 1. Produkt wegen der herüberzunehmenden 6 nicht 3.7 21, sondern 3.7 27 ausgesprochen wird. Daher 27+16 30 73. = = + = Vorteile beim Rechnen mit ganzen Zahlen. §. 28, Oder: 121 4385 9627 395; die 7 der Zahl 73 für die nächste Stelle. /4385\ Nun folglich 4.7 + 3.2 + 8.64-5.9 = + 6 + 48 + 45 = 134; daher: (^9627y, folgt: 35 (wegen jener • 7) 4385 9627 die 13 der Zahl 4395; 134 für die nächste Stelle. /438\ Jetzt sind die Einer beider Zahlen zu streichen. Aus \ 962 / 8-9 mithin: 4-2 (vermehrt um jene 13) 21 72 18 111; daher: 4385 = + + +3.6 + = 9627 14395; die 1 1 Zehner der Zahl 111 für die nächste Nun auch folgt 4 . 6 (+ 1 die 1 !) Stelle. / Zehner der beiden Zahlen gestrichen. Aus 3 9 35 27 62; daher: + = + = . \ 43 \ 96 / 4385 9627 /^x Zuletzt: 214395; 6 für folglich \9J, 4.9(+6!) = die nächste Stelle. 42. Mithin: 4385 9627 42214395. Beweis. , X =35 = + Einer 5 Einer. 7 Einer 3 Zehner Zuerst: 5 Einer 2 Zehner 5 jene 3 Zehner 69 Zehner 8 Zehner -7 6 Hunderte Zehner. Alsdann: 3 Hunderte -7 8 Zehner 2 Zehner 6 Hunderte 5 Hunderte 21 Hunderte jene 6 Hunderte 73 Hunderte u. s. w. 30 Hunderte -f- 6 Hunderte Alsdann: = + + 2. + + • + +9 + • = = = • +16 4736 5802 Beispiel. = 27478272. Erklärung: 1) 6-2 2) 3 -2 3) 4) 5) 6) = l§; 2 geschrieben, (+0 + 6.0 = 7 + 1 = behalten. 7. + 6.8=14 + 48 = 62. + + 3- 8 + 6. 5 = 14 + + 24 + 30 = 68. 4.0(+G) + 7.8 + 3.5 = 6 + 56+15 = 4.8(+7) + 7-5 = 39 + 35 = 74. + 7.2 3.0 4-2 (+6) 7) 4 -5 7. 77. (+7) = 27. 122 §• 2*^- 3. Vorteile beim Rechnen mit ganzen Zahlen. Man 83067 1954 Beispiel. 83067 01954 denke sich = 162312918. Erklärung: = 28. 1) 7.4 2) 6-4(+2)-}-7-5 = 26 + 35 = + 7-9 = 6 + 30 + 63 = 99. = 21 + + 54 + = 3 4 (+ 5 4- 6 9 + H8 •4(H-8) 4- 3- 5 + 0-9 + 6- + 7.0 = 40+ 15 + 6 = und 4 gestrichen: Nachdem 8-5 (+6) + 3-9 + 0-1 +6.0 = 46 + 27 = 73. Nachdem 6 und 5 gestrichen: 8 9 (+ + 3 + = 79 + 3 = und 9 gestrichen: 8 Nachdem (+ + 3 .0 = gestrichen: 8.0(+l) = und Nachdem 6l. 0.4(+6) + 6-5 3) 4) . 9) • 7 . . 82. 7 1 1 5) 61. 7 6) 7) . 8) 7) . 1 82. . . 3 9) 31. 1 l- Beim Kopfrechnen fängt man höchsten Stellen an. Beispiel. 16. 8) 1 873.6=? 800-6 folglich 5220, vermehrt um 3-6 oft mit Vorteil bei den = 4800, vermehrt um70. 6 = 420, = 18, 5238. folglich 33. Als Probe kann man das Produkt durch den einen Faktor dividieren, wobei der andere Faktor als Quotient erscheinen mufs (§.13, 5). Haben die Faktoren nahe gleichviel Stellen, so kann man die Rechnung noch einmal mit dem soeben benutzten Multiplicand als Multiplicator ausführen. 378.456 Beispiel. 456-3 78 Probe: 1512 1890 2268 1368 3192 3648 = 172368. =172368. Oder man führt die Rechnung nur mit den einflufsreichsten Stellen aus und sieht, ob das erhaltene Resultat übereinstimmt. Beim letzten Beispiel im 30. Satz: = 16 Zehnermillionen = 160000000, 8 Zehntausende X 2 Tausende folgUch richtig. Diese Probe ist bei jeder Rechnung (nicht blofs der Multiplication) oft allen andern Proben vorzuziehen. Hier ist ferner auf die Neuner- und Elferprobe (§. 29 und 30) hinzuweisen. G. 1. Division. Die Kenntnis des grofsen Einmaleins 15 10 1. Beispiel. 5 7 15 3141592 8 ist auch hier von Vorteil. 6 6 5: 16 = 19 2. Beispiel. 6 3 4 9 5 4jV. 5604:4? Nicht 5:4 u. s. w., sondern 56:4=14. , §. 28. 3. u. s. Beispiel. Rechnen mit ganzen Zahlen. Vorteile beim 671310:G? Zuerst 6:6, dann 123 sogleich 71 : 6= 11 w. 2. Als Vorteil wird oft angegeben, nur die Keste, nicht die Partialprodukte zu schreiben. Beispiel. 261139 1 487 : = 5362:^V. 1763 3029 1071 97. Es ist aber Thatsache dafs sich hierbei der geübteste Rechner sehr leicht irrt und daher die Rechnung stets mehrmals durchsehen mülste, um sicher zu sein, ob das Resultat auch wirkHch richtig ist. Da dies beim Niederschreiben der Partialprodukte nicht der Fall ist, so gewinnt man bedeutend an Zeit und hat nicht mit der anstrengenden Aufmerksamkeit zu rechnen, die jene Abkürzung erfordert. Bei sehr bequemen Divisoren können die Partialprodukte , allerdings weggelassen werden. Beispiel. 3141592 65 1003 1325 3229 2202 1966 : = 313219^^^/^. 9635. Bei sehr vielstelligen Divisoren bildet 3. man sich zuvor die Produkte aus dem Divisor und den Zahlen 2 bis 9. Beispiel. 51968374210735:89314276? ^ addiert giebt das 3fache. 178628552 / 2-89314276 Bilde zunächst: 267942828. 3-89314276 Das 4fache „ 6 „ j) 8 „ = 2mal = = = = das 2fLiche, „ „ 3 „ „ „ 4 „ = = = der Hälfte des das 5fache 1 Ofachen 4fache, 3fache 7fache „ 4 „ „ . „ -t- o »9 + Diese Produkte sind sehr leicht gebildet und man sieht auch augenblicklich, welches das stets abzuziehende Partialprodukt ist. Um (durch die Potenzen von 4. durch 10, 100, 1000, ab, oder, 10) zu dividieren, schneidet man zuletzt 0, 00, 000, wenn die Zahl sich nicht auf Null endigt, betrachtet man resp. die letzte Stelle als 10^^', die 2 letzten Stellen als Hundertel u. s. w. Beispiele. 56179000:100 967019: 1000 967y|^^. = Um = 561790; 28314:10 = 2831-1%; durch eine runde (auf Nullen sich endigende) Zahl zu dividieren, die nicht Potenz von 10 ist, schneidet man im 5. 1 124 Dmsor Rechnen mit ganzen Zahlen. und vom Dividend zuletzt eine gleiche Anzahl den bei der Division dieser verkürzten Zahlen zu- die Nullen Stellen ab. letzt Vorteile beim §• 28. An erhaltenen Rest Di^ddend an und man häno;t dividiert die die wego-elassenen Stellen des erhaltene Zahl durch den unver- kürzten Di\dsor. 1. Beispiel. 160591871 473000? : 16059l8:?i 473000 : = 339144^. 1419 1869 1419 4501 4257 244871 Der Beweis 2. : 473000. ergiebt sich aus der unverkürzten Division: Beispiel. 160591871:473000 1419000 1869187 1419000 4501871 4257000 244871:473000! 24801659:1200? 2480 16gg: 200 = B.Beispiel. 20668t||^. 751946 Minuten, wie viel Stunden? 75194)8:60 =12532 Stunden 26 Min. 6, Hat man eine Zahl mit einer zweiten zu multiplicieren und das Produkt durch eine dritte Zahl zu dividieren, so dividiert man zuerst, wenn die Division aufgeht oder die Multiplication hierdurch bequemer wird. I.Beispiel. 2. 7. Beispiel ^^'^^ =(78: 67625 41 • : 125 13) -59 =6 = (67625 : -59. 125) 41 == 541 • • 41. Derselbe Satz allgemeiner: Man kürze vor der Multiplication und Division jede mul- tiplicierende Zahl mit jeder dividierenden. —845b—— • Beispiel. 7, also durch 17 ? 28 gekürzt: 84 mit 56 durch 4 und dann noch durch 3 §. 28. Während 8. Nullen folgen, mit Vorteile beim Rechnen mit ganzen Zahlen. der Division kürzt dem einen Rest, auf den nur Divisor. 11 Beispiel. man 125 15 5 11 9 00000:2 1 2 4 5. 14 00000 durch 21 zu dividieren, Anstatt nun 00000 66 u. dividiert man : 8. w. von Vorteil, den mehrstelligen unbeZahlen zu zerlegen, welche das Niederschreiben der abzuziehenden Partialprodukte unnötig machen. 9. In der Regel quemen Divisor es ist in solche 561927400:96? 561927400 (: 8 70240925 (: 12 5853410^. Beispiel. Dafür: = Man wird hierbei zuerst durch Zahlen dividieren, bei welchen die Division aufgeht. In vorstehendem Beispiel daher zuerst durch Oder: 1763945:35 352789(:5 (s. unten 50398^(:7. . 1 1 = 8. . Satz) Kommt man die 25, 125, die vorstehende Regel nicht in Betracht, so nimmt Divisoren in folgender Ordnung: 2, 4, 8, 5, 3, 9, 11 und läfst dann erst die übrigen Zahlen , , folgen. Beispiel. 46300000000 77 4209090909 (: 11 60129870l| (:7. : ^ = 10. Zuweilen ist es auch zelne Zahlen der Reihe nach zu vorteilhaft, dividieren, nicht durch einsondern durch ihr Produkt. I.Beispiel. (58701297 8): 25. Dafür 58701297:200; da her 587012^?: 200 : ==2935063j^V = : 126 §• Beispiel. 2. Dafür ' Vorteile beim Rechnen mit ganzen Zahlen. 239398645:7:11:13. 2393986 45 1001 =2391 59t^V 3919 9168 1596 5954 9495 486 : Anstatt durch 5 zu dividieren, 11. und 2''*- dividiert durch Beispiel. 10. Denn — multipliciert man mit 2 . 291835:5. Dafür 291835-2 583670: 10 = 58367. In der Praxis wird entstehende Geht nicht die Division durch so multipliciert Stelle als Zehntel. auf, bei der Multiplication die zuletzt 5, man wie man aus der Endziffer mit 2 und betrachtet die sieht, letzte 431982: 5 I.Beispiel. 2. man sofort weglassen. = 863963-V(-2. 51029: 5 = 10205^^. Beispiel. Anstatt durch 25 zu dividieren, multipliciert man mit 4 durch 100; oder man multipliciert mit 4 und betrachtet die beiden letzten Stellen als Hundertel. 12. und dividiert 1. Beispiel. 643287300:25. Zuerst durch 100 dividiert, dann mit 4 multipliciert; folglich 6432873 4 - = 25731492. 2. 549276:25 Beispiel. oder 21971t^(-4 =21971^4^. Anstatt durch 125 zu dividieren, multipliciert man mit 8 durch 1000; oder man multipliciert mit 8 und betrachtet die 3 letzten Stellen als' Tausendtel. 13. und dividiert Beispiel. 8639674:125 = 69117^^(.8. 14. Durch 625 dividiert man, indem man mit 16 und durch 10000 dividiert. multipliciert 15. Zuweilen len (5, 25, Rechneu mit ganzen Zahlen. Vorteile beim §. 28. der Divisor in die vorstehenden Zah- läfst sich 125, ... 127 zerlegen. .) 7846828:275. Beispiel. Dafür: = 7846828:1 1 713348:25 28533T9jft,(.4. Anstatt durch eine auf 5 sich endigende Zahl (die nicht teilbar ist) zu dividieren, multipliciert man mit 2 und dividiert durch das Doppelte des ursprünglichen Divisors. 16. durch 25 746693:15. Beispiel. 746693-2 149338^:30 Dafür: 49779ii Denn a: 15 30 Anstatt durch eine auf 25 oder 75 sich endigende Zahl (die nicht durch 125 teilbar ist) zu dividieren, multipliciert man mit 4 und dividiert durch das 4fache des ursprünglichen Divisor. 17. Beispiel. 7846828:275 (s. das Beispiel zum Dafür: 78468 28- 4 15. Satz!) 10 313873 i2:1100 = 28533if||. 18, Hat man mit irgend durch eine andere Zahl, man dividieren, so bildet einer Zahl zu multiplicieren und nahe ein Vielfaches jener ist, zu zuerst aus beiden Zahlen durch Division die einen passenden ]\lultiplicator. (58317 -13) 12? I.Beispiel. : d.i. 58317~ = 58317.(1+^ '12 12 Daher: 58317 oder: = 2. 58317+ ^^^^'^ :12 4859f } ^^^'^^ 63176f. (7580931 -39): 19? Beispiel. QO Dafür: , 12 7580931 • y^ = 7580931 7580931 aaaie rt \ +— 1 -(2 -2 398996yV(=^ 7580931 = 15560858^^. : 19) Folglich J. §• 2^- 128 (66940743- 13): 14? S.Beispiel. —= 66940743 Dafür: Rechnen mit ganzen Zahlen. Vorteile beim 66940743.(1 14 66940743 subtr. I Beispiel. Daftir: Daher: 14 478I48I3SJ: = 4. : —^\ 14/ 62159261^. (15560858-67): 17? 15560858 • (-^ subtr suDtr - ~)= 15560858(4 — -^^Y 15560858 (-4 62243432 15560858 17 915344f i ^= -^ . Daher: : = 61328087-jV. Oft kann tiplicator sor eine man nach Ausscheiden einer Zahl aus dem MulZahl herstellen, die nahe ein Vielfaches des Divi- ist. = 71936849-3- 18: 19 — -^\ 1936849 ||- = (71936849 -54): 19 Beispiel. = 71936849 Daher: ,. suDtr. f -^ = 3 ' • (7 - 3) - ( 1 -3 71936849 :19 215810547 ii3584 49|f 204452097^. Um den 19. durch 75 zu dividieren, addiert man zum Dividend 3. Teil desselben und dividiert die Summe durch 100. I.Beispiel. 29187042:75? Beispiel. 45719268:75? 29187042:3 9729014 = 389160^5^. 2. 45719268:3 15239756 609590t2^V Beweis, = a 4 3 100 = a ^o a(l-f-y):100 = + -|-):100. a 75 : =a • 4 300 : : - : - : 100 (a 20. Um durch 875 zu dividieren, addiert man zum Dividend den 7. Teil desselben und dividiert die Summe durch 1000. Beispiel. 54387403:875? 54387403:7 7769629 }. = 62157^0^3^ = 62157^1^. §. 28. a g^^ Beweis. 21. Man i«!L Vorteile beim Rechnen mit ganzen Zahlen. Sa ___ ^ _ ~ 1000 7 —7.1000 behalte folgende oft ^= = 25, 129 vorkommende Quotienten: iM = 75, 5^ = 625, ' 125. ^= ^= 375, 875. 129350000:8 Beispiel. 1616 Anstatt nun mit 70:8 fortzufahren, denkt ^^ = man sich sogleich Daher =16168750. 875. 22. Oft kann man den Divisor dadurch in einen bequemen verwandeln, dafs man einen bestimmten Teil desselben addiert, wobei dann der Dividend um denselben Teil zu erhöhen ist. Beispiel. 37639104:96. Beide Zahlen 13 3 7 16 19 7 um ihren 24. Teil erhöht: 23 14 639 104:24; 15 6 8 2 9 6 96:24 4 ^, Iraner Vorteile beim Rechnen mit ganzen Zahlen. §• ^^- J30 aus der runden Zahl hervorgehenden Partialproduktes die zugehörigen Stellen des Dividend um das Produkt aus der gefundenen Stelle des Quotient und der Differenz des benutzten und gegebenen Divisors erhöht. 647925498:997. I.Beispiel. Man — = durch 1000, weil aber 997 1000 3, so ervor der Subtraktion des Partialproduktes (aus 1000) die betreffenden Stellen des Dividend um das 3fache der jedesmal Daher: erhaltenen Stelle des Quotient. höht dividiere man 647925498:1000 _ 600 = 649875^1^. 12 Als Rest erhält man 6.(1000 das I.Mal 479 4972 ^o»o . 9845 2. „ 972 U. 9 — 997) + + 4.(1000-997) 8. W. 24 8724 8000 21 7489 7000 15 5108 5000 123 2. Beispiel. 796 = 800 — 41983276504:796? 4, folglich ist stets das 4fache der gefundenen Quotientenstelle zu addieren. 41983276504 800 : 4000 8 = 52742809f4|. 9 Vorteile beim §. 28. Beweis. 4198 d. i. 4198 — = (4198 + . 131 Beispiel) vollständig: man Dividiert (s, vorst, 2. um 796-5 zu vermindern, (800— 4)-5 4 198 20 4000 (4000 20) -- 4198 20) — 4000, wie in der Abkürzung. :796-=^o, so ist = Division durch 25. Rechnen mit ganzen Zahlen. zuerst 4198 — — — + 9. Man schreibe zunächst die höchste Stelle des Dividend nieder, bilde alsdann die Quersumme aus den beiden höchsten Stellen des Dividend, hierauf die Quersumme aus den 3 höchsten Stellen des Dividend summe u. s. indem man immer zur vorhergehenden Quer- w., die folgende Stelle addiert. um Jede der so erhaltenen Zahlen rückt man aus und addiert sie, jedoch ohne die (ohne die Einer der letzten Quersumme). eine Stelle nach rechts letzte Stelle rechts Ist die letzte Quersumme ein Vielfaches von 9, so läfst man zwar auch die Einer dieser Quersumme weg, erhöht aber die vorhergehende Stelle um Ist jedoch die letzte Quersumme kein Vielfaches von 9, so fügt man jener Summe der Quersummen eine Anzahl Neuntel 1 hinzu, die man erhält, wenn man die letzte nächstkleinere Vielfache von 9 vermindert. 1. Quersumme um das Beispiel. 298736541:9 =2 (höchste 2 2 11 19. . . . 26 29 35 40 44 4g . = . . -[- Stelle des Dividend) 9 (die beiden höchsten Stellen) folg. Stelle 8) 8 (vorige Quers. 11 + = 19 + 7 + + ( U. 8. Da diese von 1_ 33192949. und letzte 7) W. Quersumme ein Vielfaches 9, so ist die letzte Stelle zu streichen zur vorhergehenden Stelle 1 zu ad- dieren. 2. Beispiel. 51607382 : 6 12 12 19 22 30 32^ = 5734153^. (um 27, das nächstkleinere Vielfache Zähler!) 5 mindert = = von 9, ver- §• '^^- 132 Rechnen mit ganzen Zahlen. Vorteile beim = u. s. = Beweis. 1:9 ^, 10:9 H, 100:9 5- 11^ Daher 3578: 9=-3 11H w. + • 3 3 5 = 1H, 1000:9 = 111^ + H + 8-^, oder: 7- 3t 5t |_ II II II II w CO CO CO +++ w cn c" ++ + 00 ^ C P 26. Die Fourier'sche geordnete Division). Man abgekürzte Division (oder: die Divisor nur die höchsten Stellen des gez. B. die 1. Stelle oder die beiden Mit diesem Divisor, den wir „Stückdivisor" (oder ersten Stellen. Teildivisor) nennen wollen, führt man also zunächst die Division allein aus. Der Übersicht wegen überstreiche man die als Stückdivisor benutzten Stellen des gegebenen Divisor. Die auf die Stellen des Stückdivisor folgenden Stellen des gegebenen Divisor mögen die 1. Stelle des Quostets der Reihe nach mit d^, d^, d.^ , gebenen mit tient benutze als vielstelligen Divisors, Den g^ , die 2. Stelle mit q^ u. Dividend genommenen dividiert Stückdivisor, man s. w. bezeichnet werden. wie gewöhnlich durch den an- wodurch man die Stelle (Qj) des 1. Quo- man wie bei der gewöhnlichen Division diese Stelle des Quotient mit dem Stückdivisor und zieht das Produkt von der betreffenden Stelle des Dividend ab. Nachdem man diese erste oder später irgend eine Stelle des Quotient durch Division mit dem Stückdivisor bestimmt und das betreffende Partialprodukt vom Dividend abgezogen hat, ist stets zu untersuchen, ob der Rest entweder gröfser (oder auch gleich) oder kleiner ist als die Quersumme (q^-h ^2~^ '^ ^^^ bisherigen tient erhält. Ferner multipliciert ' • • Quotient (die neueste Stelle desselben mit eingerechnet). 1. Fall. sei Der nach Abzug des Partialprodukts erhaltene Rest gröfser als die Quersumme des Quotient oder gleich derselben. Alsdann hänge dem Reste die folgende Stelle des Dividend an, setze die nachstehenden 2 Zifferreihen unter einander, die erste J Vorteile beim Rechnen mit ganzen Zahlen. §. 28. 133 bestehend aus den bisher gefundenen Ziffern des Quotient in umgekehrter Ordnunji', die 2. aus eben so viel auf den Stückdivisor folgenden Ziffern des gegebenen Divisor und ziehe die Summe der Produkte der untereinander stehenden Stellen dieser beiden Zifferreihen von jenem vergröfserten Reste ab. Nach der Bestimmung der Quotient und der Subund dem Stückmithin die folgende Stelle des Dividend anzuhängen, 1. Stelle des traktion des Produkts aus dieser Stelle des Quotient divisor alsdann dem ist \q { ^ ] \ unter einander zu setzen und das Produkt ^^äi von vergröfserten Reste zu subtrahieren. den jetzt erhaltenen Rest durch den Stückdivisor, (qj des Quotient zu erhalten. Wie bei der gewöhnlichen Division subtrahiere das Produkt aus der neuen Stelle des Quotient und dem Stückdivisor und sieh wieder nach, ob der Rest gröfser (oder gleich) oder kleiner als die Quersumme der Dividiere um die 2. Stelle bis jetzt erhaltenen beiden Stellen des Quotient (^1 + ^2) ^^^- Wäre er kleiner, so müfste der weiter unten folgende 2. Fall berücksichtigt werden. Wäre er jedoch wieder gröfser (oder gleich), so füge (wie der 1. dem Fall vorschreibt) des Dividend hinzu, subtrahiere IJ / Reste die folgende Stelle =^2^1 ! ~i~ ?i "^^ <^2 ^^^'^~ diere den Rest durch den bisherigen Stückdivisor, um die 3. Stelle Ist der Rest gröfser als die Querdes Quotient (^3) zu erhalten. summe oder gleich der Quersumme des nun Szitferigen Quotient ^2"^~^3^' ^^ ^^o^ ^^^ Reste die folgende Stelle des Divi(^1 + dend hinzu, subtrahiere \ vidiere 4. Stelle 2. den Rest durch ^^ JJ \ =Q sei ^i~^ ^ 2 ^2~^ ^ i ^3 den bisherigen Stückdivisor, des Quotient zu erhalten u. Fall. ^ s. ^^^ um ^^~ die w. Der nach Abzug des Partialprodukts erhaltene Rest als die Quersumme des bis jetzt erhaltenen kleiner Quotient. Dann sieh die so eben erhaltene Stelle des Quotient nicht als endgültige an, füge dem Reste, der so eben dividiert wurde, die folgende Stelle des Dividend hinzu und vergröfsere gleichzeitig den Stückdivisor um die nächste Stelle des gegebenen Divisor. Die auf diesen neuen (vergröfserten) Stückdivisor folgenden Stellen des Divisor bezeichne nun mit d^, d,^, d^, , w^ährend die 1. (höchste) Stelle des Quotient q^, die 2.q.^ u.s. w. bleibt. Den jetzt dend vergröfserten Rest vermindere noch um um eine Stelle des Divi- \q^] i , =<^jr/j, wenn Rechnen mit ganzen Zahlen. Vorteile beim §• 2^- J34 der bisherige endgültige Quotient (also der Quotient ohne die zuletzt erhaltene Stelle) aus einer Stelle besteht, um j^ j^ "! =^o^, +^1 [ 1^1 ^2) um ,^ / I <^.,» " wenn dieser Quotient aus 2 Stellen besteht, =^^3^1 +^2^2 ( // + ^i^3' '^venn dieser Quotient aus und dividiere den erhaltenen Rest nun s. w., durch den neuen Stückdi\äsor, ziehe das Partialprodukt ab die Quersumme des bisund sieh wieder, ob der Rest oder herigen Quotient ist, um eventuell nach dem 1. oder 2. Fall zu 3 Stellen besteht u. erst < > verfahren. 625143221376:812686187789 Beispiel. 1. Es mögen =? beiden ersten Stellen 81 des Divisor als Stückdivisor benutzt werden. Daher: hier die 625143221376:812 6 86187789 =81-7 567 58; da 58 >7 (Quersumme =Ki = [ des bisherigen Quotient), der 1. Fall. l=7-2; denn { 23 7 6 9 «i^2?3^4 581 14 = d^d^ bis jetzt ist der Divisor \^\ y^U 567:81=6 = ^, 486 so gilt 812 und der Quotient 7. = 81-6 da 81 81; > 13 1. 54= p2^il = | : =9= l des Quotient), so gilt der Fall. = 6-2-j-7-6; denn der Divisor ist 8126 jetzt H'i l^^^^i 760 8 1 729 7+6 (Quersumme "81^ der Quotient ^3 31 (fortzufahren, da 31>7+6-[-9, bis 76. siehe den Quotient) 313 \d,ä,d,\ 203:81=2 = \ ^ Divisor ist der Quotient . ^^ . 81268 769. 162 41; da 41>7 + 6-f-9 + 2 ^J2 264:81=3 = ^, (siehe Quotient), so ist fortzufahren (I.Fall): : §. 264:81 243 Rechnen mit ganzen Zahlen. Vorteile beim 28. = 3 = 3^ V 135 (wiederholt) 21<7 + 6 + 9 + 24-3; das hier in | | folglich 2. Fall und mithin gilt und der Quotient 3 nicht, Gesetzte noch dem Reste 264 die folgende Stelle 2 des Dividend hinzuzufügen, der Stückdivisor um die nächste Stelle zu vergröfsern, also 812 statt 81 zu nehmen, so dafs nun ... .:8T26 8 6 1 87789 7 9 6 2 vielmehr erst ist = gilt und vor der Division durch den neuen Stück- |^.^3^2^i]_(2967| = V/^/VV \d^d^d,J^\ divisornoch \lVa\\ [6861) \ = '^'^ + '^'^ + 6 6 + 7 = 127 vom vergröfserten Reste 2642 zu Also 26421376:8126 8 6 87789 = 7 6 9 2 307 • • 1 subtrahieren. 1 d,d,^d^d^ q.q^q^q, = l!cf!}=2. 64-9. 8 + 6. 6 + 7-1 127=r/i^^!^l \ä,d,d,d,\-\^m] ,.,_|^.^3^.^il|2967| 2515:812=3 = ^5 2436 79>7 + 6 + 9 + 2 + 3; folglich der 1. Fall. 791 150={gggjg} 641:812 641 = 3.6 + 2.8 + 9.6 + 6.1+7.8 = 0=^^ > 7 + 6 + 9+2 + 35 I.Fall. 6413 = {^^g^^^}==0.6 + 3.8 + 2.6 + 9-l + 6-8 + 6271:812 = 7=<?7 w. 142 u. 2, 2 . Beispiel. 8924=1 9862550688:7 1 s. d^ >1 (Quersumme des Quotient 2§ 28:7 4 U = 4=^2 1); I.Fall. 7.1. ! 136 2 S 7 : =4= Vorteile beim Rechnen mit ganzen Zahlen. 2S- §• ^., (wiederholt) 2S < +4 (Quersumme Das hier in l \ 1 des Quotient), folglich der 2. Fall. Gesetzte und Quot. 4 gelten mithin nicht. 28625506SS 708 9 24 : 278:70 =3= = 3 9 1 1 ^2 210 68 > +3 1 (s. Quotient), 1. Fall. 682 = ^öa^ = r/VJ = 3.8 + 1.9 \d,d,\ 189| 649:70 = 9 = 630 Quotient); 19 > + 3 -H 9 33 ^3 1 1. (s. Fall. 195 94:70 70 24 > +3+9+ 1 1 Quot.) (s. ; 1. Fall. 245 «^={^:^:M:h{89^ih^-«+«-^+^-^+'-* 146:70 =2= ^5 | 140 \ 6< 1+3 + 9 + 1+2; 1460688 7089 : ungültig! 2. Fall: j 24=13912 dA^3 (ix(l2^z<l^% = {l24o}5 ^^^^ 1421:708 = 2 = Beispiel. 5816542998 :l2857143 = 14 39 '^^^ ^5 u. ^4 = die 7. Stelle des Divisor s. w, 3. 4 1= Quotient l8" 1 (Quersumme), daher I.Fall! gegebenen Vorteile beim Rechnen mit ganzen Zahlen. §. 28. 18 (wiederholt) l'' [ = 4=-^,' 16:4 16 l } < +4 1 ; imtrültiffl folglich 2. Fall 1616542998 42857143 : = 13572 = {^} = 1.8; 153:42 = 3=^2 8 126 276 (Rest 27 > 1+3!) = {85}=^-S + l'^' 247 42 = 5 29 : 210 > 1+3 +5!) 375 (Rest 37 62={^^J} 313:42 294 = 5.8 + 3.5 + l- =7 > 1+3 + 5 + 7) 194 (19 "3 = {'8^?1} 91:42 = 2? I 84 \ 7<l+3 + 5 + 7 + 912998 42857143 : = Daher 1357193 2. : ungültig! I |7531| 15714/ " 835 428 428 : = 1 >l+3 + 5 + 7 + 4079 (407 l) |17531^ ____ V 57143/ 9 4005:428 = 3852 1539 (153 > + 3 + 5 + 7 + + 9) 1 1 cc_/91753U ^^—1571430/ 1451:428 1284 1678 (167 > 1+3 + 5 + 7 + 1+9 + 3) 137 Vorteile beim §• ^^- X38 Rechnen mit ganzen Zahlen. = 135719336 581654299 8oo: 42857143 ] / + 3 + 5 + 7 + +9 + 3) 1678(167>l 1 (wiederholt) J i99_/3917531v ^^^"~ 15714300/ 1556:428=3 1284 >l+-3 + 5-|-7 + H-9H-3 + 3) 2720 (272 7A_/33917531x '"""157143000/ 2650 428 : 4. =6 u. Beispiel. 1948547632 629738546 : |^< Quotient^3; 2. : 61:62 > w. =3 ^^^^^^"^^ Fall } ""S"^^^-' 1948547632 629738546 186 88 (Rest 8 s. = 309421 Quersumme 3; 1. Fall) = 615 (Rest 61 594:62 > 3 + 0) =9 558 > 3 +- + 9) 364 (36 90_/903x __2_1973I 274:62 =4 248 267 (26>3+-0 4-9 + 4) 144:62 =2 124 206 (20 >3 -+- + 9 4- 4 + 2) gj5_/ 24903 X ®°~V 97385/ 118:62 1 62 563 (56>3 = + + 9 + 4+-2+-l) Neunerprobe. §. 29. 5 6 3 (56 > 3 +9 -}- + + 2 -j- 1 1 139 (wiederholt) ^^^""1973854/ = ungültig! 10<3 + 0-|-9 + 4 + 2 + l+7 4442*) 629738546 = 3094216,87 444:62 434 7 | i J : lQ^r=zf l''4y0o *^ Diese 2 ist die nun anzuhängende letzte Stelle des gegebeneu Dividend. I 1738546/ 4334 629 n'--, 3774 ' =6 Behufs der spätem Fortsetzung denkt man sich nach dieser 2: Nullen. Ä 5600 (560 >3H-0 + 9 + 4 + 2 + l+6) ii7_|6124903x ^^^~ l 7385460) 5483:629 8 = 5032 > + +9+4 + 2 + 1+64-8) 4510 (451 3 ifto_/ 86124903 X ^''^-"173854600) = 7 u. s. w. 4348 629 Die hier gelehrte Division kann : erst durch spätere Sätze be- wiesen werden. 27. Probe für denn es ist (s. Quotient und D um §.13, 29) dem Divisor d, Quotient Rest. der Dividend. + so ein erhält 29. q H ist. Zugleich §. ten ^= — dq der Rest mit X Das Produkt aus Quotient den Rest, mufs den Dividend geben, die Division. und Divisor, vermehrt wo , ^ Multipliciert man nun q -\ man dq-\-{D ist aber auch q der ganzzahhge — dq), dq d. i. Divisor + {D — dq) = D^ Neunerprobe» Von den Zahlen der Aufgabe bildet man zuerst die sogenann„Neunerreste"', indem man die Quersummen der Zahlen um Vielfaches von 9 so vermindert, dafs der Rest kleiner als 9 wird. 1. 23 um Der Neunerrest von 2876? 18 vermindert, giebt den Neunerrest 5. Beispiel. 2. Beispiel. Neunerrest =7. 3. rest Beispiel. = 27 — 27 = Von 205 ist die Quersumme 5967? Die Quersumme 0. ist Die Quersumme 1, daher auch der 27, daher der Neuner- 140 Neunerprobe. §• 29. Mit diesen Resten statt der Zahlen selbst rechnet man die gegebene Aufgabe, wobei man alle auftretenden Zahlen auf Neunerreste zurückführt, indem man beliebige Vielfache von 9 subtrahiert oder addiert. Ist der NeuneiTest des erhaltenen Resultates gleich dem Neunerrest des zu prüfenden, so ist die Rechnung richtig wenn sich die gemachten Fehler nicht gegenseitig compensierten. — Additiou. Der Neunerrest der Summe mufs mit der Summe der Neunerreste der Summanden 5867 396 12202 1548 Beispiel. 20013 Neunerr. Da beide Neunerreste übereinstimmen. Neunerrest =8 =0 =7 =0 8 + 0+7 + 0=15,um 9 vermindert = 6. =6. (=6) überreinstimmen, so ist die Zahl 20013 richtig. Beweis. 5867 u. s. = /; -f- 26 (s. §. 24, 10, 1. = F^ + \8 + S = r^ + S Zus.) w. Die Summe der gegebenen Zahlen ist nun ^ + 8-fr3-|-0 + A;4-7 + ^9-f-0 = A;+15=-/; + 9 + 6 = ^9 + 6- Dies mufs mithin auch für die zu prüfende Summe sich er- geben. Sabtraktion. Verfahren. Unmittelbar durch Subtraktion. 510042 Neunerrest )o3 n q-» /n l 3) t k 5. (9 } 389563 -=5. 120479 Beide Reste (=5) stimmen überein, daher die Zahl 120479 1. =3 =7 Beispiel. -7= + -7= richtig. 2. Verfahren. Der Neunerrest des Subtrahend um den des Restes vermehrt mufs den des Minuend geben. In Bezug auf das letzte Beispiel hat man Neunerrest 7 des Subtrahend -\- Neunerrest 5 des Restes 12 3. Da dies auch der Neunerrest des Minuend ist, so ist die Rech- = = nung richtig. Mnltiplication. Beispiel. 49183 -9897 Neunerreste mend mit dem 7 • 6 = 486764151 g 42, um 36 vermindert =6, übereinstimNeunerrest des Produkts, folglich richtig. q 141 Elferprobe. §. 30. Beweis. (^ + 7)-(/; + 6) = rg./;+7-/; + 6-/; + 42 = r3 4-42 Das Produkt der Neunerreste des Divisor und des DiTisiou. um Quotient geben. den vermehrt mufs des Restes = 6392|^, = 6392, Rest 706. 6-2 + 4 12 4 = 16, um 9 vermindert = 5619274: 879 Beispiel: den des Dividend d.i. 5619274:879 Neunerreste 7 -)- übereinstimmend mit dem Neunerrest des Dividend, folglich §. 30. 7, richtig. Elferprobe. Die zunächst zu bildenden Elferreste erhält man, wenn man Summe Ordnung (also die der Einheiten der 1., 3., 5 der Einer, Hunderte u. s. w.) um die Summe der Einheiten der geradzahligen Ordnungen vermindert. Ist die erstere Summe kleiner als die zweite, so ist jene um ein passendes Vielfache von 11 zu vermehren, so dafs der Elferrest immer kleiner als 11 ist. die 1. Beispiel: — + + Der Elferrest von 58379 ist 9 3 -{- 5 8) -= 2. (7 2. Beispiel. Der Elferrest von 42548 ist: (4 4-2) 5 4-4 17 6 8 11, um 11 vermindert 3. Beispiel. Der Elferrest von 29175 ist = — = =0. + 1+2 — + = 8 — 16 = 8 + 11 — 16 = Beispiel. Der von 9192804 4+8 + 9 + 9 — + 2 + = 30 — = 27 = 27 — 22 = — + 5 (7 9) 3. Elferrest 4. (0 ist 3 1) 5. Mit den Elferresten verfährt man der Aufgabe gemäfs ganz so, wie es im vorhergehenden Paragraphen mit den Keunerresten geschah. Addition. 5867 91806 8392 171 106236 Summe, = 4 = =10 = 6 Elferrest = Elferrest 9. 4 + 0+10 + 6 = 20 = — 20 11=9, übereinstimmend mit dem Elferreste der folglich richtig. Subtraktion. I. 20160 (Vergl. §.[29). Elferrest 19238 922 Elferrest = 8 =10 = vorhergehenden Resultate, folglich 9, » / ß e ia_iq ia — — 1^— n> — iO übereinstimmend richtig. »^; mit dem Gemeine Brüche. §• 31- 142 II. 510042 389563 Elfen-est 120479 Elferrest — 11=5; ^g }Shd.9-}-Re8t7=16, 16 =7, übereinstimmend mit dem Elferrest des Minuend, folglich richtig. Multiplication. 3849 -756 -924 Elferreste 10 =0, Beide Reste 8 • folglich richtig. 5619274:879 10 l = Beide Reste 1 , 2688695856 ; 37—26=11 = 0. Division. Elferreste = • = 6392, Rest + = 12=1. 706, 2 1 • "^ folglich richtig. Beweis. 879 6392 + 706 = + + +2 + = ^ir^u + 10- + 1+10- + + 2 = + io-t-2 = + i2 = + + = + 10) ir\^ if\^ . ^11 r,, • Fj, /;, f\^ 1) 1 ^11- ^,^ r,, r^, i i. (S.§.24,11). Gemeine Brüche. §.31. 1. Bruch einzige Zahl 5 Bruchstrich geschriebene Quotient. -=- be- (gebrochene Zahl) gedachte und mit dem deutet also den Wert, = (5:7), welchen man — Meter 3 siehe §. 12, 3. ist der als eine aus der Division 5 7 erhält : kann zunächst nur als der Teil von 3 Metern, nicht aber als das Dreifache eines Viertelmeters betrachtet werden (s. §. 13, 18, Anmerk.) 4. Die Sätze in Bezug auf die Bruchrechnung sind im Allgemeinen identisch mit den in §. 13 gelehrten Divisionssätzen und werden hier nur in einer der Praxis angemesseneren Form und Ordnung wiederholt, in Bezug auf gewisse Formen (z. B. der gemischten Zahl) aber auch erschöpfender behandelt. 2. visor). 3. In — ist 5 der Zähler (Dividend), 7 der Nenner (Di- Zähler und Nenner heifsen die Glieder des Bruches. Ist der echter Bruch; der Nenner. Wert eines z. B. — Bruches kleiner 12 5 , -^. Der Zähler ist als 1, so ist er ein alsdann kleiner als r , §. Der unechte Bruch Nenner; — B. z. Der Bruch ist , ---. ist ein Gemeine Brüche. 31. (jröfser als (Siehe 1 , 2 21 11 4 ^, Ist der , uneigentlicher (s. §. wenn der Bruch also einer . . Eigentliche Brüche sind 9 = 1, so 13, 18), z. Starambruch wird der Bruch zuweilen 1 genannt (ein Scheinbruch), ist, 24' 14» Zähler der Zähler OTÖfser als der 13, 13.) §. der Zähler ein Vielfaches des Nenners 12 5 ganzen Zahl gleich ist; z. B. -r-, —. daher 143 B. -^; . ist der Zähler nicht =1: Zweig- et bruch (abgeleiteter Bruch); Gemischte Zahl ist z. die 5 B. -_ o Summe einem echten (einfachen) Bruche. tionszeichen geschrieben. Bedeutung 3 + 2 t-> 48 3|, 4841 + ^« speziellen Zahlen bestehen. (8. . aus einer ganzen Zahl und Diese Summe wird ohne Addi^^^^ gemischte Zahlen mit der . . Die gemischte Zahl darf nur aus Daher bedeutet 2 3— a — 2 so viel als 3 ' a §.10,1). Sind Zähler und Nenner nicht einfache ganze Zahlen (der also kein einfacher), sondern selbst -wieder gebrochen, so die Form ein Doppelbruch (zusammengesetzter, gebrochener, Bruch ist vielfacher, unreiner, gemischter, doppelter Bruch). 2 Beispiel. *t Brüche mit gleichen Nennern heifsen gleichnamige, -rr-, -rx-, -r^ ; mit Verschiedenen Nennern: z. B. ungleichnamige. Generalnenner oder Hauptnenner (gemeinschaftlicher NenKopfnenner) gegebener Brüche ist das kleinste gemeinsame Vielfache der Nenner derselben. Der Generalnenner der Brüche ner, 17 7 5 Tö"» Tc"» "OTT' "OTT 1^ lo 20 ou ^^^ ^^^ kleinste gemeinsame Vielfache der Zah- 12 2 len 12, 18, 30, 20. ist das kleinste gemeinsame Vielfache von 3, 10, iA w I.Anmerkung. 4 Der Generalnenner von-x-, jr-, -y und -r^ 7, 13. 11213^, —17 y, ^, -, --, , -^- , 2^— 4-^. 144 —7- ^T 9 Formänderungen der Brüche. S- ^2- ein Halb, ein Drittel, zwei Drittel, ein Viertel, dreiZwei- lies: "t ' hundert- und -eintel, ein Fünfhundert- und -zweitel, sieben Halbe, 4 und 45 (nicht vier zwei Fünftel) : Anmerkung. 2. , ein halb Viertel , 2-^ Neuntel , 6 durch 7—. Aufser den Brüchen von der Form -r (den gemei- nen Brüchen) giebt es noch Brüche anderer Form, B. Decimalbrüche z. 1 (0,18; 73,4, 38), Kettenbrüche s. §. , s. §. 91 •'+1 §. Ganze 1. Am Bruchform. man der ganzen Zahl in einfachsten giebt =— 18 Nenner man Formändeningen der Bräche. 32. 1 13, 7), (s. §. §. 13, z. Um 3 an. B. 18 24 = B. Fünftel zu bilden: z. 24-5 5 = 120 5 Einrichten der Brüche, 2. Für andere Nenner wendet j-. aus 24 Zähler) den (als d. i. . Verwandeln der gemischten Um den Zähler des unechten Bruches zu erhalten, multipUciere die ganze Zahl mit dem Nenner und addiere zu dem Produkte den gegebenen Zähler. Zahl in unechten Bruch. einen Beispiele. ^t— (s. §. 8- 7 -+-4 7 ^60 ~ 7 ^~ ' 1-14 + 13 ^ 14 27 ~ 14 13, 13, 2. Zus.). Verwandeln eines unechten Bruches 3. mischte Zahl (Umkehrung durch den Nenner (z. in Der Zähler eine ge- einfach B. mittelst der Partialdivision) zu dividieren. des 2. Satzes). ist Beispiele. i- = 7:3 = 2^; i||^ = 1357:24 = 56^- 4. Erweitern. Multipliciere Zähler und Nenner mit derselben Zahl. Der erweiterte Bruch ist dem m-sprünglichen gleich. (§- 13, 15). T, . ^9 . . Beispiel. Ist ein 8 "TT Bruch verwandeln, so ist . , . mit 5 erweitert 40 = ^98-55 =^-7^45 _ - in einen andern mit gegebenem Nenner zu der Quotient aus dem neuen und alten Nenner : Formänderungen der Brüche. §. .S2. —= Z.B. ,..,, man welcher erweitert werden mufs mit die Zahl, erhalt ÖJ Hier ' - mit 35:7 ist =5 145 (§. 13, 15, 2. Zus.) zu erweitern, und 6-5 30 _ ^ 7-5 =^,t^35 Enthalten Zähler und Nenner ein gröfseres geso ist der Bruch ein reducibler (reductibler, 1 kürzbarer). Man kürzt denselben durch dieses Mafs, d. h. dividiert Zähler und Nenner durch dasselbe, um einen Bruch mit kleineren Zahlen (also bequemern Bruch), jedoch von gleichem Werte zu erhalten. (§.13,17.) Kürzen. 5. meinsames Mafs als , 21 Beispiel. -77^? 21:7 ,. OD Das gemeinsame Mafs beider Zahlen ist 7, 3 ^"^^^=35T7=yBrüche, welche sich nicht kürzen lassen, 15 cible (irreductible), z. B. -^. Beim Kürzen kann man nennt man irredu- nachstehenden 4 Fälle unter- die scheiden: Die gemeinsamen Mafse (vorzüglich I. 2, 4, 8, 5, 25, , 125,...., 3, 9, 11,....) nach den Regeln der Teilbarkeit (siehe §. 24) in beiden Zahlen sofort erkennbar. 18744 Beispiel. ^ Die Quersumme beider Zahlen ? die beiden letzten Stellen durch 4 zunächst durch 12 kürzen: :12 3, 18744 = Da renz aus durch 1 1 1 kann man 781 "öÄqT'* + — = 8 im Zähler 7 1 und 12 =11 ist, so läfst ferner folglich kürzen und im Nenner die DiffeBruch auch noch sich der 11 7^ 71 "309 f 281 Da 71 eine Primzahl, die nicht im Nenner enthalten kann der Bruch nicht weiter gekürzt werden. II. Die Mafse nur in einer der Arithmetik. I.Teil. ist, so Zahl nach den Regeln der Teilbarkeit erkennbar. Schurig, Lebibucb durch 1562 6182* 74184 Noch durch 2 gekürzt teilbar, ist 10 : 146 Formänderungen der Brüche. §• '^2. Zerlege diese Zahl nach §.25, 1 in Faktoren und versuche das mittelst der nun bekannt werdenden Primfaktoren. Kürzen 187 1. Beispiel. Man ? I erkennt im Zähler sogleich 11, ÖL welche Zahl den Bruch jedoch nicht kürzt. Jetzt ergiebt sich aber 11*17 187 Da der Zähler aufser 11 nm* noch die Primzahl = — . 17 enthält, so sind nun nur noch 2 Fälle möglich: entweder der Bruch ist durch 17 -kürzbar oder er ist irreducibel. Man findet: :17 11.17 11 731 43 I 1273 2. Beispiel, Hier ^v;:,,.-? der Nenner leicht zer- läfst sich 1d75 legren ° und man 1273 —;;^. erhält -^rz 25-67 Da und 25 5 nicht kürzen, so Man das Kürzen nur noch mit der Primzahl 67 versucht werden. findet . kann gy 1273 !^ 19 25 -671" 25* III. Die Mafse Kettendivision (siehe §. in keiner Zahl erkennbar. 26,11) anzuwenden. QQAI 7 I.Beispiel: Hier ist die 53293:33017=1 ^Jf^? 53293 33017 20276 (4 ausgeschieden:) 33017:5069 7 35483 2466 (18 ausgeschieden:) 5069:137 37 : = : = 411 959 959 0. Der gegebene Bruch durch 137 gekürzt 2. kennt Beispiel: ^ man im -^,^^ 80181 Zähler 1 1 , ? = 241 389* der Nach den Regeln ^ im Nenner 9. Daher Teilbarkeit er- = 119 -4379 o909 • hin ist nur noch 4379 mit 8909 zu kürzen. . Mit- Formänderungen der Brüche. §. 32. ]47 8909:4379=1 4379 ....:4530 (lü und 3 ausgeschieden:) 4379:151=29 302 1359 1359 0. Daher noch durch 151 gekürzt =^ y * 0*7 — oo . 1 IV. Beim Addieren und Subtrahieren der Brüche kennt man gewöhnlich sämtliche im Nenner enthaltenen Mafse. Mithin ist das Kürzen auch nur durch diese Mafse möglich. 4121 3 •3-5. 11 13,' Weifs man, dafs 6435 Beispiel. -^-pT^? ^ 6435 80 sieht man augenblicklich nach den Regeln der Teilbarkeit, dass = • Folglich 3, 5 und 11 im Zähler nicht enthalten sind. Kürzen nur noch mit 13 zu versuchen. Man findet: ist das :13 4121 317 495* 6435 1. Zusatz. Beim Kürzen wende man ferner die in §. 28 ge- lehrten Vorteile an. ^— —325 Um u Beispiel. • • 1 . . . ^ mit 4 erweitert =^^y^ = ^. 1300 13 einen Bruch annähernd in einen andern 2. Zusatz. mit bestimmtem Nenner, der kein Vielfaches des Nenners jenes gegebenen Bruches ist, zu verwandeln, erweitere man mit dem neuen Nenner und kürze alsdann durch den gegebenen Nenner. Es sei z. B. —tt in 13 durch 13 gekürzt = 18'''' zu verwandeln 13-18 1348' 7 .g- Dasselbe läfst sich erreichen, Avenn man Zähler 3. Zusatz. und Nenner um einen bestimmten Teil erhöht oder erniedrigt (siehe §.28, G,22). Beispiel. + il ^ 16 ^ 47 + 3 __50^_^ "~ 61 61""., 61 + 4 ~~65 ""13" ^^ 47 ^ 47 + , 4. man §. Zusatz. 15 Sind Zähler und Nenner Produkte, so vergesse 11, 8 nicht. (Vergl. §. 13, 18, 3. Zus.) 10* ' Formänderungen der Brüche. §• ^-- J48 ' 51 «247 Beispiel. = 17 und 3-247 gekürzt = ^ 65-71 lege ° 51 17 : 5, 13, 71. Im Nenner . kommt Hier diese Zahl gekürzt, ° die 3 in 51 Man versuche nun 17. 3 „^ „. Da . ^^ ^ ^ ,,.. 5-71 = findet dieMafse und durch - 355 Bestimmen des Generalnenners. 6. sofort in Betracht o^r so zer- 51-247 -^- ,cn^ durch 65-1207 man nun erkennt offenbar nur 13 ergiebt sich ° nicht kürzt, Hier unverändert ist 27 anzuwenden. §. = 40-9 Generalnenner von 18, 24, 30, 40 =8-9 5 16 und 72 =16-9 144; „ = 68,75,55,39,65,100 „ „ = • = 360; = 4-3-25-11-13 = 100-3-143 = 42900. 7,8,9=7-8-9 504. „ Gleichnamigmachen der Brüche. 7. 23 17 Um die Brüche ^, man suche Um zuerst 32 11 -r^, ^, „o 43 -rr gleichnamig zu machen, . , den Generalnenner (von 42, 48, 28, 33, 44) 16-3-7-11 3696. = = 23 -7^ in 3696*®' zu verwandeln, dividiere man nicht 3696 42, : sondern benutze die schon vorhandenen Faktoren von 3696. Daher 3696 ,. 16-3-7-11 oder mit 88 erweitert. d. 1. , „ mit , Z o 'i 42 Ist der Zähler des gegebenen Bruches um 1 kleiner als der Neuner, so erhält man den neuen Zähler, wenn man vom Generalnenner die Zahl abzieht, mit welcher zu erweitern ist. Daher: — . — . • 16-3-7-11 r—r; 4-11 43 3612 ^ denn -rr 3696 44 43 ., -, , -TT erweitert mit 44 3696 — 84 3696 0, und = 4-3-7^ = 84 = — 44 3696 , , ^ , 1 1 3696 .,,- mithin 43 -r^r 44 84 3696 1. Zusatz. Wird bei unverändertem Nenner der Zähler gröfser, wird auch der Wert des Bruches gröfser (§. 13, 18, 2. Zus.). Wird bei unverändertem Zähler der Nenner gröfser, so wird umgekehrt der Wert des Bruches kleiner (§. 13, 23, 1. Zus.). so Beispiele. -^ > «7 o Zusatz. . ri Um 2. ^g V die ; ^^ < ^• Tt u Bruche ^ —, — — 23 ^^ , , 31 -^— , 33 -^ vom J 33. §. Addition mit Brüchen. kleinsten zum grüfsten anzuordnen, findet für dieselben: 7200 1680Ö 6825 16800' ' mache 149 gleichnamig. sie 6930 16800' 6944 16800' 6900 16800' Man Folglich nach aufsteigendem AVerte geordnet: ^ 23^ J^ 32 56 ' ' 80 (Ein anderes Verfahren lehrt '^ 3^ • 75 ' §. 47, ' 7 1). Eine Zahl, die gi-öfser als 670 und kleiner als 670^ ist, liegt offenbar der Zahl 670 näher als der Zahl 671; dagegen würde eine Zahl, die gröfser als 670^ und kleiner als 671 ist, der Zahl 671 näher als 670 liegen. Wenn man daher für 670| und 670| wollte, so hätte man, um einen 2. B. nur ganze Zahlen setzen möglichst kleinen Fehler zu begehen, in jenem Falle 670, im letztern Falle 671 zu setzen. 8. Beim Abwerfen der Brüche, eine Operation, die bei der Anzahl von Individuen offenbar nötig ist, beobachtet man daher folgende Regel: Ist der Bruch kleiner als ^, so läfst man ihn einfach weg, ist er dagegen oder gröfser als ^, so vermehrt man die Anzahl der Ganzen um 1. =^ Anstatt 92| Personen, §. 1. 37i 24^ ^, 538^ ^, 539 ^ zu 93 Personen, 24 33. + 9? ^j würde man daher setzen haben. Addition mit Brüchen. 37| 9 = 46|. Gleichnamige Brüche, 2. 1, Beispiel, 1,53 14 (8. "*" §.13, 2, 14 "^ 14 9 "^ l+5 + 3 + 9 _18_., 14 14 14 ^ g ^ 13). Beispiel 73ji + 948||=? 73|i 94811 = 1022|. Hier erhielt war zu addieren: man zunächst 73 948 H —tö— =^~rö'^^^i^''^ H; daher : . Addition mit Brüchen. §. 33. 150 Ungleichnamige Brüche 3. machen und dann ist wie im 2. sind zuvor gleichnamig zu Satz zu verfahren. Beispiel. 38H + 169M + -^4-1526ü + 9A=? Der Generalnenner 16 3 7 13 • . Folglich • = 4368 ist (8 • 13) • (2 • 3 • 7) = 104 • 42 = 4368. = 16-3-7-13 1144, d.i. 38ii 11 1144 42 4368 4256 4368 38 4256, d. i. 39 16911 s. §. 32, 7. 1 156 28 4277 1526it 9Ä 975. Die Summe dieser Zähler mit 10808 ,^,^ ner 4368 giebt ^ . 10808: 4368 8736 + 2H = 1744f| 4. , - = 2|f^| = 2f| (s. §. , dem Nen- , daher: 32, 5, 4. Zus.) 2072. Vorteile. Um Brüche zu addieren, vermehrt man das Produkt Die 4. Zahl um das Produkt aus der 2. und 3, erhaltene Summe ist der Zähler, das Produkt der Nenner der Nenner des gesuchten Resultates. Beispiele. 5 a. aus der 1. 2 und — §. Subtraktion mit Brüchen. 34. 151 Beispiele. -^ -1- g = 7 f . g- -h -Q ) =7 — 1^ 28 ^42 24 14 ^ 36 72 • 72 ("^^^ ^^"* Vorteile a) —1^7 ^3y V 2 ^ = 12 95 _ = iü; "~ 19 ' V 2 12 3y 84 6 * 6 ""72* (1. Von vielen Brüchen vereinigt man zunächst nur diejenigen, deren Nenner hinsichtlich der gemeinsamen Mafse nahe verwandt sind. Beispiele. 2 7 2 1 "2 "^ 7 ~ 11 14 ' M fü- IIW^ ü + 1 + il 1=.M 12^15^8^20^6 U2 6J^Vl5^20;^8 = | + lTV + |- = 2i + 3 Ol JL + . . . 7 S. 1. 110| Subtraktion mit Brüchen. 34. — 87? llOi 87 = 23i 2. Gleichnamige Brüche: 17 5 17—5 12 ^-'36=-T6- = W= 3, 1 .^ , (8. . .q 1^, §.13, 13). Ungleichnamige Brüche sind zuvor gleichnamig zu machen. 30 230100^ 91387tV Beispiel. = 138713t\ 9 30 15 4. Ist der Minuend eine ganze Zahl, der Subtrahend gebrochen, so hat man vom Minuend 1 Ganzes zu borgen und dasdem Nenner selbe in einen Bruch zu verwandeln, dessen Nenner des gegebenen Bruches ist. = Beispiel. 5G10 — 4963H? Man denke sich 5610 32 = 5609 H- j^. 152 §. Subtraktion mit Brüchen. 34. daher: 561.0.f| -4963-H- = 64 6i|. 5. Ist der Bruch des Subtrahend gröfser als der Bruch des Minuend, so sind beide Brüche gleichnamig zu machen, hierauf 1 Ganzes vom Minuend zu borgen und dasselbe mit dem Bruche desselben zu vereinigen, indem man den neuen Zähler des Minuend um den Generalnenner vermehrt. 230400^ Beispiel. — 48906|| /* t » Den Minuend denke man o^^ninniA —2304001t 48906^. nun sich 230399 84 + 84 ^ 84 129 230399-1- 84 84 addiert daher: 2304.0.04| — 48906f^ = 181493 45 129 subtrahiert 74 84 Oft ist es vorteilhaft, zuerst den Zähler des Subtrahend von dem Zähler des der geborgten Einheit gleichen Bruches abzuziehen und dann den Zähler des Minuend zum Rest zu addieren. Im vorstehenden Beispiele würde man den Zähler 55 des gesuchten 55 Restes -^j- einfacher dadurch erhalten, dafs man den geborgten Zähler 84 um den Zähler 74 des Subtrahend vermindert und hierzu den Zähler 45 des Minuend addiert =55. 6. a. Vorteile. Vergl. 33,4,a: §. (=10) — -^^ ^35 11 77 b. Vergl. 33, 4,b: §. 211Vergl. §.33, 4, 14 21|- 13ii = 21|-(14- +- 7f ^) + -j2-=7H. c. 14 7/7 2\ „..,49 Beispiel. ___ = _^(^___j=_._ = 7 5 35 264 Mültiplication mit Brüchen. §. 35. d. Vergl. §. 153 33,4,d. Beispiele. 3^8 6 V3 "*" e;"^ 2 8 ^' 8 13UH-15H-7^^-|[ = (1344-7^\)+(15-li-||-) = 6|+15i = 21|i; 29i| + 83^-7U-16H = 29 + 8-7-16 + ||— II 40^24 Anmerkung. um minderung = l^; Die Nachsilbe 45/ „ . . . . \40 24 7 tehalb" bedeutet die Ver- -X-. Beispiele. -l. ^\18 Fünftehalb =3 — -^ = drittehalb §. =5 1 x-=4^; anderthalb =2 — 24-. Mültiplication mit Brüchen. 35. 1. Mültiplication eines einfachen Bruches mit einer ganzen Zahl. Bevor man nach §. 13, 19 den Zähler mit der ganzen Zahl multipliciert, kürzt man letztere mit dem Nenner. Beispiele. 11 _, ^.24 , , . (gedacht ll-24\ -^g-j = -^.24 = -3-=141; 11 ^. 44 . .„ 3 _ 31 ^-. 31 155 3 jedoch ein Bruch mit seinem Nenner zu multlpllcieren, so erhält man, ohne irgend eine Mültiplication auszuführen, direkt Ist den Zähler (8.§. 13,10). Z. B. ||-- 19= 13. Vorteile. a. Man versetze den Nenner unter die ganze Zahl. § 154 Multiplication mit Brüchen. ^^- Beispiele. ^•69=13-y|-=13-4TV = (13-^ + 13-4=)529; ||.37 = .5.iI = 15.(2-^) = 30-if = 29A. Ist der b. Bruch nur wenig kleiner als 1 , so verfahre in fol- gender Weise: ^Q1 87 = -" 39187~ 39187 — 'V 39187(1—-V= 12 11 \ 1 12/ = 39187 — 3265^^ Man c. den Bruch denke sich ^= 125398 als u. 12 s.w. Summe von mehreren Brüchen. Beispiel. 125398 . 125398 {-^ + ^) 125394 , 41,99^ 3 = 125398 (| + 1) + 3,348^ „., ,. Oder auch 125398. (^ + ^) = 125398- -1 + 125398 125398 . / 125398 ~ ^\ 2 daher: 125398 62699 :6 104491 = 73148|. Anmerkung. §. 48 suche gefunden werden. lehrt, wie diese Brüche ohne alle Ver- 2. Multiplication eines einfachen Bruches mit einem einfachen. Kürze zunächst jeden Zähler mit dem andern Nenner, alsdann multiphciere nach §. 13,26 Zähler mit Zähler, Nenner mit Nenner. 1. Beispiel. 5 24 32 25 , 3 , , (gedacht '« Beispiel, 32-25/ —üyT' 11 2. 5-24 A -j^ 95 g 32 24 2^ 4 5 1-3 4-5 3 20' ^^ ^^^ ^^^ kann nicht durch 5 gekürzt werden, wohl aber läfst 95:5 den andern Faktor 19 in 95 erkennen, mit dem das Kürzen zu versuchen ist. I — §. Muldplication mit Brüchen. 35. 155 5 Daher: 11 05 55 43? 101 2323' 23 S.Beispiel, ^ ".>- ? -pr-x 1d37 8u3 In 803 ist 11 erkennbar, welche Zahl jedoch in 1241 nicht enthalten ist 803 11 =^73 ist nun die In der That ist Zahl, mit welcher das Kürzen zu versuchen ist. 1241:73=17. Nach den Regeln der Teilbarkeit findet man kein gemeinsames Mafs von 551 und 1537; daher (s. §. 26): : 1537:551=3 1653 erhält 3. Multiplication einer gemischten Zahl mit einer ganzen Zahl. Multipliciere die ganze Zahl zuerst mit dem Bruche, dann mit der ganzen Zahl der gemischten Zahl, um beide Produkte zu addieren. Enthält jenes erste Produkt Ganze, so sind diese zum 2. Produkt zu addieren. 156 Multiplication mit Brüchen. §• 35- Vorteile. 9^^-56? a. Multipliciere (93\-14)-4=131.4. Die gebrochene Zahl nur wenig kleiner höhere ganze Zahl. (Vergl. 1. Satz,b). Beispiel. 58676- 19|? Man denke sich als b. — -~] = (58676 58676 (20 Der Zähler c. 76543 7- 1-tV Die d. um • 20) — (58676 : 8). der zugehörigen ganzen Zahl gleich. 76543 Beispiel. • die nächst- = 535801 Summe Man •7yIj^? • denke sich + -^] = 535801 + (535801 (1 des Zählers : 12). und der zugehörigen ganzen Zahl kleiner als der zugehörige Nenner. 1 Beispiel. Da lj\''dldA? man so denke hier 7 +5 um kleiner als 13, 1 sich: = 73072 — (73072:13). man von der gemischten Zahl nur die Einer und den Bruch, die eingerichtet einen Zähler geben, der dem vorher weggelassenen Teile der ganzen Zahl gleich ist, so kann man wie Behält e. im 3. Vorteil verfahren. Beispiel. 59183. 1183^ = 59183 -(110 + = 59183.(110+-^) = 59183-110-(l(i+ii) + -4-^ S.Vorteile 8y*V) f. Die Differenz aus der gemischten Zahl und dem nächsthöhern Zehner sei eine gemischte Zahl, die eingerichtet einen Zähler gebe, der jenem nächsthöhem Zehner gleich sei. Beispiel. . 65987. 122^^ wie im g. Bruch, 4. = 65987- (130 — 7j|) = 65987(130 — -^) Vorteil. Statt der gemischten Zahl wenn dessen Zähler solche durch Erweitem TM. Daher: Ol 3^ =— 10 nimmt man den eingerichteten bequeme runde Zahl ist, oder wird. __^ ; eine 33| 100 = ^-; ißi_50_100 ^i_5_10 101 _ 100 100 ^ 100 . .„ 14^ 100 = -^; .,_10 .,_10. 100 100 , ^ fi'2i — 158 §• ^^- Mnltiplication mit Brüchen. denke man sich zunächst 89375 89375^-—= j~ 46 , die •-j^= ^- Rechnung daher , folgHch ist auch folgende: Multiplication mit Brüchen. §. 3.S. I. Bei kleineren gemischten Zahlen richtet 5 Beispiel. 3,V.8| 159 man ein. 11 = ^.-^ = -f = 27i-. 2 II. Bei gröfseren gemischten Zahlen richtet nere ein und verfährt nach dem 4. Satze. Beispiel. 8670425^|.2^ man nur die klei- = 8670425i|-^|-. Do Hier ist nun 8670425^-143 wie im 2. Beispiele des S.Satzes zu multipUcieren und das Produkt (ohne es einzurichten) durch 68 zu di^^dieren. 11 9*^ Mithin: 86 2 6 3 4 6 8 7 42 5^1 -143; -J^ Ao 112 17 86 70425 42i 7 5 • a:43 op;^ = -^ = 42f 6 IßO §. Maltiplication mit Brüchen. 35. 204H(=819|4==8m:4) addiert! 5737| [ = 5942tV b. Die gemischte Zahl (= 819|.7) sei nur wenig kleiner als eine ganze Zahl. Beispiel. = 351676.(20 — |-W 351676. 20 — 351676.^. 351676.191 351676-2 7033520 Daher: 43959^=351676:8 c. 39f . = 6989560^ 40| = (40 — |-) (40 + 1-) subtr. (siehe §. 28, F, 29) = 40.40 — ^.|-= 1600 — ^ = 1599^. 6. Bei mehr als 2 Faktoren verwandle man die gemischten Zahlen in unechte Brüche und dividiere alsdann das Produkt aller (nach Zähler und ganzen Zahlen durch dem Kürzen dieser Zahlen). das Produkt der Nenner Beispiel. il _i 9 * 16 U — OA^ ^ 4.15.24.16. " 9.16 96 3-60.96 1 ^ ^^^* 60 ' 1 _ — 4.m.24.k&. g^^g gg ^^ 1 . gekürzt . • - 1 ^ ^ 4 (nämlich 4-24 mit 96, 16 mit 16, 15 mit 60) = —1- =J— ~~ 9.3.4"" 108 7. I. Besondere Ausdrücke. „Von" und „davon'' bedeutet in * Verbindung mit einem einfachen Bruche so viel als „mal". Beispiele. A 3 hinterläfst 3 -^. 1 2000 N 12000 Jl. Verhält -^ davon. Folglich erhält ß: = 4500 J^ bekommt —4 1 von 150 J^. Folglich ^ bekommt —4 .150 = 374-^ 1 er ' i §. 3fi. II. Welche Zahl ist Division mit Brüchen. ^mal so grofs 161 28? als Antwort: y. 28 = 2-4 = 8. Welche Zahl ist noch ^nial so grofs als 30? U + 1).30 = 30 + 5 = 35(M. §. 1. 30. Antwort: 1-2,7,. Division mit Brüchen. Eine Gröfse durch sich selbst dividiert giebt 1 (8.§. 13,8). 937^:937^ Beispiele. 2. = 1;-^:^=!. Der Divisor eine ganze Der Dividend ganze 1. a. Der Dividend 51:119 Beispiel. b. Der Dividend I.Beispiel. kleiner als der Divisor. 3 = vt^j 51 Zahl. Zahl. noch gekürzt =— (s. §. 31,1). grölser als der Divisor. 8192S 79 79 : — 1037y^ 292 237 558 553 = ^. 5:79 2. Beispiel. 4 7 11 ist 19 2 8 (: 9 4 (: 9 Der Dividend §. 28, §. 13, 29.) G, 9 anzuwenden: 11 4 6359 7 6 3 IL Hier 7631928:84. (Vergl. 8 5 12 7 6f ein einfacher Bruch. Stelle den Divisor als Faktor in den Nenner und kürze vor (Vergl. §. 13, 24, Anni.) der Bereclmnng des neuen Nenners. Beispiele. Division mit Brüchen. §• ^^- \Q2 Der Dividend gemischte 111. Zahl. Der Dividend kleiner als der Divisor. Richte den Dividend ein und verfahre wie unter 11. a. Beispiel. 10 ^^•^ 21- l'& 3 Haben sames Mafs ganzen Zahlen und der Zähler ein gemeinzuvor mit demselben zu kürzen. 23 23 -^. 9f:15 durch 3 gekürzt Z^:b= die beiden (> so 1), Beispiel. ist = 9 Denn +f (9 + |-):3 -^^ = --^^^^ (s. §. 13. 12). Der Dividend gröfser als der Divisor. b. Dividiere unmittelbar ohne einzurichten. 2949389|:46 I.Beispiel. für das Verf ahi'en ! (siehe 2. Beispiel. 1239870817^:68 3. Beispiel. 9483tV:185? Da nebst 35, 4, II (siehe §. Beweis 35, 5,11). 1-1-9= 9483-17-1-9= so §. ). 0, zuerst durch 5, dann durch 37 zu dividieren. Bei kleineren Divisoren setze den Quotient unmittelbar unter ist den Dividend. ^^^^P^^^- 17 63 8'0f :ll 1 6 3 4 f. Hier blieb nach Bestimmung der 4 Einer 6f als Rest, daher: 6|:ll=5^ = |-(s. Man beachte ferner die Vorteile in Beispiele. 3149|:100 = 31 §. 28, vermehrt -Si_L_ 445 §35,4,11). G, 4u. 5. 49|:100 um -^^+9^100""'^^+ 639 1824|: 42000 = 6391 = 3l3^. i 89 9-20 824^:42000=152 42 219 210 91 84 . 7824^:42000 daher das gesuchte Resultat = 5477 54770 = ^^^ = ^-^- 1527^''5yj5-. Division mit Brüchen. §. r;6. 3. mischte Der Divisor gebrochen 163 Bruch oder ge- (einfacher Ziihl). Hier ist die Division (mit Ausnahme eines besondern ira Zugegebenen Falles) stets in eine Multiplication mit reciprokem Die hierher geDivisor zu verwandeln (§. 13, 28, III, 1. Zus.). hörenden Beispiele erfordern also nur §. 3.'), 1, 2 und 4. sätze Beispiele. 2 J7_ 9 5^_J_ ~ 6 6 14 _ ~ 15' e * 5 3 ^ 3 4 2 2 _, 9 3 8& ib 27 4 ~ ^*'81 14 27693^: ' -23" 9 * 46 i4 33 2 11 ' 22 = 276934— (s. §. 56013H:2f^=56013H:||=56013H— ist 2. ^•^' 35, 4, II), (s. §. 35, 4, 11). Die Division einer gebrochenen Zahl durch eine ganze Zahl nach dieser Regel auszuführen, sondern stets nach dem Satze II und III unmittelbar. Also nicht nie 7.7371 8-^=8T=8'-3'=24'^""^'^""8-^=8T"-''^'7 , 7 ., 7 Zusatz. Ist der Zähler des Dividend durch den Zähler des der Nenner des Dividend durch den Nenner des Divisor teilbar, so führt man die Division nach dem Satze Divisor, a c a.c b d b:d Beweis. ^ Quot. .,T-. X Dsr. a:c = a.C'C = yö,r... =^. *r/.7 c _^ <'• 5- '•'• 11* .^»^ '»•^'- §• ]^g4 „ . . Division mit Brüchen. ^^- 2 12:6 12 6 _:= ^^ = -. , Beispiel. Vorteil. Zuweilen können bei der Division zweier gebrocheneu Zahlen die ganzen Zahlen und Zähler durch dieselbe Zahl gekürzt werden. Beispiele. 12: 18-^, gekürzt durch 6 4. = 2 :3| u. s. w. 14|:35^, gekürzt durch 7=2^:5^^ u. s. w. Bei mehr als 2 Brüchen sind die ganzzahligen soren gleichfalls in den Nenner zu nach dem 3. Satze zu behandeln. und setzen Divi- gebrochenen die Beispiel. ^^•^^•32 9 9-14. 8 •16-25' 3 ig. ? .32 B 0-i4- 8 ke'2d 3 2 1 1 3-8 24' . gekürzt: 5. Besondere Ausdrücke. Welche Zahl S^^mal so klein als 100? ist 100 3i : 0K = i00-^=--^ = 31^. r. Antwort: 1 4 Welche Zahl Antwort: Wie ^mal so klein ist oft ist ist • 6 2 1 . 3 2 6 y : : —=y ^=—= 13 39 . ^. , S^mal. der 6^'^ Teil von 80? Antwort Welches ~;r 6 -r^- in -^ enthalten? Antwort Welches 1^? — 1= 1. — 1 = 9. ~~ — l^: 2 als ist : = 80 80 6^ : —= ^= 12,^. der 4"'" Teil von 12? 5 Antwort: Welche Zahl 12: -^ 5 ist = 60. noch 7mal so klein als lOf ? 32 Antwort: 10^:(1 -f- 7) = -^: 8= H (s- §• t2, 7). j Vereinfachen der Doppelbrüchc. §. 37. Welche Zahl ist mal so 30:(1+M Antwort: §. noch klein als 30:44 = 165 30? 24. Vereinfachen der Doppelbrüche. 37. Unterscheide zunächst den Hauptzähler (die zu dividierende Zahl) und den Hauptnenner (die dividierende Zahl). 5 Beispiel. -- 5 ; Hauptzähler -^, Hauptnenner 7 ^. Specialnenner: 6 und 8, Specialzähler: 5 und 7. Die gemischten Zahlen richte ein und setze die Specialaus dem Hauptzähler in den Hauptnenner (aus dem obern Teil in den untern) und aus dem Hauptnenner in den HauptGanze Zahlen und Specialzähler zähler (von unten nach oben). nenner behalten ihre Stellung. ^cx.px^x. i j _ 5-8 _ 20 ^^ 2^. noch mit 8 Deciraalbrüche. §. 38. Jgg Summen und Enthält der Doppelbruch P+^ z.B. 91 ^ V-, so rechne entweder —'.^ ^TT ^ lO-Öl = UH» 6 dem Generalnenner oder erweitere mit (l|4-yj-120 192 der reciproke ist 1 Entweder + 80 272 HU' 155 6 / ** Welches der Specialnenner, daher: 255-100 2i_AVi90 ' If = Differenzen, „ , , + If =3 f^ = -rw . erweitert H + lf ^ Wert von If-f-lf? . - und hiervon mit ist 12= 12 ,. 20 12 , der reciproke , oder ='-rri ., + 21 41 Wert -rj-, wie vorher. §. 1. Nach §. 1 9, 1 38. gilt Decimalbrüche. jede Einheit irgend einer Ordnung einer Decimalzahl 10 Einheiten der nächstniedern Ordnung. Man erhält daher umgekehrt den Wert einer Einheit, wenn man die Einheit der nächsthöheren Ordnung durch 10 dividiert. Auf die 1000 geltende Einheit mufs daher nach rechts hin die Einheit mit dem Werte 1000:10 100:10 auf diese alsdann = 100, = 10, 10:10^1, ^•10 = -'100' 10 ' 10 • 1000 100 u. s. w. folgen. Befänden sich demnach die 8 Einheiten der nachstehenden dekadischen Zahl in der Ordnung der Einer (Einheit =1): Einheiten der betreffenden Ordnungen Zahl hätte nach §. 24683579, so o o 2 S ^ gelten 19 den Wert: '"' -'"^ 'ß fe ^ '"^ ^E ^1? würden die und die 2- 1000 167 Deciinalbrüche. §. 3S. + 4. 100 + 6- 10 + 8-1 + 3-^4-5 --^J^ + ^ 9.-110000 +^'W ^ ^ + -^+ + 400 + 60 + 8 + ^ 10000 1000 100 10 = 2468 + 3 Zehntel + 5 Hundertel + 7 Tausendtel + 9 2000 ' ' ' ' Zehn- tausendtel. Bei jeder Decimalzahl würden also auf die Einer nach rechts hin die Zehntel, Hundertel, Tausendtel, Zehntausendtel, Hunderttausendtel, Milliontel, ZehnmiUiontel, Hundertmilhontel, Tausendmilliontel Zehntausendmilliontel, Hundertausendmilliontel, , Billiontel, Zehnbilliontel u. s. w. folgen. Trennt man die Einer von den Zehnteln durch irgend ein „Decimalzeichen", z. B. ein Komma, so würde die vorstehende Zahl 2468,3579 zu schreiben sein. In gleicher Weise bedeutet 65,73 2,00047 =2 + 1 + . •-;-- 10 ' .. 1 100 = 65 + — + -rx^ . . 1 . 1 , 1000 ' ,• 10000 +7 = 2 + + + 0+-^^^^ . ^^^^^^ ^2+ keine Zehntel + keine Hundertel + keine Tausendtel + 4 Zehntausendtel +7 Hunderttausendtel. (Einer) +5-777 oder keine Ganzen + 5 Zehntel. 0,5 = Anmerkung. Da für jede Ordnung der Zahl 1883 oder 68,7319 oder 0,5 dieser Entwickelung zufolge der im Eingange des §. 19 ausgesprochene Satz gilt, so sind alle diese Zahlen Decimalzahlen. 2. Vorstehende Entwickelung führt zu der Definition: (dekadischer Systembruch) ist der Inbegriff derjenigen Stellen einer Decimalzahl, deren Ein- Decimalbruch heiten kleiner als die Einheit sind. eine Potenz von In den vorstehenden Beispielen Komma befindlichen [Falsch: Der Nenner 10.] Stellen bilden also den Decimalbruch. die 6,73 rechts hat vom einen • §. 38, 168 2stelligen, Decimalbrüchc. 13,00719 einen 5stelligen Decimalbruch, dessen „Deci- malstellen" (oder „Decimalen") schreiben Statt 65,71 oder 65.71 3. 2. i0'^ 0, 0, 7, 1, 9 sind. Manche auch 65.71 oder 65"71 oder 66,71 oder 657i. Die dekadische Zahl 2468,3579 hatte also den Wert + 4. 10^ + 6. 10 + S + 3.-^+5-^,- + 7. -1^ + 9.-^,. Die dodekadische Zahl 483,7 e65 (s. §.21) tend mit der nachstehenden Decimalzahl: 4.12' ist daher gleichbedeu- +5-^ + 8.l2-h3-l+7--VH-ll-^4-6---„ 12* 12' 12 ^ 12^ ' = 4-144 + 96 + 3H-7--^+ll.-47- + 6--T^ + 1728 12 144 6 5 = r75_L "^ "^ "^ 12 144 ^ 1728 20736 ' ' 5' ^ 20736 ' ^^ "^ I I 7e65 4. !. ist Da hier der (4stellige) dodekadische Systembruch. 10 Einheiten der 4. Decimalstelle = 1 Einheit sind, so ist 1 Einheit der 4. Decimalstelle = 1 Einheit der 3., der ^S. §. Den Deciinalbruch 3 Zehntel, 5 Hundertel Decimalbriichc. 2468,3579 ii. s, w. (s. 1. 169 liest man daher nicht 2468, Satz), sondern einfacher: 2468 Ganze 3579 Zehntausendtel, Komma 3579 Zehntausendtel. oder 2468 Allgemeine Regel: Um einen Decimalbruch zu lesen, betrachtet man die Stellen des Decimalbruchs als ganzzahligen Zähler eines gemeinen Bruchs, dem man als Nenner eine Potenz von 10 mit so viel Nullen giebt, als der Decimalbruch Stellen hat. Daher orelesen: 7 7,62 0.000197 „ 0,9 „ Ganze -r-^zTr- 100 oder 7 Komma 100 ' 3^i^; „ Komma 9 Zehntel. Um Nenner eines Decimalbruches bestimmen und aussprechen zu müssen, liest man z. B.: 3,14159265: 3 Komma, 1, 4, 1, 5,9, 2, 6, 5; oder 0,0041393 0,0,4,1,3,9,3. nicht erst den zu lesenden ., : Schreiben der Decimalbrüche. Kehrt man die vorstehenden Sätze um, so ergiebt man für 1^^\ den Decimalbruch 7,62, 6. sich, dafs 197 ^' Tooöow) " » "•"ö*"«' schreiben kann. Im letztern Falle mufs selbstverständhch „0 Ganze" hinzugefügt werden, um hierdurch den Rang der nachfolgenden Stellen zu bestimmen. Allgemein: Ist der Nenner des gemeinen Bruches eine Potenz von 10, so kann man statt dessen einen Decimalbruch schreiben, indem man im Zähler so viel (von rechts nach links abzuzählende) Stellen für den Decimalbruch benutzt, als der Nenner Nullen hat. Sollte der Zähler nicht so viel Stellen haben, so sind sie durch Nullen zu ergänzen. Daher ? Da der Nenner 2 Nullen hat, so sind die 2 letzten Stellen des Zählers als Decimalbruch zu betrachten = 135,67. 89 TnönfifwüT^ ^^^ Nenner hat 7 Nullen, folghch mufs der Decimalbruch 78telhg werden und vor 89 sind mithin noch 5 Nullen zu ergänzen =0,0000089. 37 29-T---r-? 1000 Der Decimalbruch 37 eine Null zu setzen =29,037. erhält 3 Stellen, mithin ist vor 170 §• '^9- Addition mit Decimalbr. Folglich §.40. Abbrechen der Decimalbr. auch umgekehrt: ist ,____ ^^^'^^ 84 ^. ^'^=10-- 13567 = -100-' Der Wert eines Decimalbruchs wird nicht geändert, wenn 7. mau am Ende desselben die Nullen wegläfst oder beliebig viele = Nullen hinzufügt; denn 17,500 17,5, weil der gegebene Decimalbr uch keine Hundertel, keine Tausendtel enthält. Bei Resultaten wird man diese ungültigen Nullen in der Regel weglassen und z. B. statt 19,75000 Jl. nur 19,75 Ji schreiben. Ist umgekehrt 4,5 in einen Decimalbruch von mehr Stellen zu verwandeln, so könnte man demnach 4,50 oder 4,500 oder 4,5000000 u. s. w. schreiben. Die ganze Zahl 17 kann mithin auch 17,0 oder 17,00 u. s. w. geschrieben werden. Dennoch läfst man in gewissen Fällen (s. §. 40 , 3) die zuletztstehenden Nullen des Decimalbruches nicht weg. §. 39. Addition mit Decimalbrüchen. Da nur gleichartige Gröfsen addiert werden können (§. 7, 8), nur Einer zu Einern, Zehntel zu Zehnteln u. s.w., so sind die Kommata aller Summanden unter einander zu setzen. also Beispiel. 5,628 + 197,94564 + 0,8877 + 85 4- 9,29 =? 5,628 197,94564 0,8877 85 9,29 = 298,75134. den Zehnteln 27 Einheiten. Die Addition ergab nun Einer, 10 Zehntel = =2 20 Zehntel. Folglich sind so sind 27 Zehntel = 2 Einer + hier in Da 1 „ „ in 7 aber mit den 26 §. t §. die Summe 7 Einheiten zu setzen, die 2 Einer Einern der folgenden Stelle zu vereinigen. Stelle der Zehntel der 40. Abbrechen der Decimalbrüche. 32, 8 zufolge ist für 670^3^, d. i. für 670,3, die Zahl 670, und für 670^, d. für 670,8, die Zahl 671 zu setzen, wenn die Brüche abgeworfen werden sollen und der entstehende Fehler mögi. Hieraus folgt nun, dafs man auch für 0,6703 nur 0,670 und für 0,6708: 0,671 setzen mufs, wenn der Decimal- lichst klein sein soll. i Abbrechen der Decimalbrücbe. §.40. 171 bruch nur 3 Decimalstellen erhalten soll. Ist daher ein Decimalbruch auf eine beschränktere Anzahl von Stellen zu benutzen, so hat mau nach folgender Kegel zu verfahren: Ist die erste der Aveggelassenen Stellen kleiner als 5, so sind unverändert zu lassen. Ist dagegen die erste der weggelassenen Stellen 5 oder gröfser als 5, so ist die letzte der beibehaltenen Stellen um eine Einheit zu vermehren. die beibehaltenen Stellen Es sei z. B. 0,71468 auf 2 Stellen zu benutzen. Da 4, die Einheiten der ersten weggelassenen Stelle, kleiner als 5, so sind die beizubehaltenden Stellen unverändert zu lassen, also 0,71 zu schreiben. (71,468 liegt der Zahl 71 näher als der Zahl 72.) Ist für 0,01436029 ein 48telliger Decimalbruch zu setzen, so 0,0143 in der letzten Stelle um 1 Einheit zu erhöhen, weil 6, die Einheiten der ersten weggelassenen Stelle, gröfser als 5, und folglich ist 0,0144 zu setzen. (143,6029 liegt der Zahl 144 näher, als der Zahl 143). ist = 0,239175 auf 5 Stellen 0,23918; 3 =16,520; denn „ 16,51958 „ 16,519 0,0 ol addiert: 16,520. 399,99996197 auf 4 Stellen abgebrochen =400,0000. Denn 399,9999)8i07 coool addiert: 400,0000. Sind für 18,5 und 236,4913 nur ganze Zahlen zu schreiben, man 19 und 236 zu setzen. so hat Sollen in der ganzen Zahl 835829 nur die Tausende beibehalten werden, so ist 836000 zu setzen, denn 836000 liegt der gegebenen Zahl näher, als 835000. 2. Der abgebrochene Decimalbruch 4,8197 kann eben aus 4,819650027 nun 4,8197 . . ., 1 fast -_ als . aus 4,819749996 . . . entstanden so wohl sein. Da . Einheit der letzten Decimalstelle gröfser als der erste dieser beiden 9stelligen 1 . Decimalbrücbe (§. 38, 4) und fast genau . -y Einheit der letzten Stelle kleiner als der zweite der 9stelHgen Decimalbrücbe, so ergiebt sich hieraus, dafs die letzte Stelle eines 1 jeden abgebrochenen Decimalbruches nahezu -^ Einheit derselben zu grofs oder zu klein sein kann. 3 3. Es ist y930 6 Decimalstellen zu = 9,761000076 berechnen, so 3 Wäre nun y930 auf würde man mithin 9,761000 172 Subtraktion mit Decimalbrüchen. §• '^l- In diesem Falle gefunden haben. * läfst man die Nullen 3 am Ende = des Decimalbruches nicht weg, sondern schreibt y930 9,761000, um damit anzudeuten, dafs das Resultat auf 6 Stellen richtig berechnet worden ist. l/93Ö= 9,761 würde bedeuten, dafs das Resultat nur auf 3 berechnet und abgebrochen worden ist und es würde unDecimalstelle lauten. bestimmt bleiben, \ne die (3.) 4, 5,, Stellen Hat man also einen Decimalbruch auf eine gewisse Anzahl von Decimalstellen berechnet, die richtig abgebrochen sich auf Nullen endigen oder sogar nur aus Nullen bestehen, so läfst man die Nullen nicht weg, wenn der Decimalbruch bei Berechnung einer gröfsern Anzahl von Decimalstellen einen andern Wert erhalten würde. Subtraktion mit Decimalbrächen. §.41. die Hier gelten dieselben Regeln wie in der Addition untereinander zu setzen u. s. w. ; daher sind Kommata 1. 15,60012 Beispiel. — 9,785 =? 15,60012 Gedachtueaaent. _^^'^^^^^ 9^78500. Gedacht»jeaacnt. ^^^'^^^^ ~A^1^_ 5,81512 2. 365 Beispiel. — 0,7654? ^^^ 0,7654 o,7654. 364,2346. 3. Beispiel. 217,03 — 9,182736? Gedacht: ^^9'l82736 217,030000. 207,847264. Bei der Addition und Subtraktion von vielen Zahlen ist auch dekadische Ergänzung (s. §. 28, E,5) von Vorteil. Man unmittelbar vor die erste Einheiten setzt alsdann das Zeichen hier die A enthaltende Stelle. Beispiel. 3,76158—0,087254? 3, 7 6 + 0,A1 3, 1 5 8 2 7 46 6 7 4 3 2 6. 1 Multiplication mit Decimalbrüchen. §. 42. 173 Beweis. — 0,087254 = 3,76158 0,\— 0,08725 4 — = 3,76158 0,012746—0,1 = 3,76158 -f + 0,012746 vermindert um Zehntel = 3,76158 + 0,A127 46. Beispiel. 143,792 — 97,285 — 0,99736 + 4,8732 ~ 0,0084126 — 0,752369 =? 3,76158 -\- 0,1 1 2. 1 4 3, 7 9 2 2, 7 1 5 A,0 2 4,8 7 3 0, OAl A, 2 4 7 AG 6 4 2 5 8 7 4 6 3 1 = 49,622058 §. 1. Der Multiplicator u. s. eine Potenz von 10 10 oder (also w.). rückt das Komma im Multiplicand so viel Stellen nach der Multiplicator Nullen hat. Man rechts, Multiplication mit Decimalbrüchen. 42. 100 oder 1000 4. als Beispiele. 45,13046-100=? Das Komma ist 2 Stelleu nach rechts zu = 4513,046. = 0098,7 = 300 -10000 = 01300, = 1300. -10000 = 10-1 Einern Zehner, Da 10-5 Einer = 5 Zehner, Einer 10 Zehntel = rücken, weil 100 zwei Nullen Daher hat. 0,0987- 1000 0,1 3 Beweis. 0,1 1 - werden 98,7. 1 1 u.s. w., der Multiplication mit 10 die Einer zu Zehnern, die Zehntel zu Einern u. s. w. so Da bei ferner 100-1 Einer 100- l = Hunderter, = 10 -(10-1 Zehntel) = 10= Zehner 1 Zehntel u. s. 1 1 Einer w., so werden bei der Multiplication mit 100 die Einer zu Hunderten u. s. w. Soll 7,34 mittelbar nach 7 34 ' mit 100 1 Eben Hundertel verwandelt werden, so kann dies un§.38, 6 oder auch durch Erweitern des Bruches in und ireschehen - o 18,5 185 man 734 erhält 7 lOQ 7-100 136,14 13614 so 13 10-i:i' ? 1^74 §• 2. : Multiplication mit Decimalbrüchcn. ^^- Multiplication mit Decimalbrüchen. multipliciert ohne Rücksicht auf das Komma und giebt erhaltenen Produkt so viel von rechts nach links abzuzählende Decimalstellen, als die Faktoren zusammengenommen haben. Man dem I.Beispiel. 0,173-0,08? = 173-8 1 384. Da die gegebenen Faktoren 3 2 5 Decimalstellen haben, so müssen die Stellen 1384 die letzten Stellen eines östelligen Decimalbruchs werden. Folglich Multipliciere + = = 0,01384. Beweis, ^^^ 008on'i 0,173-0,08—^^^(s. §. 8 ^^^ 173-8 __ -^^M. 1384 _..,,.. -^'^^^^^ 100000 38,6). 2. Beispiel. 2316-0,000748? 2316-74 8 16212 9264 18528 1732368. Die gegebenen Faktoren haben zusammen -f- 6 = 6 Decimal- stellen, folglich sind die 6 letzten Stellen des erhaltenen Produkts zum Decimalbruch zu machen: = 1,732368. Beispiel. 0,5619-0,041-0,05? = 5619 205 = 1151895. Multipliciere = 5619 41 Die Faktoren hatten 4 + 3+2 = 9 Decimalstellen. = 0,001151895. 3. - 3. • 5 - Daher Multiplication mit einer runden Zahl. Man multipliciere zuerst mit der in der runden Zahl enthaltenen Potenz von 10, alsdann mit dem andern Faktor. Beispiel. = 0,01629 = 1,629-4 3 + = 0,01629 4300 - (3 - 100 43 - 3 Decimalstellen) 4 887 65 16 = 70,047 (3 Decimalstellen). Abgekürzte Multiplication. Oft will man nur die einflufsreichsten, 4. des Produkts kennen lernen, aber unberücksichtigt lassen. die Um letzten also höchsten Stellen unsichern) Stellen (oft nun jene durch eine abgekürzte zu erhalten, multipliciert man zuerst den MulAnstatt aber tiplicand mit der höchsten Stelle des Multiplicator. Rechnung allein §. 42. Maltiplication mit Decimalbrüchen. 175 später die aus dem Multiplicand und den einzelnen Stellen des Multiplicator erhaltenen Partialprodukte nach rechts auszurücken, kann man stets das Produkt aus dem um die letzten Stellen verkürzten Multiplicand und der betreffenden Stelle des Multiplicator 80 unter das vorhergehende Partialprodukt setzen, dafs die letzten Stellen beider untereinander zu stehen kommen. Beispiel. 1. die Wäre 5,832768-4,63 Rechnung vollständig zu multiplicieren, so würde lauten: 5,832768-4 ,63 23 331072 3 Multipliciert sondern beim 3. 4996608 17498304 man nun beim 2. Partialprodukt nicht 5832768 = 34996608 = 3499661 Partialprodukt nicht 5832768-3, sondern 58327ß8 3 = 17498304= 174983, 5832768-6 (s. • 6, §.40), - so hätte man offenbar auch die Partialprodukte in folgender untereinander zu stellen: 23331072 3499661 174983 = 27005716. Weise = 5832768-4 = 5832768-6 = 5832768 3 • Zugleich folgt hieraus, dafs man immer zu untersuchen hat, wie viel Einheiten aus der Multiplication der gestrichenen Stellen herüber zu nehmen sind. Es genügt hierbei, von den gestrichenen Stellen immer nur die höchsten (links) zu beachten. Beim 2. Partialprodukt waren hier z. B. 8-6 5 Einheiten (s. §. 40) 48 4,8 herüber zu nehmen, und das Partialprodukt mufste daher = = = 583276-6 + 5 = 3499661 gesetzt werden. Die Stellung des Komma im Produkt ergiebt sich aus den noch vollständig multiplicierten Stellen. Hier wurden die Stellen 5,832768-4 vollständig multipliciert, dann aber abgebrochen, folglich mufs das Produkt 6 Es ist 6 Decimalstellen erhalten. daher =27,005716. + = Noch ist zu berücksichtigen, dafs die letzte Stelle des erhaltenen Produkts nicht ganz richtig sein kann. Denn jede letzte Stelle der durch Abbrechen entstandenen Partialprodukte kann einen Fehler von nahezu einer halben Einheit enthalten (s. §.40,2). Da vorstehendes Beispiel zwei abgebrochene Partialprodukte ent- —= 1 hält, so kann der Fehler 2- betragen. 1 Einheit in der letzten Stelle : 176 2. Division mit Decimalbrüchen. ^^- §• 0,6580947-0 ,03782548 Beispiel. 19742841=6580947-3 = 6580947-7 = 6580947-8 = 658004-2 = 65800-5 = 65800-4 53 = 4606663 526476 13162 3290 263 1 24892748. Vollständig wurde 0,6580947 0,03 multipliciert, dann aber abgebrochen, folglich erhält das Produkt 7 2 9 Decimalstellen 0,024892748. - + = = Anmerkung. Das tiplicand Streichen der Stellen nimmt man im MulDie hier neben den Partialprodukten stehendienten nur zur Erklärung, fallen also in der selbst vor. den Produkte Praxis weg. Division mit Decimalbrüchen. §.43. Durch Man rückt 1. eine Potenz von das Komma so (Vergl. 10. viel Stellen 42, §. 1), nach links als die Potenz von 10 Nullen hat. Beispiele. 69157,8:1000 69,1578. 0,093:100? Man denke sich: 000,093:100 0,00093. 43,15: 100000 (=000043,15: 100000) 0,0004315. = = = Beweis. Da 1 1 1 1 = Zehntel = Hundertel, 100=1 Einer Zehntel: 100 = Tausendtel Einer : Zehntel: 10 10 „ s. „ (s. §. 19 u. §.38), : u. 1 so werden bei der Division durch u. 1 1 „ „ s. w., 10 die Einer zu Zehnteln, 100 ,, „ „ Himderteln w. Division eines Decimalbruches durch eine ganze 2. Zahl. I. Hier ist die Hauptregel der Division zu beachten Jede einzelne Stelle des Dividend ist zu dividieren §. 20, 4, Hl). Beispiel. rechnen. Zuerst 5 58,1691195:7093 Zehner 58 Einer 581 Zehntel 5816 Hundertel 58169 Tausendtel U. 8. W. : : : : : 7093 7093 7093 7093 7093 auf 9 Decimalstellen (siehe zu = Zehner; = Einer, daher 00, oder = Zehntel, daher = Hundertel, 0,00; = 8 Tausendtel, 0,008 bis jetzt 0,0: ,. „ be- 0,; : ; §. Kürzer : Division mit Decimalbrüchen. 43. 7U93 58 Einer 581 Zehntel: 7093 : = = Einer Zehntel Die vollständige Rechnung ist 58,1691 195 7093 56 744 177 s.w. u. daher: = 0,000820092 : 14251 14186 651 in der Praxis wegzulassen! 6519 65195 63837 13580. Hier ist dem Reste die Stelle sich den Dividend 58,16911950000 Wäre hier rechnet worden, Weise man hinzugelugt worden, da denken kann. das Resultat über die 9. Decimalstelle hinaus beso würde die vorstehende Division in folgender fortgesetzt worden sein: = 0,0008200919 . . . 13580 7093 6487 0. Da nun jedes Resultat richtig abzubrechen Ist und hier 9 Decimalstellen verlangt war, so mufste für vorstehenden tienten nach §. 40: 0,000820092 gesetzt werden. auf Quo- Gewöhnlich giebt man für das Abbrechen des Quotient die Regel Die letzte zu berechnende (hier 9.) Stelle ist um 1 zu erhöhen, wenn der folgende Rest gröfser als die Hälfte des Divisor (hier 6487 gröfser als die Hälfte des Divisor 7093) ist, weil dann die folgende Stelle mehr als 5 Einheiten (hier 9 in der 10. Decimalstelle) erhält. Man müfste hierbei jedoch noch ein Partialprodukt berechnen Einfacher ist es, nachzusehen, welcher Quotient aus dem zuletzt zu dividierenden Reste (hier 13580) näher liegt, ob der nächstkleinern oder der nächsthöhern ganzen Zahl. Hier liegt 13580:7093 der 2 näher als der 1, folglich mufs bei fortgesetzter Rechnung auf den Quotient 1 offenbar eine Ziffer folgen, die gröfser als 5 ist. und subtrahieren. \ Wollte man das vorstehende Resultat nicht nach §. 40 abalso einen sogenannten unbrechen, sondern 0,000820091 ... schreiben, um durch die Punkte voll endeten Decimalbruch anzudeuten, dafs man die folgenden Stellen ohne Rücksicht auf — .Sc hnr ig, Lehrbuch der Arithmetik. I.Teil. — 12 ; §• ^^- 178 ; ; Division mit Decimalbrüchen. ihre Grofse einfach weggelassen habe, so könnte man nicht wissen, ob diese Zahl vollständiger berechnet nicht vielleicht 0,000820091999.. 999 (nahe 1) Einheit der 9. Decimalstelle mehr als ^^„^ 1000 0,000820091. Der Fehler kann also bei dem unvollendeten (nicht abgebrochenen) Decimalbruche nahezu bis zu einer Einheit der letzten Decimalstelle ansteigen, während er (nach §. 40, 2) beim . lautet, also 1 . . abgebrochenen Decimalbruche noch nicht -^ Einheit beträgt. Hierö 2 aus folgt, dafs kein Resultat durch einen unvollendeten Decimalbruch ausgedrückt werden darf, sondern stets richtig abzubrechen ist. Die Punkte am Ende des Decimalbruches können mithin nur in der Theorie (s. §. 44), nicht aber in der Praxis vorkommen. Aus demselben Grunde darf auch keine gegebene Zahl durch einen unvollendeten Decimalbruch ausgedrückt sein. Die Aufgabe: „Die Höhe eines gleichseitigen Dreiecks ist Mtr. w^ie grofs ist der Inhalt?" ist daher unmathe17,32 matisch. Hier müfste entweder 17,32 oder 1733 Meter gegeben ; sein. 2. 0,05825:493 auf 6 Decimalstellen zu berechnen. 493 Ganze; daher 0, Zehntel 493 Zehntel 5 Hundertel 493 Hundertel :493 58 Tausendtel Tausendtel; 582 Zehntausendtel 493 1 Zehntaus. Beispiel. Zuerst: alsdann: Ganze = = = = = w. 0,05825:493 = 0,000118. : : : : u. Oder: 493 895 493 8. §. Division mit Decimalbrüchen. 43. 179 39 5 340 (wiederholt) 377037 ~r83030~ 167572 154580 125679 289010. Anmerkung Komma, das l'olglicli Komma 5. Auf diese 6 folgt im Dividend das zu A. ist auch nach der hier im Quotient erhaltenen 4 zu setzen. Beispiel. 8,94761:72? Rechne: 8,94761 : 8 1,11845125:9 0,12427236. II. Auf wie viel Decimalstellen das Resultat zu berechnen hängt von der Natur der Aufgabe ab. Die in Metern auszudrückende Höhe eines Berges würde man nicht auf mehr als 2 Decimalstellen angeben, wenn das Messen von Tausendtelmetern nur mit grofser Unsicherheit ausgeführt werden könnte. ist, man 7 Ganze durch 10 oder 2 oder 5, so Zehntel, aber keine Hundertel, weil die Division von (d. i. 7- 10 Zehnteln) durch jene Divisoren aufgehen mufs. so geht die Division von 7 Ganzen, d. i. von 7-100 Hunder- III. erhält 7-10 Eben tel der Dividiert man durch 100 (=10'^) oder 4 (=2^) oder 25 (=5^) spätestens in 2. Decimalstelle auf, weil 7-100 durch 100, 4 oder 25 teilbar Ist allgemein der Divisor die ganze Zahl 10" oder 2" oder 5", so mufs die Division stets aufgehen und es können nicht mehr ist als n neue Stellen hinzukommen. Beispiel. 0,13:16? Da der Divisor 2 ist, so können zu den 2 Decimalstellen des Dividend durch die Division nicht mehr als 4 neue Stellen hinzukommen, weil 13 Ganze 16, d. i. 13-10000 Zehntausendtel 16 : : aufgehen mufs, folglich nur Zehntausendtel, d. i. 4 neue Stellen entstehen können. Die Division durch eine ganze Zahl, welche die Faktoren 5 zugleich, sonst aber keine anderen Faktoren enthält, mufs IV. 2 und gleichfalls Form aufgehen; denn 10"- 2' oder 10"- 5' stellt dar, man so einen solchen Divisor in der die Division durch 10" giebt noch durch 1^ oder dividiert, so kommen noch r neue Stellen hinzu. Mithin können bei der Division durch 10"- 2' oderlO"-5'^ nicht mehr als n-\-r neue Stellen hinzukonunen. zunächst n neue Stellen, und werden diese 5*^ 12* 18Q §. Division mit Decimalbrüchen. 43. Beispiel. 6,7219:800, d.i. 6,7219: (10^- 2^). Quotient kommen zu den schon vorhandenen 4 Stellen höchstens noch 2 -f- 3 == 5 hinzu. Man findet 6,7219 800 == 0,008402375, Im : also 9 Decimalstellen. V. 1 Ganzes = 10 Zehntel durch die Divisoren 3, 6, gemein: nie =100 7, 9, Hundertel u. s. w. kann aufgehen; all- 11, 12, Enthält der Divisor aufser 1 , 2 und 5 ein Mafs, welches nicht zugleich ein Mafs des Dividend ist, so kann die Division nicht aufgehen. 7,3 12 geht nicht auf, weil der Divisor das Mafs 3 enthält, welches kein Mafs des Dividend (73) ist. Man findet 7,3:12 0,6083333 : = Der Quotient aus einer beliebigen Zahl und einem Divisor, der nur wenig kleiner als eine Potenz von 10 ist, kann in folgender Weise sehr einfach berechnet werden: a. Dividiere den gegebenen Dividend durch diese Potenz von 10. b. Multipliciere den im Satze a erhaltenen Quotient mit der Differenz aus der Potenz von 10 und dem gegebenen Divisor, und rücke das erhaltene Produkt so viel Stellen nach rechts aus, als diese Potenz von 10 Nullen hat. VI. c. Den jedesmal erhaltenen Quotient multipliciere stets mit der in b angegebenen Differenz und rücke das erhaltene Produkt auch immer so viele Stellen nach rechts aus, als die Potenz von 10 Nullen hat. Die Summe der in gesuchten Quotient. I.Beispiel. 11 997 2. Beispiel. erhaltenen Zahlen giebt den a, b, c, _ 11 _ 11 , 11 — §. , Division mit Decimalbrüchen. 43. 181 Hier sind die letzten Stellen 256 -weggelassen, weil dieselben noch durch die hinzukommenden Zahlen verändert werden. Beweis. a a lö"-'« a i io"i_a: lo'^d-.-^) 10" i'--^) Durch Partialdivision wird dies: 10" L a lo" I . 10" lo" io2» a V lo" ^ \ if V 10 ^ ^ \ '^ ^_i_ 10"/' 10" V 10" 3. Division durch eine runde Zahl. Rücke in beiden Zahlen das Komma gleichviel Stellen nach links und zwar um so viel, dafs die Nullen des Di\'isors wegfallen. 1. Beispiel. 7,3:1300? Das Komma in beiden Zahlen 2 Stellen nach links gerückt (Kürzen durch 100, = 0,073: 13 = 0,005615 2. s. (s. 2. §. 13,17): Satz). 3:410000? Beispiel. = 3,00 410000; das Komma = 0,0003oo 41 = 0,0000073. : 4 Stellen links : 3. Beispiel. —^i~~? Das /90 Komma 1 oder: 1658,31:79 Stelle links = /9 = 20,991. — ^^ Division durch einen Decimalbruch. bilde aus dem Divisor (ohne Rücksicht auf den Dividend) eine ganze Zahl, indem man das Komma nach rechts hinter die letzte Stelle rückt. Hierauf ist auch im Dividend das Komma 4. Man gleichviel Stellen nach rechts zu rücken. I.Beispiel. 13,4619:0,37=? um Das Komma in beiden Zahlen 2 Stellen nach rechts gerückt, den einfachen Divisor 37 zu bilden: 1346,19:37 = 36,384 (nach dem 2. Satze auszuführen). Beweis. 13,4619 0,37 2. _ ~" Beispiel. Man 13,4619-100 0,37-100 (s. ^. _ 3-,4)— Anmerkung. . 239:7,0613=? denke sich 239,00000:7,0613. Das nach rechts: 2390000,0:70613 33,8465. cation 1346,19 ^^ = Komma 4 Stellen Hier mufs noch einer Probe für die Multi[)liund Division gedacht werden, die oft allen andern vorzu- — : §• ^^- 182 Division mit Decimalbrüchen. ziehen ist. Man berechne die Aufgabe mit sehr einfachen Zahlen, die aber nur wenig von den gegebenen abweichen, weil sich alsdann auch das Resultat nur sehr wenig von dem beabsichtigten entfernen kann. Im vorstehenden Beispiele kann das Resultat nur wenig kleiner als 239:7 =344^, weil der Divisor wenig gröfser als 7 ist. Hätte daher Jemand 338,465 oder 3,38 oder eine von 34 sehr abweichende Zahl als Quotient erhalten, so müfste das Resultat offenbar falsch sein. Im 1. Beisp. mufs das Resultat = 26 13:1- = 39 o ofFenbar etwas gröfser als 13:-x- und etwas sein. In dem folgenden (3.) Beispiele gröfser als 0,00070 13 0,000053 ist 5,832 -4,63 offenbar nahe es dort 27,005716. : S.Beispiel. 4. Beispiel. mufs das Resultat wenig sein. In §. 42, 4, 1. Beisp. =6-4^ 27. In der That ist = = Komma Das 0,0007:12,7? = 0,007:127 = 0,0000551 16,9-0,289 0034 17, ferner 16,9 kleiner als , 3Q und 0,39 durch 13. 1 Stelle (s. 2. _. .__„ i u 0,0034 durch ^^^26 0,289 undinnnQ, Daher: 1,3-0,017 0,0221 0,0002 0,03 0,000006 (das - len nach rechts) 5, Um = - — nach rechts Satz). Komma 6 Stel- =3683,333. Abgekürzte Division. die einflufsreichsten, also höchsten Stellen des Quotient zu erhalten, kann man die Rechnung in folgender Weise abkürzen Man verwandelt zunächst den Divisor nach dem 3. und 4. Satze in eine einfache ganze Zahl und dividiert alsdann ganz wie im 2. Satze. Anstatt aber später an den Rest jedesmal die folgende Stelle des Dividend anzuhängen, streicht man dafür stets die letzte Stelle des zuvor be- allein nutzten Divisors. I.Beispiel. 5,387617:0,69173=? 69173=7,78861 484211 5 38761,7: 545507 484211 61296 69173 55338 b : 5958:69i:?8 a (s. unten die Anmerk.) §. 43. Divitiion mit Dcciiiuvllnüchcn. 5958:69173 ^534 183 (wicdcrhult) c 424:69i73 415 9 6?ii?3 : Anmerkung zu Für 612960 69173; denn der Quotient bleibt wenn Dividend und Di^^sor durch 10 dividiert a. derselbe, : werden. Zu Hier sind, wie bei der abgekürzten Multiplication, aus den gestrichenen Stellen herüber zu nehmenden Einheiten zu berücksichtigen; denn h. die 69173-8 Zu c. Denn 69173-8 = 553384. = 553384. Die letzte Stelle des Quotient 7,78861 ist unsicher, da die senkrecht unter den 7 Zehnteln des gegebenen Dividend stehenden Einheiten der verschiedenen Reste und Partialproduktc durch das Abbrechen immer unrichtiger werden mufsten. Man schreibt daher auch 7,7886,. 2. Beispiel. 45,9267:130,619. = 45926,7 : 130619 = 0,351608. 3 91857 67410:13061^ 65310 (für 6:.309d) 2100:1306i«( 1306 794:1300 784 10:1300 "10:1300 10 (für 13- 8 Das sichern 3. Resultat auch 0,35160g =104) geschrieben, 8. Beispiel. 27,93 : 821,34; dafür: 2793,0:82134 246402 = 0,0340054. 328980 328536 444:82134 wegen der un- : 184 §• ^^- . Verwandeln der gemeinen Brüche 444:8213;! (wiederholt) Decimalbrüche. in 1 444:82134 Diese Divisoren mit durchstrichenen 444 82i3 : man 411 sondern 33 S2i links in eine Stellen streicht Stelle in vom Gleichheitszeichen stehenden Divisor 82134. 44. Verwandeln der gemeinen Brüche §. ^* ^^ =^-S I.Beispiel. 2. (s- §• 1) nicht, jedesmal dem oben in Decimalbrüche. = 5,000:8 = 0,625 (s. §. (s. §. 38,7) 43, 2). ^= 3,000:11 Beispiel. 0,2 Da 31, schreibt der Praxis derselbe Rest Quotient wieder erscheinen 7. wiederkehrt, hier und so mufs auch derselbe es ist -^ = 0,27272727 11 Die stets nach gleichviel Stellen in derselben Ordnung wieder3 man Periode. kehrenden Stellen nennt In -r-r ist die Periode 11 27, sie ist also 2stellig. Anmerkung. Selbstverständlich kommt man dem Werte des je mehr man Decimal- gegebenen gemeinen Bruches desto näher, — 3 stellen berechnet. So ist z. B. 0,27 von 3 dagegen 0,2727 von -pr- O 3. Beispiel. 2 ^ = 2,0 0, Die Periode 4. Beispiel. ist um nur 2 2 um 0,002727 0,00002727 verschieden. 2 2 0:3 6 6 6 6 ... hier 6, also Isteilig. ~= ^^ 1,00000000 73 73 : 270 219 510 438 720 = 0,01369863 , §. 44. Verwandeln der gemeinen Brüche 7 in Decimalbrüche. 185 20 (wiederholt) 657 630 584 460 438 220 219 1 Da hier derselbe Rest 1 wie bei 1, :73 erscheint, so mufs nun die Periode, die hier 01369863 ist, \ neuem beginnen. Es ist m also ^= Anmerkung. 0,0136986301369863013 Da 1 -^ y man = 0,11 111 . , . 11 = und-^7oi -^ :9, so hat 9 vorstehenden Decimalbruch nur durch 9 zu dividieren, um -^ = 0,0123456790123 zu erhalten, Küeraus folgt aber, dafs 12345679-9 12345679-9 -7 12345679-63 Multipliciert man einer Istelligen Zahl, so mufs als Produkt mithin z. B. d.i. daher 12345679 mit sein mufs. bestehende Zahl = U1111111 und = 777777777, = 777777777 dem 9fachen man eine aus lauter gleichen Ziffern erhalten, diese Ziffer aber gleich jener Istelligen Zahl. Enthält ein Decimalbruch von irgend einer Stelle an in keine Einheiten, so nennt man denselben einen endlichen (vollständigen, vollendeten). So ist 0,625 (s. ob. das 1. Beisp.) ein endhcher Decimalbruch. Geht also die Division zweier ganzen Zahlen auf, so ist der entstandene Decimalbruch ein 2. allen folgenden Stellen endlicher. Tritt jedoch, so viel Stellen man auch vom Decimalbruch berechnet, der Fall nie ein, dafs von einer gCAvissen Stelle an die folgenden Stellen keine Einheiten enthalten, so nennt man den Decimalbruch einen unendlichen. Die Decimalbrüche des vorstehenden 2., 3. und 4. Beispiels sind daher unendliche. Werden von einem Decimalbrüche von einer gewissen Stelle an die folgenden Stellen einfach weggelassen, ohne die Regeln des Abbrechens anzuwenden, so setzt man einige Punkte hinzu. Einen solchen Decimalbruch, 2 z. B. -^== 0,6666 unvollendeten oder unvollständigen. , nennt (Vergl. §. man einen 43, 2, I!) 186 Verwandeln der geraeinen Brüche §• ^'^- in Decimalbrüche. Die unendlichen periodischen Decimalbrüche 0,272727 0,297297297 kürzen Manche durch 0,6666 ; ; 0,[27]; oder auch durch 2 nur Man 47-j^? 3. . 0,[297]; 0,[6] ab. 0,27; 0,297; 0,6 2 denke sich 47 + ^p^ und verwandle zunächst . "TTT in einen Decimalbruch. 13 2 = Da hier nach der 6. so beginnt die Periode 2 2,000000:13 0,153846 Decimalstelle derselbe Rest 2 wiederkehrt, von neuem und es ist = 0,153846153846 oder = 53846]. gegebene Zahl =47 + 0,1538 = 47,1538 §.43,3) -y|^ = ll,00: 1300 = 0,110: 13 = 0,0084615384615 [=0,00846153]. -|- 0,[1 Nun ist 4. die (s. Die Periode 846153 beginnt hier nicht mit dem Komma, sondern erst mit der 3. Decimalstelle. Ein solcher Decimalbruch wird ein unreinperiodischer (unterbrochenperiodischer, gemischtperio- genannt. Die ersten Stellen des Decimalbruchs, welche zur Periode gehören und derselben vorausgehen (hier 00) nennt man Vorziffern oder vorperiodische Stellen. discher) nicht Die Decimalbrüche, bei welchen beginnt 2. (s. Beispiel. Hier 3. die Beisp. ist die Periode mit I.Satze), nennt ^= dem Komma man rein periodische. 0,679054054 die Periode 054, die Vorziffern sind 679. Beispiel. Um im ^Ü" = 0,496951219512195 einem unvollendeten Decimalbrüche, wie dem vorzu bestimmen, gehe man von der zuletzt angegebenen Stelle rückwärts. Die Stelle, welche zuerst von den regelmäfsig wiederkehrenden abweicht, ist die letzte der Vorziffern und die Periode beginnt rechts von derselben. Im vorstehenden Decimalbrüche sind die Ziffern von rechts her: 5,9. 5,9,1,2,1—5,9,1,2,1 bei stehenden, die Periode — Verwandeln der gemeinen Brüche §. 44. Es Decimalbrüche. in nun die abweichende Stelle 6, und die auf dieselben folgenden folglich sind folgt Vorziffern 187 406 die 95121 Stellen bilden die Periode (nicht die zuletzt stehenden Stellen 12195). 5. Ist im Nenner des gegebenen gemeinen Bruches eine Potenz von 5 enthalten, so erleichtert man sich das Verwandeln in einen Decimalbruch durch Erweitern jenes Bruches. 14 -^ I.Beispiel. 2. 56 mit 4 erweitert ^= = 0,56. Beispiel. 1343 „ .^ ., 10744 , 10,744 _ . Anmerkung. Man merke sich behufs kürzerer Division von den am häufigsten auftretenden gemeinen Brüchen den gleichbedeutenden Decimalbruch. Beispiele. Ist ^ = 0,25; A = o,75; A = 0,375; -| =0,625; nun 0,717:8 zu = 0,125; -^ = -|- 0,875. man dividieren, so findet zunächst: 0,717 :8 0,089 Da nun noch 5:8 zu dividieren ist, so mufs wegen 5 -^^0,625 der vollständige Quotient o 0,089625 lauten. Um Reihe von gemeinen Brüchen zu berechnen, deren Nenner fortlaufende Potenzen einer bestimmten Zahl zeigen, berechne man zunächst die aus diesen Potenzen allein gebildeten Quotienten und zwar jeden derselben unmittelbar aus dem vorhergehenden. 6. 1. eine 11111 Beispiel. 1 1111 — — — Man berechne zunächst -^, 5 1= -^ = 5 ' 5-, 5^ r-, =-, 5" .... und zwar 5^ 0,2; =4 —^ 5*5 ^ : 5^ = 0,2 25 = = 0,008. A. : 0,2 • 4 : 100 = 0,8 : 1 00 §• ^^' 188 Verwandeln der gemeinen Brüche = \-^^= 0,008 -K^ = 0,008 25 : ^ in • 4 Decimalbrüche. : 100 =0,00032. -L= 0,00032 -4: 100 = 0,0000128. = 0,032 B. C. 5 = 0,0000128 -1- . 4 : 100 = 0,000000512. D. 5 ^ 0,000000512 -L. . = 0,00000002048. 4 100 : 5 Nun A 1 ist: "5 durch 3 B = 0,0026666667 ^-^ 3-5^ div. 5 „ ""^'^ -^ = „ 0,000064 5 «5 C „ 7 D „ 9 „ ^-^ = 0,0000018286 „ —^ = 7.57 0,0000000569 9 5^ • E 11 „ —^j- = „ 0,00000000 19 addiert: 11-5 =0,2027325541. X 2. Beispiel. 1 X- 72 Zuerst 1.1 2-72^ 1.1 3-72^ ^? 1,000 4-72* (: 0,125 ^= Nun ist 8 (:9 0,013888888889. — = -;r^:72; -5- 5-72 daher: 72 72^ 1 0,013888888889 ( 0,001736111111 ( : 8 :9 = 0,000192901235 72^^ (:8 0,000024112654 __ = 0,000002679184 1 72' (=» E. : 100 §. Verwandeln der gemeinen Brüche 44. in -V = 0,000000037211 J_ = 0,0000000005 17. Eben so 72' Hieraus ' folgt; -^ = 0,013888888889 : 3 = 0,000000893061 : 5 = 0,000000000103 0,013889782053. : , 4-72* 2 = 0,000096450618 = -V 4 = 0,000000009303 72* : Decimalbrüche. 139 J §• ^^- 190 Verwandeln der gemeinen Brüche in Decimalbrüche. Die Periode kann Quotienten dieselben Ziffern wiederholen. Stellen haben. mehr als 7 — 1=6 nicht ß 6 -^= ~6,0 17 = also 5 9 :17 3 5 0, Da kein Reßt gröfser als Die Reste sind hier 6, 9, 5 16 sein kann, so sind im ungünstigsten Falle die ersten 16 Reste nur die 16 in (scheinbar) beliebiger Ordnung auftretenden Zahlen Weil nun der 17. Rest gleichfalls eine der Zahlen 1, 2, 3 bis 16. 1 bis 16, also einer der früheren Reste und dann auch der Quotient derselbe sein mufs, so folgt daraus, dafs die Periode spätestens mit der 17. Decimalstelle von neuem beginnen mufs und aus nicht mehr als 17 1 16 Stellen bestehen kann. — = Aus diesen Beispielen ergiebt sich der Satz: Die Periode eines Decimalbruches kann nicht mehr Stellen haben, als der Nenner des gleichbedeutenden gemeinen Bruches Einheiten hat, weniger eine. 1 1 . r.TT kann also eine höchstens 148stellige, ° . höch- eine ^t^tt 269 149 stens 268stellige Periode geben. Erhält 9. man bei der Verwandlung von ° einen Decimalbruch nach n Stellen wieder also l(f:p den Rest nun 10^ 10" — — 1=9, 1, d. 1 1 (z. — l):p 10^—1=99, 10^—1=999 B. tt^ \ . in öl J p den Rest die Division (10" i. — 1 , so giebt Da geht auf. u. s. w., so ist eine aus n Neunen bestehende Zahl. Geht daher die Division einer aus n Neunen bestehenden Zahl durch p auf, so mufs auch der Quotient nach je n Neunen immer Avieder derselbe sein, d. h. 1 die Periode beginnt Beispiel. mit 999:37=27, ~= i^i aufgehen, d. h. folglich: 000 :37 J^OO = Geht aber 9 9 9 dem Komma. 0, 027 027 t 9 f w auf,> so mufs auch 99 9 : die Periode aus malbruches mufs gleichfalls mit m - \^\ (z. B. -Tr;^^) p 61 dem Komma m p entstehenden Deci- beginnen. Da 99 9 nicht durch 2 und 5 teilbar ist, so gilt Satz nur dann, wenn 2 und 5 nicht Faktoren des Nenners sind. Enthält daher der Nenner des gemeinen Bruches aufser andern Zahlen entweder die «*^ Potenz von 2 oder die w*^ Potenz 10. der 9. I » — , §. 44. von 5, nicht Verwandeln der gemeinen Brüche iiber Periode mit der w Potenzen von 2 und 5 ^^^^^' -vF- ^^^ oh 3. Deciraalbrücbe. so zugleieli, 191 mufs die V^^ Decinialstelle beginnen. -|- 13 Beispiel. 1. in 88=2 3 -11. Da der Nenner die Potenz von 2 enthält, so beginnt die Periode mit der 3 oder 4. Decimalstelle. 13 4118 / die 2. oder Potenz von ist 75 o =5 5, folglich beginnt die Decimalstelle. 3. Hier -;rp-- P^" = 0,1477272 "7 Beispiel. 2. -j- -3. Der Nenner enthält + 1*^" 43, 2, lU Periode mit der 2 —= ^ = Jf:8 = —m ^. 7 0,093333 s 1 Es Beweis. ist giebt 13:8 ^inen alsdann Bruch ~~r — -; 11 1 =147t\ ^^ ' Nach §. ist der in einen Decimalbruch verwandelte nach dem 9. Satze eine mit beginnende Periode giebt: 147,7272 bruch für —'-7 8 Decimalbruch und jener Quotient 3stelligen Da nun • ^ — ^= ~~n— * ^ so mufs der Decimal- , ^^^ nach §. dem Komma 43, 1 aus jenem 147,72 dadurch entstehen, dafs das Komma 3 Stellen nach links getückt wird, wobei die Periode in die 4. Decimalstelle einrückt. 1. Zusatz. Enthält der Nenner des gemeinen Bruches die Potenz von 10, endigt sich derselbe also auf r Nullen, nach deren Beseitigung weiter keine Potenz von 2 oder 5 vorhanden sein soll, so beginnt die Periode gleichfalls in der (?'+l)*®" Decimalr^*' stelle. Der Beweis folgt In gleicherweise aus 37 Beispiel, die Der Nenner ^^tttjtttt- + Periode mit der 4 P*^" oder 5. §. 43, 2, IIl enthält 10 , und §. 43, 1. folglich beginnt Decimalstelle. 37 30000 0,00123333 2. Zusatz. Enthält der Nenner des gemeinen Bruches die Potenz von 10, endigt sich derselbe also auf A Nullen, nach deren Beseitigung aber noch die 71^^ Potenz von 2 oder 5 vorhanden ist, so beginnt die Periode mit der /c w 4- 1 '^'^ Decimalstelle. Ä'*' + I.Beispiel. . ., lOoOO . Der Nenner enthält zunächst 10 . Nach §• ^^- 192 Verwandeln der gemeinen Brüche Beseitigung dieser Potenz bleibt die Periode mit der in Decimalbrüche. = 5- 21 =5^ 105 -21. Folglich mufs 2-1-1 o P < o p + 1**° oder Decimalstelle beginnen. 4. o P < o p o 11 2. Beispiel. 10 bleibt 164 = 2^-41. 3 +2 ^ X o o p aAooa 3. Potenz von Folglich mufs die Periode mit der P*" oder -j- Nach Beseitigung der • Decimalstelle beginnen. 6. p Beweis. Nach dem Hauptsatze beginnt bei 2" oder 5" die P^" Decimalstelle. Periode mit der AVegen der /r'*° Potenz von 10 aber rückt das Komma noch /; Stellen nach links, so dafs P^" Decimalstelle beginnt. nun die Periode mit der /r w «+ + + 1 1 26 1 :37 = 0,0 Die Periode von ^^ Rest 10 1,0 11. giebt, wie Allgemein. den Rest 1 giebt, 1 : ^st 2 7 also 3stellig, weil 10 :37 denselben 37. Die Periode von — mithin wenn (s. 9. Satz) ist Astellig, die wenn 10 :n aus k Neunen be- — durch n teilbar ist, vorausgesetzt, 1 ganze Zahl 10" dafs die aus einer geringem Anzahl von Neunen bestehende Zahl nicht schon durch n teilbar ist. So ist 9, d. i. die aus einer 9 bestehende Zahl, durch 3 und 9 teilbar, folglich geben stehende 3V3J' eine einstellige Periode. =3^-11. Daher 9V9' 9' 9' 99, die aus 2 9' 9 Neunen bestehende +3 + Zahl, + durch die in (1 11) ent9) (1 haltenen Zahlen (s. §. 25, 3), d.i. durch 3, 9, 11, 33, 99 teilbar, folghch geben IP^^, 33'^'^ 99*'^ eine zweistellige Periode. Hier fallen 3 und 9 weg, da sie schon in 9 aufgehen, also eine Periode haben müssen, die eine geringere Anzahl von Stellen hat ist ist sie 1 l Verwandeln der gemeinen Brüche §. 44. = 3-37. 9999 = 999 in Decimalbriiche. 193 Folglich geben die Nenner 27,37, 111,333,999 eine 3stellige Periode. 3^- 11 -101. Folglich mit 4stelliger Periode. = 99999 Aus 101, 303, 909, 1111, 3333, 9999 3^ -41. 271. +3 + 9)(l +41) (1+271) ergeben sich 41, 123,271, 369, 813, 5439, Hill, 33333, 99999 mit Sstelliger Periode. Auf (1 Weise gleiche findet man aus lo''— 1, 10^—1, 10^— u, s, w.: 7, 13, 21, 39, 63, 77, 91, 143, 1001, = 239, 717, 2151, 4649 73, 137, 10001, 1010101 81, 333667 = = 909091 = =9st. = 10101 Per. 7stell. 8st. Per. Per. 9091 10st. Per. 1 21649, 513239 9901 123t. Per. 53, 79, 26537 1653 = Per. Ist. = 31, 93, 2906161 = 17,51,5882353 = 16,, = 18 52579 19, 13st. Per. 14st. Per. 15st. 57, Per. „ „ „ =20,, 3541,27961 „ 43, 129, 1933, 10838689 23, 69, 121, 4093, 8779 24st. Per. 99990001 = = = 22 21st. Per. = ^ „ 26st. Per. 859, 1058313049 27st. Per. 243, 757, 440334654777631 28st. Per. 29, 87, 281, 121499149 308t. Per. 211, 241, 287, 2161 32st. Per. 353, 449, 641, 1409, 69857 67 33st. Per. 34st. Per. 103, 4013, 21993833369 71 35st. Per. = = = = = = = = 999999000001 36st. Per. 9999000099990001 40st. Per. 83 = 41 St. = Per. 49, 127, 2689, 459691 Nenner = 42st. Per. = 6stell. Per. : 194 §• Verwandeln der gemeinen Brüche ^^- Zusatz. Da bequemer wird, so Decimalbrüche. in durch Zerlegen des Divisor zuerst durch den Faktor, welcher entweder einen endlichen Decimalbruch oder eine Periode von geringer Anzahl Stellen giebt. Division die oft man dividiert 41' 56 I.Beispiel. 13,000 :8 1,625 2. ~? 77 Beispiel. 12. Aus dem 7 u. s. w. :11 53,0000 4,818181...: 7 u. s. w. — „Alle in 10 1 aufgehenden Nenner Periode" folgt unmittelbar: Satze: geben eine (höchstens) : stellige ä: — 1 aufgehenden Nenner geben eine (höch„Alle in 10 stens) 2 Ä: stellige Periode." Da nun lO" — 1 Alle in 10 H- 2^ stellige == (10*4-1) (10*— aufgehenden Nenner geben eine höchstens 1 Periode. 10 -\-l'=li, Beispiele. 10' 7 und 13 eine höchstens 2stell. Per. + = 101, 1 10'+ Da nun so folgt: 1), in = 1001, 1 „ „ 4 „ „ „ „ 6 „ „ 1001 enthalten sind, so geben diese auch eine 68tell. Per. 10*+ 1 13. und 137 mit enthält 73 " 1° 1 1 g^= Per. :83 1, = Sstell. * 2 1 0, Die Division wäre jetzt mit 400 83 fortzusetzen. Da aber 83 das 4fache von 1 :83, so müssen die nun folgenden Stellen des Quotient offenbar 4mal so grofs als vorher sein, es 048 folgen. Aber auch die Reste müssen 4mal mufs also 4*012 so grofs werden und es mufs der bei der 6. Decimalstelle erhaltene Rest 4mal so grofs als der bei der 3. Decimalstelle erhaltene sein, also 4 4 4 Folglich . 4 . . . . : . . . : . = = • = . 1 16 4 1,000 000 = 0,012 :83 048 Der neue Quotient 16 83 ist wieder das 4fache des Quotient 4 83 und auch der auf die 9. Decimalstelle folgende Rest oflPenbar : : das 4fache des auf die 6. Decimalstelle folgenden, also =4. - §. 44. Daher: Verwandeln der gemeinen Brüche 1,000 000 000 in Decimalbriiche. 195 :83 0,012 048 192 768 3072 12288 49152 -^ = 0, Hieraus 012 048 192 771084337 läfst sich allgemein folgender Satz ableiten: Verwandlung des Bruches Ist bei der — in einen Decimal- bruch, vorausgesetzt, dafs n keine Potenz von 2 oder 5 enthält, der Rest nach der «'^" Decimalstelle =r, so mufs der Rest nach der 2w'^° Decimalstelle ,. „ ,. 3«'^" =r^ (oder r^ =;-^ (oder „ r' —F ), — f") 8. w. sein; ferner müssen die auf die n ersten Stellen des Decimalbruchs folgenden n Stellen rmal so grofs als jene, überhaupt jedesmal die yi folgenden Stellen rmal so grofs als die vorhergehenden sein. u. Beispiel. --^= und hier der Rest 2 25 2 :31 1,0 0, Da 8 18 7 1 1 2. 032258 so ist, ist der erhaltene Gstellige Quotient Folge jedes Produkt mit 2 zu multiplicieren und 6 Stellen nach rechts auszurücken. Daher: in der stets 0,032258 064516 129032 258064 = 0,0322580645161290322580 .... -^ OL Die Periode 15stellig ist — = I 3. Beispiel. 1 1, (s. 41 10. Satz). 56 29 54 9 . . . :59 = 016949 0, Hier ist 16949 mit 9 zu multiplicieren u. s. w., jedes Produkt aber 6 Stellen nach rechts auszurücken. Daher: 0,016949 152541 1372869 12355821 =0,016949152542372881355. 4k 59 1.5- 7 Verwandeln der gemeinen Brüche §• ^^- 196 Der Rest in Decimalbrüche. bei der 6. Decimalstelle ist 9, folglich 9^=81. Da er bei der ist jedoch nicht gröfser als 58 sein kann, so ist 81 um das entsprechende Vielfache von 59 zu ver1-59 22. Daher Der wirkliche Rest daher =81 mindern. if'^! Der Rest 81 würde auch der oben hinzugefügte Zusatz r 12. Decimalstelle er — = — wirklich geblieben sein, wenn man in der 12. Decimalstelle 1'59 subtrahiert hätte, Avie die letzte Stelle der Zahl 152541 anzeigt. Aus dem Endresultate (der Summe jener Partialprodukte) ersieht man jedoch, dafs in der 12. Decimalstelle nicht 1-59, sondern 2-59 zu subtrahieren war. Der Rest für die 18. Decimalstelle ist nun das 9fache des Restes 22 der 12. Decimalstelle, daher =198 3-59 vermindert =21. Dieses Verfahren, einen gemeinen Bruch kürzer in einen Decimalbruch zu verwandeln, läfst sich auch auf solche Brüche aus- und um dehnen, welche den Zähler nicht haben. 1 96 16 41 . Beispiel. ^^Q ,000 _ — 41^^^^g 0000000000000 1467889908256 man auf einen Rest, der ein Vielfaches eines früheren Stöfst Restes ist, so mufs auch der Quotient dasselbe Vielfache sein. man Hier kann um 13 Stellen daher, weil 96 das 6fache von 16 6-1467889908256 nach rechts ausrücken, dann das 6fache schon gebildeten Produkts 13 Stellen ausrücken 14. Verwandelt man —Xn , wo der Nenner n u. : s. ist, eines jeden w. Potenzen von 2 enthält, in einen Decimalbruch und ist der Rest bei Decimalstelle z, so hat die Periode 2 k Stellen und man erhält die 2. Hälfte der Periode, indem man jede Stelle der 1. Hälfte von 9 abzieht. und der 5 nicht =n — Ä**" I.Beispiel. —3 ? Die Division 3:7 nur so weit auszuführen, bis ein Rest 7— 3 4, ist. Daher: hier = = 3 2 6 3, ist nach Vorstehendem = Nenner — Zähler, also 4 : 0,4 2 8 Aus 2. Hälfte der berechneten 1. Hälfte der Periode daher: =999 — 428 = 571; ergiebt sich die -|-= 0,428571428571 Anmerkung. schaft zeigen, Decimalbrüche, deren Periode diese Eigenwerden zuweilen „dualistische" genannt. §. 2. 44. Verwandeln der gemeinen Brüche 19 Beispiel. ? Die Division 73 luszuführen, dalier: 0, Die 2. Beweis. Hälfte ist bis Decimalbrüche. zum 197 Reste — 19 =-54 i9 44 2 20 54 :73 19, Jäher: in 2 2 6 der Periode ist nun =9999 — 2602 = 7397; iq ^= = — n 0,2602739726027397 ... r in* : ' vergleiche ^ —37 = ^2^ + ^ ' 198 §• Der Rest nach der mindert. aus Verwandeln der gemeinen Brüche ^^- dem letzten — ersieht, 2^:*^" in Decimalbriiche. Decimalstelle aber ist, man wie wirklich wieder der Zähler z des ge- gebenen gemeinen Bruches, also dem mufs die Periode von neuem beginnen. Reste gleich und daher 1. Zusatz. Enthält der Nenner p des gemeinen Bruches Potenzen von 2 und 5, so dafs nach dem 10. Satze die Periode erst mit einer spätem Stelle beginnt und ist der dieser Stelle vorausgehende Rest=r, so sind auch nur die zwischen diesem Rester und dem später etwa auftretenden Reste p r liegenden Stellen von 9 abzuziehen. — 19 -^? Der Nenner Beispiel. Periode erst nach der enthält 2 , folglich beginnt die 2. Stelle: 19 1 34 28 9,0 :5 2 0, 3 6 Jetzt sind nur die zwischen etwa auftretenden Reste 52 dem letzten Reste 28 — 28 = 24 abzuziehen. und dem später liegenden Stellen von 9 * 24 :52 19,00000 0,36538 Der Rest (24) ist jetzt jener vorausbestimmte, folglich lassen sich den 3 Stellen 5, 3, 8 die folgenden durch Subtraktion von 9 aus =4, berechnen 6, 1, und es ist demnach: 19 -— = 0,36538461538461 15. Ist /? >3 und — 1 giebt eine w stellige Periode, so mufs P eine w;> stellige Periode geben. P Beispiele. 1 . . giebt eine 1 stellige Periode , folglich 11 -^ = -7^ eine 1 9stellige Periode. — giebt eine 1 11 " " ^ 13 1 6stell. "^ " Per., folgl. " " " " 121 -i- 3 " —^ " " " 169 eine 6 • 9 • i I §. 44. Verwandeln der gemeinen Brüche -^ = 0,513513 Beweis. o 19 _ 19 '•Ol 37"' 37' — + 0,000000513-1-^.. _ = -^^ + —^_ 0,513 ^—— mag, so 0,000513 , eine , _+....; 3 stellige Periode ist: ..... = 0,000 0,000000513 = 0,000000 37 . «pj'ap;- .... 27 in M man der . 37 0,000513 Addiert 199 folglich 0,513 4-0,000513 da nun -^, also auch ußj- heifsen DeclmalbrUche. I 19 oder ; in diese Decimalbrüche 1., 2. und 3. , U.S.W. «^2- so erhält Decimalstelle : man: w^/-. giebt, die : 200 §• ^^- 1 Verwandeln der gemeinen Brüche . . —-eine . und doch ist 27 durch 3 teilbar. Der Grund dal's 27 keine Primzahl ist. Sstellige Periode ' Beweis 17. in Decimalbrüche. Ist — 1, d. i. 26, nicht liegt einfach darin, später. — p eine Primzahl und hat eine Periode von einer P geraden Anzahl Stellen, so giebt die 1, Hälfte derselben zur 2. addiert eine Zahl, die aus lauter Neunen besteht. (Vergleiche den 14. Satz). 1. -^ = 0,307692307692 Beispiel. 1 Die Periode ist o 307692 und 307 692 Summe 2. Beispiel. Die Periode -y| ist 999. = 0,5204479552044795 52044795 und 5204 4795 Summe Anwendung. 7 Es -ry sei . 9999. . . einen Decimalbruch zu in ver- wandeln. Da 1 stellig 17 eine sein. Zahl 2 stellige Nach dem 16. ist, Satze 2, 4, 8 oder 16 stellig sein. so kann die Periode nicht aber könnte die Periode nur = = Man findet den 3. Rest nicht dem 1., folglich ist die Periode nur 4, 8 oder 16stellig. Aber auch der 5. Rest ist nicht dem 1., mithin die Periode nur 8 oder 16 stellig. Endlich: 7 Da nun kann Da der 2 3 is 11 8 12 1 7, 00000000 0, 4 9. 1 1 7 10 :17 6 4 7 Rest (10) nicht gleich dem nur noch 16 stellig sein. 1. (7) ist, so die Periode geradzahlig ist, so geben die beiden Hälften der eine Zahl, die aus lauter Neunen besteht, folglich mufs man auch umgekehrt jede Stelle der 2. Hälfte dadurch erhalten, dafs man die Stellen der 1. Hälfte von 9 abzieht. Periode sie ferner als Summe Folglich .<:-^^^^ 7 —-= 0,411764 7058823529411764 Verwandeln der Decimalbrüche §. 4'). Da = 17 — der 7, nach dem 9. man den gewünschten Decimalbruch auch hier Satze erhalten. Aus den vorstehenden Sätzen 18. 201 = 10 = Nenner — Zähler des gemeinen Bruches Rest 80 hätte 14. gemeine Brüche. in dafs jeder gemeine Paragraphen dieses folgt, Bruch entweder einen endlichen oder einen periodischen Decimalbruch geben mufs. §. Verwandeln der Decimalbrüche in gemeine Brüche. 45. Endliche Decimalbrüche. 1. 0,75 = ^= 289,03125 ^; = 289^Hir = 289^. AnAvendung. Welche Zahl Man ist (aufser den denke sich 7,75 Welche Zahl ist Potenzen von = =— 7|- 775 enthalten? -, folglich 31 enthalten! Man 15875 enthalten? in 5) in denke sich = 15| = -y-, 127 1 folglich Welche Zahl 5,875 127 enthalten! ist 11375 in enthalten? 1 1,375 = llf = -^, folgUch 91 oder 7 und 13 enthalten! Periodische Decimalbrüche. 2. Die Periode setzt man als Zähler des zu suchenden gemeinen Der Nenner desselben ist eine Zahl, die aus so viel Bruches. Neunen besteht, als die Periode Stellen hat. 1. Beispiel. 2. Beispiel. ^ =—=— 0,636363 07317 99999 11111:813 813 .,^,^,^,.., 0,0731707317 7317 99999 = 13 2981 2439 . . . : 542 (2 entfernt:) 813:271=3 3 Folglich noch durch 271 gekürzt =«= -rr-. 813 Hill 202 §• 1. 45. Verwandeln der DecimalbrUche in gemeine Brüche. Beweis. Es ist -^ = 0,11111 §. -i^? 3. 1. 45. Verwandeln der Decimalbrüche Da 37-27=999, 11 11-27^ 37 37-27 gemeine Brüche. 203 ist: 297 999 ^^297297297. . . . Unreinperiodische Decimalbrüche. Von der letzten Stelle des gegebenen Decimal- Verfahren. brüche ausgehend setze bis so in zum Komma man die regelmäfsig wiederkehrenden Stellen fort (ähnlich Avie in §. 44,4), wodurch man einen Decimalbruch mit ununterbrochener Periode erhält, der in den ersten Hierauf suche Stellen von den Stellen des gegebenen abweicht. man die Differenz zwischen dem gegebenen und dem gebildeten Da nun der gegebene Decimalreinperiodischen Decimalbrüche. bruch gleich ist dem reinperiodischen Decimalbrüche vermehrt oder vermindert um die Differenz, so drücke man die beiden letztem nach dem 2. und 1. Satze durch gemeine Brüche aus und die Summe oder Differenz derselben ist der gegebene Decimalbruch. I.Beispiel. =? 0,6931818181 Geht man von rechts her mit 1,8, so ergiebt sich 1, 0,8181818181 Subtrahiert man den o-ep-ebenen Decimalbruch von so ergiebt sich als Differenz 0,125. Nun ist zum Komma, 8 .... bis aber 0,6931818 = 0,818181 ^^ 99 ^^^ dem letzteren, —0,125 (s. 2. u. I.Satz) §• ^^- 204 Verwandeln der Decimalbrüche in gemeine Brüche. 2. Verfahren. Man setze das Komma hinter die VorzifFern, wodurch die gegebene Zahl (nach §. 42, 1) mit einer Potenz von 10 multipHciert worden ist. Mithin mufs die veränderte Zahl, in welcher man statt des reinperiodischen Decimalbruches den gleichbedeutenden gemeinen Bruch setzt, wieder durch jene Potenz dividiert werden. =? 0,8719512195121 1. Beispiel. Die VorziiSern sind 87, die Periode 19512; folglich: 100 87,1951219512 87^^^ 100 87^ 100 3575 143 143 ~~ 164' 41-4 41-100 = _ Beispiel. 2. = : = : : _ ~ _ ~ 0,466666 . . . . = 4,6666 10 = 4| = 4i:10 = 2i:5 = -^. : : 10 Den Zähler des gemeinen Bruches erhält man, Decimalbruches bis zum Schlüsse der einmaligen Periode um die VorzifFern vermindert. Der Nenner besteht in seinen ersten Stellen aus so viel Neunen, als die Periode Stellen hat (s. 2. Satz) denen eben so viel Nullen anzuhängen sind, als die Anzahl der VorzifFern beträgt. Verfahren. 3. wenn man die ersten Stellen des , =— 8719512 0,871951219512 Beispiel. 1. _ 87 99999 00 _ "~ 8719425 9999900 11-13 _ ~ 348777 399996 4-41 143 164' Beispiel. 0,46666 38753 _ ~~ ~ 44444 _ 46 2. Beweis (s. das 1. Beispiel 87i|W:100= ——4 ==~9Ö im 2. 11-3523 4-11111 42 7 ""Wlö"' Verfahren). erweitert mit 99999 ^'^\ll^^ 87-99999 + 19512 _ 87- (100000 — + 19512 _ "~ ~ 99999-100 99999-100 8719512 — 87 8700000 — 87 + 19512 _ ~" ~~ 1) 99999-100 Anmerkung. Ein 4. Verfahren 9999900 ' siehe weiter unten im 5, Satze. Die Periode eines reinperiodischen Decimalbruches mufs 44,8) durchschnittlich öfter geradzahlig als ungeradzahlig sein, in jenem Falle aber, wie aus §. 44, 17 hervorgeht, die daselbst ausMithin wird das nachstehende gesprochene Eigenschaft zeigen. 4. (s. §. . Verwandeln der Decimalbrüche §. 45. gemeine Brüche. in 205 Verfahren, einen rcinperiodischen Decimalbruch mit geradzahliger Periode in einen gemeinen Bruch zu verwandeln, oft in Anwen- dung kommen. Bei geradzahliger Periode untersuche man, ob die 1. Hälfte zur 2. addiert eine Zahl giebt, die aus lauter Neunen besteht. Ist dies der Fall, so erhält man den Zähler des gemeinen Bruches, indem man die 1. Hälfte der Periode um 1 erhöht, den Nenner aber, indem man die der Hälfte der Periode entsprechende Potenz von um 1 erhöht. derselben 1 1. ist Beispiel. =? 0,7272 Die Periode 72 und es ist 7 ^ 9 ; 2. Beispiel. 3. Decimalbruch 7 _j_ j --;r—r—,- 10-f-l g = 11— -; =? 0,428571428571 428571 und 428 571 Die Periode ist + 1000 + 428 cimalbruch = _ folglich der o gegebene o Beispiel. 1 1 429 999; 39 1001 91 folglich der T =? 0,808219178082 gegebene Decimalbruch 8082 1917 9999; folglich der + ^ 10000 + ~ 8082 gegebene De- 3 8083 1 10001 1 10001:8083 8083 ....:i0i8 8083: 959 9 = ' 1 = 8631 ..: B4S 959: 959 137 . =7 Daher noch durch 137 gekürzt Beweis (s. 428571 999999 59 -yö"- 2. Beispiel). , „ (s. 2. ' 428 1000 • = c' . — 428 » 999-1001 428-999 1-999 + 999-1001 N Satz)' 1 — 428- 1000 + (999 — 428) 999-1001 + 999 _ 428 (1000 — + 999 - "~ (428 + 1) 999-1001 1) 999-(1000 -999 + l) 428+1 lOOO + l 206 §• Verwandeln der Decimalbrüche ^^- in gemeine Brüche. 5. Einen unreinperiodischen Decimalbruch mit geradzahliger Periode, deren beide Hälften addiert eine aus lauter Neunen bestehende Zahl geben, verwandelt man in folgender Weise in einen gemeinen Bruch: Der Zähler wenn man ergiebt sich, die Decimalbruches mit Einschlufs der 1. Hälfte Vorziffern und um 1 erhöht, den Nenner, Hälfte der Periode entsprechende Potenz von der Summe eben so viele Nullen anhängt, als ziffern beträgt. (Beweis wie im 4. Beispiel. 0,59615384615384 Die Vorziffern =59, Periode ersten Stellen wenn man die . der gegebene 1 erhöht und Anzahl der Vor- die Satze.) =? =615384 und 615 384 folgUch Anmerkung. Es 31 _____ = _ + = , die der um 10 999; „ ^ Decimalbruch des um der Periode 59 4-1 59615 ^^^:^^ 59675 leuchtet wohl ein, dafs die im 4. und 5. Satze ge- Rechnung bedeutend abkürzen. lehrten Verfahren die 6. Da jeder gemeine Bruch entweder einen endlichen oder einen periodischen Decimalbruch geben mufs (siehe §. 44, 18), so könnte es scheinen, als wenn es unperiodische Decimalbrüche (solche, deren Stellen nie die Regelmäfsigkeit eines periodischen zeigen) nicht geben könne. Es mag daher noch gezeigt werden, dafs es allerdings solche Decimalbrüche giebt. als Ein zwischen zwei ganzen Zahlen liegender Bruch kann immer 30 ein irreducibler gedacht werden, denn wenn sich auch -q3| kürzen = läfst, immer mufs der gekürzte Bruch —^ = 3-^ 10 dieselbe Stellung zwischen 3 und 4 behalten, da der gekürzte Bruch dem ursprünglichen gleich ist. Ein Bruch ferner, der zwischen 2 ganzen Zahlen liegt, kann mit sich selbst multipliciert keine ganze Zahl geben. Betrachten wir z. B. den zwischen 49 irreduciblen Bruch -^r;-. 2 und 3 liegenden Da sich 49 mit 20 ° 20 nicht kürzen läfst, so kann sich 49 49 auch das Produkt "^"^tt nicht kürzen lassen, weil keine neue Zahl hinzutritt, vielmehr immer nur Dieses Produkt das Kürzen zwischen 49 und 20 in Frage käme. kann also auch nur ein irreducibler Bruch, aber keine ganze Zahl sein. Nur 2 verschiedene Brüche würden multipliciert eine ganze Zahl geben können, z. 10 B. -= 21 r- = 6. Nun ist V^ nach §.16 die Zahl, welche mit sich selbst multipliciert die ganze Zahl 6 giebt. §. 45. Daher kann Verwandeln der Decimalbrüche gemeine Brüche. in 207 gemeiner Bruch gefunden werden, da für > 6 kein ein solcher, wie so eben bewiesen, mit sich selbst multipliciert die ganze Zahl 6 nicht geben kann. Es können mithin nur gemeine Vß Brüche gefunden werden, die der Zahl „ 485 485 485 ^ . z. ^^; B. es ist nähern können, sich -^.^^ = 6^^. , Es bleibt also nichts übrig, als solche Zahlen durch unendliche Decimalbrüche auszudrücken, da man dann dem gesuchten Werte immer näher kommen kann, je mehr Stellen man berechnet, während der vielstellige gemeine Bruch im höchsten Grade unbequem So wäre. man findet B. z. ^6 = 2,449489 2,44949 2,44949 • . . . denn .; = 6,0000012601. Der für VQ gefundene Decimalbruch kann aber weder ein endlicher noch ein unendlicher periodischer sein. Denn wäre er ein solcher, 80 liefse er sich (nach §. 45) in einen gemeinen Bruch verwandeln. Dies aber ist unmöglich, weil, wie vorher bewiesen wurde, V6 nicht durch einen gemeinen Bruch dargestellt werden kann. Folglich ist dieser Decimalbruch unperiodisch. Man 7. die teilt Zahlen ein rationale und irrationale. in Erstere sind solche, die sich durch ganze Zahlen genau darstellen (genau abgrenzen) lassen; 7 — denn 7 z. 239^ B. 13, -r^ oder oder 0,363636.. . r- ist genau durch 7 und 19, 0,3636 ... genau durch ., —4 -, durch die ganzen Zahlen 4 und 11 dargestellt. Diejenigen Zahlen, welche sich durch ganze Zahlen nicht genau darstellen (genau abgrenzen) lassen, heifsen irrationale. Dieselben können nur in unvollständiger Weise durch einen unperiodischen Decialso malbruch ausgedrückt werden; z. B. Vö (siehe den 6. Satz) oder 3 V- j oder lg2 oder sinlO^ oder die Zahl n (j9i= 3,14159265 welche den Quotient eines jeden Kreises Zahlen, 5 ' 5 denn 5 "~ dem Umfange und dem Durchmesser ausdrückt). erstere 125 aus ist =7 V^^ und (da 7-7 = l/ ' 49), --—- sind rationale 12o letztere ^-z- (da 5 /' Die rationalen Zahlen nennt man auch commensurable (durch die Einheit mefsbare), die irrationalen: incommensurable. 208 Das Rechnen mit abgebrochenen Decimalbrüchen. §• ^^- §. Das Rechnen mit abgebrochenen und unvollendeten 46. Decimalbrüchen. Die Genauigkeit eines Zahlenwertes richtet sich nach der der Einheiten der niedrigsten Stelle. Ist z. B. die Entfernung der Gegenstände A und ß möglichst genau auf 68,7 Meter bestimmt worden, die von C und D auf 6,874 Centimeter, so ist die letztere Angabe genauer als die erstere, weil sie durch das 6874fache der Einheiten der letzten Stelle (0,01), die erstere aber nur durch das 687fache der Einheiten der letzten Stelle (0,1) be1. Menge stimmt Beide Entfernungen kann ist. und 68,74 Millimeter denken, man sich auch folglich ist die letztere als 68700 Angabe ge- sie durch 6874 Einheiten der letzten Stelle (Hundertel), nur durch 687 Einheiten der letzten Stelle (Hunderte) ausgedrückt ist. Eben so ist 40,3 Meilen weniger genau als 0,598 Meter, da jene Angabe das 403fache der letzten Einheit (0,1), diese das 598fache der letzten Einheit (0,001) ist. Oder: 1871000 Meilen ist weniger genau, wenn nur noch die Tausende bestimmt werden konnten, als 0,2136 Meter, weil nauer, weil erstere jene Angabe das 1871 fache der das 2136fache der letztere Tausende), Einheit (2136 Zehntausendtel) letzten Einheit (1871 letzten beträgt. man Ferner hat sich die letzte Stelle einer Zahl, deren genauerer Wert uns unbekannt ist, als eine nach den Regeln des §. 40 abgebrochene zu denken. Denn ist die Entfernung zweier Gegenstände möglichst genau auf 954,73 Meter bestimmt worden, so meint man damit, dafs diese Entfernung eher 954,73 als 954,74 oder 954,72 Meter ist, 80 dafs also 954,73 als abgebrochener Decimalbruch erscheint. Mithin hat man beim Rechnen mit solchen gemessenen oder beobachteten Angaben eben so wie direkt bei den abgebrochenen Decimalbrüchen stets zu berücksichtigen, dafs der Fehler nahe j Einheit der letzten Stelle betragen kann. In den hier folgenden Rechnungen mögen Zahlen stets abgebrochene bedeuten, so dafs die also gegebenen die letzte nahe ^ Einheit zu grofs oder zu klein sein kann, wenn nicht durch einen Punkt über der letzten Stelle angedeutet ist, dafs diese Stelle vollkommen genau, der Decimalbruch also Stelle derselben ein endlicher 2. ist. Addition. 4,586 + 12,931 + 7,899 4-29,458 = 54 874~ zeichnen, schreiben Die Summe 54,874 kann nahe 2 Einheiten der letzten Stelle, also nahe 0,002, zu grofs oder zu klein sein, weil jeder der 4 Summanden um ^ Einheit falsch ^^^^ kann. Um Manche die unsichere letzte Stelle 54,874. zu be §. Das Rechnen mit abgebrochenen Decimalbriichen. 46. 209 Hier können schon die Hundertel (siehe um nahe 4- Einheit falsch sein, l'olglieh ist auch die Summe schon in dieser 2. Decimalstelle bis zu ^ Einheit unsicher, ^o dafs sie leicht um 0,005 zu grofs oder ^50 21065 zu klein sein kann. Die drei letzten Decimalstellen 065 haben daher keinen Sinn und man mufs richtiger nur 50,21 (oder sogar 50,2^) schreiben. -f- + + 5,914 11,8368 1,56985 30,89 30,89) Beim Addieren beginnt man daher sogleich mit den Hunderteln, spiele in die dem vorstehenden Beiman nur um die 2 aus den Tausendteln hervorgehenden Hundertel vermehrt. Subtraktion. 3. Hier gilt gleichfalls das in der Addition Gesagte. Das Resultat kann hier nahe 1 Einheit der letzten Stelle falsch sein, weil jede der beiden gegebenen Zahlen in dieser Stelle um ^ Einheit falsch sein kann. Denn ist z. B. der Subtrahend um ^ Einheit zu klein, so würde der Rest um ^ Einheit zu grofs (s. §. 9, 18, Zus.). Ist nun noch der Minuend ^ Einheit zu grofs, so beträgt der Fehler alsdann eine ganze 50,714 — 9,638 — 41 076~ Einheit. 10,86589 — 2,919 — 7 947 Minuend noch Hier kann der vollständigere Rest 7,94689 oder auch der abgebrochene 7,947 in den Tausendteln nur um eine halbe Einheit (s. den Subtrahend) falsch sein, da die Tausendtel des richtig sind. Hier kann der Rest 123,31, der für 123,3136 gesetzt werden mufs (siehe 2. Satz, letztes Beispiel I), gleichfalls nur um ^ Einheit 123 31 der letzten Stelle falsch sein, weil der Subtrahend in dieser Stelle noch richtig, der Minuend aber unsicher ist. — — 4. 212,67 89,356 4 Multiplication. Hier wird der Fehler des ungenauem Faktors noch durch den andern Faktor vervielfältigt, folglich mufs das Produkt auch schon in dieser Stelle falsch sein. Man nimmt daher den ungenauem Faktor als Multiplicand, den genauem als Multiplicator und multipliciert zuerst mit den höchsten Stellen des letztern. Wenn aber die letzte Stelle des ]\Iultiplicand um ^ Einheit falsch sein kann, so würde das 1. Partialprodukt in der zugehörigen Stelle so viel mal ^ Einheit falsch sein, als die höchste Stelle des Multiplicator Einheiten hat, und folglich hätten die nachfolgenden Stellen keinen Sinn. Man wird mithin die abgekürzte Multiplication (s. §. 42, 4) anwenden und nicht über die letzte Stelle des Multiplicand hinausgehen. Schurig. Lehrbuch der Arithmetik. I. Teil. 14 2 3760 §. 46. Das Rechnen mit abgebrochenen Decimalbrüchen. = 135900 8167 : 211 = 166,3 817 =8167-1 542 490 52 =8107-6 J9_ = 8i07.6 3 3 =8iß7.3 ü Da Dividend schon die unsichere Stelle ist, so durfte die Division nicht über dieselbe hinaus fortgesetzt werden. Oder: hier die 9 des Da die 4. Stelle des Dividend unsicher ist, so darf auch der Quotient nur auf höchstens 4 Ziffern berechnet werden (166,3). Oder: Die letzte Stelle 3 des Quotient zugehörige 9 des Dividend ist. ist unsicher, da es die erhält man die beiden Grenzen des Quotient, wenn bedenkt, dafs derselbe nicht gröfser als 1,3595:0,81665 sein kann (s. Multipli1,3585:0,81675 und nicht kleiner als Der Quotient wird nämlich nach §.13 (18, 2. Zus. und cation). 28, 5. Zus.) am gröfsten, wenn der Divisor am kleinsten und der Genauer man Dividend am Im 1. „ 2. gröfsten genommen man aber wird. Falle würde 166,473 (obere Grenze) 166,330 (untere ,, ) „ erhalten. Der Dividend genauer als der Divisor. und mithin die zugehörigen Quotienten nicht falsch werden, müssen diejenigen Decimals teilen im Di-sidend weggelassen werden, welche rechts von der letzten Stelle 2. Fall. Damit des 1. hier die Reste Partialproduktes liegen. Beispiel. 0,2971864:0,6438 6438 0,46162 2575 2 _ :6438 396 7 386 3 :6438 = 2971,864 : = :6>*38 1 Da so ist die Stellen 64 des der I.Rest :e4S8. Dindend unberücksichtigt 29719—25752 = 3967. bleiben müssen, 14* 212 §• man ^^- Decimalbrüche in Verbindung mit gemeinen Brüchen. Genauer würde man den Quotient dadurch bestimmen, dafs als obere Grenze = 0,461649, 6438,5 = 0,461577 berechnet. 2971,8645 6437,5 : als untere Grenze 2971,8635 6. : Unvollendete Deciraalbrüche. Da 0,763 von (nahe 0,764) ansteigen, die gebis 0,763999 0,763000 gebene letzte Stelle also fast um 1 Einheit gröfser sein kann, so würde annähernd die Mitte zwischen beiden Zahlen, d. i, 0,7635 dem kleinsten Werte 0,763 eben so nahe kommen, als dem gröfsten 0,764. Mithin müfste bei unvollendeten (mit Punkten versehenen) Decimalbrüchen mit diesen Mittelwerten gerechnet werden, wenn man nicht der gröfseren Genauigkeit wegen vorzöge, die beiden Grenzen des Resultats aus den Grenzwerten der gegebenen Zahlen zu berechnen. Beispiel. 0,763 Entweder ist : 0,419 im Durchschnitte der Quotient = 0,7635:0,4195 1,820, wobei die 4. Decimalstelle unsicher ist, weil es die 4. der gegebenen Zahlen ist. Oder der höchste Wert des Quotient ist 0,764:0,419=1,8234, 0,763:0,420=1,8167. der niedrigste §. 47. 1. stimmen Decimalbrüche in Verbindung mit gemeinen Brüchen. Um (s. §. das Wertverhältnis gemeiner Brüche zu be32,7), kann man dieselben in Decimalbrüche ver- wandeln. Beispiel. ist Welcher von den Brüchen 19 43 40"' 90' 9 19' 10 11 33 21' 23' 70 der gröfste, welcher der kleinste? Auflösung. —= 19 0,475 -1 = 0,47778 ^= 0,47368 i^ = 0,47619 ||- = 0,47826 §. Decimalbrüche 47. in Verbindung mit gemeinen Brüchen. 213 11 = 0,47143. 33 11 -^ Folglich —jr der kleinste, Addition und Subtraktion. 2. + 219,74389—63%--^ = 271—138,9146 Verwandle die müssen, wenn die soll, ? gemeinen Brüche in Decimalbrüche! Dieselben Zahl 219,74389 vollständig benutzt werden 3. mindestens auf 5 Decimalstellen berechnet werden. Denn man z. B. 27 nur auf 4 Stellen berechnen, so würde die wollte 1. der gröfste. und ^^ 3. Zahl als Summe 27,6667 219,74389 247,41059 Hier aber würde zur falschen 5. Decimalstelle Zahl die richtige Stelle 9 der 2. Zahl addiert worden sein! ergeben. 1. Die Rechnung 27,66667 ist der daher folgende: — 138,9146 + 219,74389 — 6,47368 — 0,23529; A8 2 2 7, 66667 6 1, 0854 1 9, 74389 A3, 52632 = 10 Um A, 76471 1, 78699. hier die 5. Decimalstelle (die höchste der gegebenen) desto zu erhalten, verwandelt man die gemeinen Brüche wohl auch auf 6 oder 7 Decimalstellen. Auch wenn nur gemeine Brüche zu addieren oder zu subtrahieren sind, benutzt man Decimalbrüche für dieselben, wenn der Generalnenner zu unbequem (zu grofs) sein sollte. richtiger Beispiel. 516 11 81 Dafür: "^ 625 23 "*" 32 76 "^ 77 37 0,1358025 0,8256 0,71875 0,9870130 0,8378378 0,5121951 0,9828016 5,0000000. 3943 21 31 "• ~^ 41 ~*~ 4012 ' 214 viel §• '*^' Decimalbrüche in Verbindung mit gemeinen Brüchen. Auch würde der Wert der Summe, überhaupt jedes Resuhates, leichter am Decimalbruche beurteilt werden können, als an dem unbequemen gemeinen Bruche mit sehr vielstelligem Zähler und Nenner. Multiplication und Division. 3. Die Decimalbruche sind hier fast nie in gemeine, die gemeinen aber nur in besonderen Fällen in Decimalbruche zu verwandeln. Ferner sind, um das Resultat unbegrenzt richtig zu erhalten, während der Rechnung alle abgebrochenen Decimalbruche zu vermeiden und nur das Resultat durch einen solchen auszudrücken. 1. Beispiel. 20 = 3,4716-^= 69 432 = 885714. = .^Hi^ S 471fi ' ^ 3,4716»2f . 20 9^91 So weit auch hier die Division durch 7 ausgeführt wird, immer das Resultat vollkommen richtig. Bei 3,4716-2,85714 würden wesen des abgebrochenen 2. Faktors nur die ersten 6 Stellen riehist tig sein. -1 o 2. T? Beispiel. • 7 Q1 noiQ^Q 31yY*0»^lo'J^ ^4^ noift^Q = 348-0,01839 = ~T7~' 0,01839 r^ = ^>^ff^^ =0,5817927. 11 3. Beispiel. 2,-0,173 = ^:0,173= 3^^ = = 66000,0:5363 = 12,307. ^ 5363 12370 10726 16440 16089 35100 4. Beispiel. 17^^: 0,08009 =? Da die Periode hier eine geringe Anzahl Stellen hat, der Decimalbruch bequemer. 17,727272 = 1772727,272 16018 17092 16018 10747 : 0,08009 : 8009 = 221,342. so ist 215 Teilbrüche. 48. §. 10747 (wiederholt) 8009 27382 24027 33557 32036 15212 5. Beispiel. 0,12367 :3| = 0,12367 = -^— Q1 : siehe das ^-j §. 71 Es lst-^K^ 126 = ^^2 1 der 1 18 126 man so könnte tienten 9. Teil von -^ 1' _ 1 Hätte Beispiel! 1 —^ ist 1. 126* ' 1 Ferner • Teilbrüche. 48. 1 ' — 9 -^-^ 0,12367 " " " 18 71 daher irgend eine Zahl mit man auch und endlich -r^ zuerst die -^ derselben, 1 -=- zu multiplicieren, 1 1 dann -^ . dieses Quo- und diese . des neuen Quotient berechnen 3 Quotienten addieren. Beispiel. 5,316781-^; 126 = 5,316781 ^ 2,6583905 5=0,2953767 (: 2 ( ( 0,0421967 2,9959639. 2. Den zuerst erhaltenen Quotient bezeichnet mit B, den 3. mit C u. s. w. man mit A, den Esistaiso^^e-^T^-g' + TDiese Brüche Um die 111 -x-, -^, -=- nennt man Teilbrüche. Nenner der Teilbrüche bequem zu finden, dividiere des gegebenen Bruches durch den Zähler, be- man den Nenner nutze aber nicht, niedere Zahl als wie bei der gewöhnlichen Di\ision, die nächstQuotient, sondern stets eine höhere, z. B. die 216 Teilbrüche. 48. §. man das Produkt aus dem Diund dem Quotient um den Dividend (gegebenen Nenner) und dividiere immer wieder den ursprünglichen Hierauf vermindere nächsthöhere. visor (gegebenen Zähler) Dividend (Nenner des gegebenen Bruches) durch den erhaltenen Rest, ganz wie beim 1. Mal. Diese Division des gegebenen Nenners (ursprünglichen Di\ddenden) setzt man so lange fort, bis die Division aufgeht oder das Resultat die gewünschte Genauigkeit erhält. Die erhaltenen Quotienten sind die Nenner der Teilbrüche. 1. Beispiel. Es 71 ,^^ sei in Teilbrüche 126 zu verwandeln. 126:71=2 142 =9 126 16 144 = 126:18 7 126 71 Feierlich -7:r:^ 126 = B 1 2 9 ' Unbequemere Quotienten 7 ' man hätte erhalten mit 126:71=2 142 126:16 128 126:2 =8 = 63 126 71 B 1 63" 126 Man ersieht hieraus, dafs es oft vorteilhafter ist, nicht den nächsthöhern Quotient, sondern einen beliebig höhern zu nehmen. So würde man z. B. nicht den Quotient 37, sondern 40 benutzen, weil sich durch 40 leichter als durch 37 dividieren läfst. =2 12:2 = 6 12:7 2. Beispiel. 14 12 Es sei z. B. 0,8147395 zu berechnen; 12 0,8147395 ( :2 0,40736975 (:6 0,06789496 0,47526471. §. 48. 3. Beispiel. 76 218 Teilbrüche. 48. §• 100000:6809=15 Daher: 6809 31910 34045 100000:2135 Dafür 20000 427 50 (47 zu unbequem!) 21350 20000:1350 Dafür 400:27 15 405 400:5 80. = : = = 0,371689=i- Folglich: . j. 5. • . + f+^ + ^ + A + ^ + ^ 48:23 23, , -r^f 48"- lieispiei. 48:12 Nimmt man =3 69 = 4. einen der Quotienten gröfser, z. B. statt des vorstehenden 2. Quotienten 3 den Quotient 4, so mufs der nachfolgende Quotient kleiner werden, da der gröfsere Rest alsdann zum man Durch Anwendung Divisor wird. dieser Bemerkung erreicht oft bequemei-e Quotienten. Beispiel. 23 48:23 „ 48"' =3 69 48:21=4 84 48:36 72 48:24 Beweis für die = =2 2. vorstehende Ableitung der Quotienten der Teilbrüche. Vergleiche die nachstehenden Zahlen mit 76 3"^V76 1 3 . 99 — 76 3 dem 3. Beispiele! §. 33 11 76 3 "^ 3 1 f 48. , Teilbrüche. /23 L4 "^Ue 1 219 \1 Aji § 220 dafür Teilbrüche. ^S- 1000000:74944=14 1049216 1000000 49216 : 1 so u. s. w. = -1 + -^ 1 + 1- + A + ^ + ^. nun jene Angaben auch Fufs, Elle = 2,0531337 Folglich 0,3248394 Enthielten = 20 -f- par. preufs. wäre die Rechnung folgende: 2,0531337-0,3248394=? 2,0531337 {: 'A 0,5132834 (:;4 0,1283209 (:6 213868 35645 3565 255 (:6 (:10 (:14 (:20 13 1 preufs. Elle = 0,6669389 Meter. Nähert sich der Wert des in Teilbrüche zu ver2. Zusatz. wandelnden echten Bruches der Einheit, so würde die unmittelbare Verwandlung wegen der gröfsem Anzahl Quotienten sehr unpraktisch. Nachfolgende Beispiele zeigen, wie man diesem Übelstande begegnen kann. Beispiel. 6,194738-0,9123476=? 1. Verfahren. — = — 0,0876524 = A_ + ^_|_^_|__^_|_^. 6,194738 (1 0,0876524) 6,194738 0,9123476 6,194738 6,194738 0,0876524. = Man findet • - Daher: 6,194738-0,0876524? 6,194738 ( 0,516228 25811 860 78 (:20 (:30 (:11 (:14 : 12 6 0,542983. stehenden Zahl 6,194738 subtr.: Dies von der oben 5,651755 das gesuchte Resultat. = 1. §. 2. Verfahren. 6,194738- 0,9123476 Multipliciert mau den ? Faktor mit 10 und dividiert den 2. durch 10, so bleibt nach Daher: 13, 11, Zus. das Produkt unverändert. = 61,94738 0,09123476 0.09123476 = ^+3^ + ^+1 + ^. - . Nun ist 48. §. Folglic h Teilbrüche. 61,94738 ( : 221 11 5,631580 (:300 18772 (:15 1251 (:9 139 (.12 12 5,651754. Das 1. 2. Verfahren wenn ist, es der Multiplicand zuläfst, dem vorzuziehen. Bei gröfseren Multiplicatoren könnte man von der 3. Zusatz. nächstliegenden ganzen Zahl ausgehen oder auch das vorstehende 2. Verfahren anwenden, 1. Verfahren. = 7,81349 [4 + 0,58317] + 7,81349 -0,58317 = 31,25396 +7,81349 [i- + ^4-f + -f + ^ + — 0,108257] Beispiel. 8,29461 5,891743 = 18,29461 = 18,29461-6—18,29461-0,108257 = 109,76766 —18,29461 LlO ^ 13 ^ •] 1. Beispiel. 7,81349 4,58317 • == 7,81349-4 -:|-] 2. - 1 2. Verfahren. 1. Beispiel. 7,81349 4,58317 • 2. Beispiel. 18,29461 5.891743 - [6 = 78,1349 0,458317 = 78,1349 L3 ^ 3 ^3 ^ - = 182,9461 -0,5891743 = 182,946l[-i + f + ^ + ^ + A] Anmerkung. In allen Fällen, in welchen es der Multiplicand gestattet, wird man am besten nach der folgenden praktischen Regel verfahren (vergl. das 2. Verfahren im 2. u. 3. Zus.): Enthält die 1. wertvolle Stelle des Multiplicator 1 bis etwa 6 Einheiten, so verschiebt man das Komma so, dafs jene Stelle in die Zehntel rückt, bei einer gröfseren Menge von Einheiten (9, 8, 7) jedoch in die Hundertel. 1. Beispiel. = 5,192873 = 5192,873-0,3891652 = 5192,873 L3- + + ^6 ^ 5,192873 389,1652 - - 1000 0,3891652 - Angewandte Zahlen. §• 49. 222 2. Beispiel. = 1,287354 0,0867946 100 = 0,001287354 0,0867946 = 0,001287354[^ + 4- + f + f + f + 1,287354 0,000867946 • • : • 3. Zusatz. ...]. 1. Verfahren kann man auch von der nächstniedern run- Nach dem vorstehenden bei mehrstelligen Multiplicatoren den Zahl ausgehen. 1. Es Beispiel. beliebige Zahlen seien tiplicieren. Man denke sich 519^ Da nun 500: 19|, d. = 500 + i. mit 519^ zu mul- 19|. (mit 9 erweitert) = 4500:178 30 5340 4500:840, dafür (durch 10-6 gekürzt): 75:14 6 \ = 8^ 75:9 81 = 13 75:6 78 75:3 so ist a-519^ =9 = 25, D E^ B C = ar500 + — + -g--l--ö+^ + 25 Anwendung. A . . . , 0,4317623-519^; 0,4317623- 500 = 215,88115 :30 7,196038 :6 1,199340 :9 0,133260:13 10251 :25 410 = 224,420449. = Beispiel, a- 63 «-(60 + = ö-63 = Da nun 60:3 20, so 2. 3). ist §. 49. < 60 + ^1. 20 Angewandte Zahlen. Um 1. Brüche und zu grofse Zahlen zu vermeiden, hat man einen gewissen Teil oder ein Vielfaches einer Mafseinheit als neue Einheit aufgefafst und derselben besondere Namen gegeben. i §. 49. Angewandte Zahlen. 223 = 60 Minuten. 1 Stunde Die Anzahl der Teile, Beispiel. welche ein Mafs zerlegt ist, hier 60, früher vorherrschende DuodecimalsYstem (1 Groschen Pfennige, Dutzend 12 Stück) ist in neuerer Zeit fast durchgängig vom Decimalsystem verdrängt worden (1 ]\lark == 100 Pfennige). Bei letztcrem ist meist die französische (dem Griechischen und Lateinischen entlehnte) Benennungsweise eingeführt, die für das lOfache: deka, lOOfache: hekto, lOOOfache: kilo, lOOOOfache: myria, für den 10. Teil: deci, 100. Teil: heifst in Reduktionszahl (Währungszahl). Das =12 centi, 1000. Teil: milli setzt. So ist z. = 1 B. die Einheit des Längenmafses „der Meter", daher eine Länge von 1000 Metern Kilometer, der 100. Teil des Meters Centimeter. Für die meisten Mafse sind besondere Abkürzungen eingeführt, z. B. Meter m, Centimeter cm. In Bezug auf den Gebrauch der Abkürzungen und der zugehörigen Zahlen sind in Deutschland folgende Verfügungen er: : = = worden: Die Tausende sind nicht durch ein Komma zu bezeichnen, dafür aber ein Zwischenraum zwischen den Hunderten und Tausenden, zwischen den Hunderttausenden und Millionen u. s. w. zu 53 716 214 Einwohner. lassen. Z. B. lassen L : II. Als Decimalzeichen ist nur das Die Abkürzungen sind Komma zu benutzen. am Schlüsse der Zahlen, also nicht über das Decimalzeichen, ferner nicht erhöht, sondern in dieselbe Zeile und endlich ohne Schlufspunkt zu setzen. Es mufs betrug die Länge" und nicht 7,3 m. oder also heifsen: „7,3 III. m 7,3™ oder IV. 7,'"3. Bei Decimaleinteilung soll in der Regel das Hauptmafs werden. Daher nicht 5 m 7,2 cm, sondern 5,072 m. allein bezeichnet Der Astronom setzt jedoch die x4bkürzungen für die Zeitund Winkelgröfsen über das Decimalzeichen. Z. B.: 25° 4' 7,' 6 (25 Grad 4 Min. 7^^ See.) oder 7^' 3" 12', 43 (7 Stunden 3 Minuten I^tVö See). Auch schreibt derselbe stets sämtliche 3 Mafse, setzt daher für irgend einen Winkel nicht 4' 5", sondern 0^4' 5", nicht 7 7'0™13\ Einteilung der Mafse. 13*> sondern 2. Im Nachstehenden bedeuten die zwischen je 2 Mafsen stehenden Zahlen die Reduktionszahlen. In ( ) stehen die gebräuchlichen Abkürzungen für das vorausgehende Mafs, in [ ] die Gröfse des Mafses verglichen mit andern Mafsen. I. Zähl mafse (Stückmafse). Gros (oder Grofs) 12 Dutzend 12 Stück (St.). Schock 4 Mandeln 15 Stück. 1 Bauernmandel Ballen 10 Ries 20 Buch { l^ = 16 Stück. Schreibpapier, ^! ^^S^" 2o „ Druckpapier. 224 §• II. Angewandte Zahlen. ^^' Längenmafse. dieselben ist in Deutschland, Frankreich 38,234394 w. der Meter [= 443,296 alte pariser Linien frühere preufs. Zoll =42,374378 frühere sächs. Zoll]. Dieses Mafs wurde Ende vorigen Jahrhunderts in Frankreich eingeführt und sollte der lOmillionte Teil des Erdquadrant (der auf der Erdoberfläche vom Pol bis zum Äquator gezogenen Meridianlinie) sein. Neueren Messungen zufolge ist jedoch der Erdquadrant 10 000 857,44 Meter. Die Einheit für u. = s. = Die Längenmafse Deutschlands. Kilometer (=km) 1000 Meter oder Stab (=m) 100 Centimeter oder Neuzoll (=cm) 10 Millimeter oder Strich (=mm). 1 DeciMeter. raeter (=dm) oder Kette Die geographische oder deutsche Meile ist der 5400. Teil des 7420,4407 m. Erdäquators Die Seemeile (für alle Nationen)«^= 1854,965 (nahe :^ geogr. =10 = m Meile). in Preufsen: 1 Fufs [= 31,38535 cm] 12 Zoll Elle [= 0,66694m] Zoll. Früher in Sachsen: 1 Elle 2 Fufs [= 28,319 cm] 12 Zoll. 5 Ruten 6 Fufs 7 Zoll 8 Linien kürzte man mit 5<'6'7"8"' ab. Frankreich. Meter mit seinen Ober- und Unterabteilungen. Früher: Toise 6 pariser Fufs [= 32,48394 cm] 12 Zoll 12 Linien. Früher 12 Linien. =2^ 1 Lieue =4451,9 m. England. Yard III. [=30,47945 cm] =1609,315 m. 3 Fufs lische oder britische Meile 12 Zoll. Die eng- Flächenmafse. Die Einheit ist in Deutschland, Frankreich eine quadratische Fläche von 10 m u. s. Länge und 10 m w. das „Ar", Breite. Deutschland. Quadratkilometer (= qkm oder Qkm) 100 Hektar (= ha) Ar (=a) 100 Quadratmeter (=qm oder Dm) 10000 Quadratcentimeter (= qcm oder Dem) 100 Quadratmilhmeter (= qmm 100 oder Dtöm). Winkel- und Bogenmafse. Der Kreis wird in 360 Grade (*^) 60 Minuten (') 60 Sekunden eingeteilt. Der volle Winkel =360*^, der gestreckte Winkel IV. (") = 180», der rechte Winkel =90o. V. Körpermafse. Einheiten: Kubikmeter, d.i. ein Würfel von 1 Meter Länge, Meter Breite und 1 Meter Höhe, und Liter, d.i. ein Würfel von 10 cm Länge, Breite und Höhe. 1 Deutschland. Kubikmeter (= cbm od. Qlm) 1000 Kubikmillimeter (=cmm). 1000000 Kubikcentimeter (= ccm) 49. §. Angewandte Zahlen. Hektoliter oder Fafs (=hl) lOO Liter oder kannen (=1) 2 Schoppen. 1 Scheffel (Neuscheffel) VI. = 50 226 Kannen oder Neu- Liter. Gewichte. ist das Gramm, das Gewicht eines Kubikcentimeters Wasser bei -}- 4 Celsius, daher 1 Kilogramm das Gewicht eines Liters Wasser. Die Einheit <> Deutschland. Tonne (=t) 1000 Kilogramm (Kilo kg oderk«) 1000 Gramm (^g) 1000 Milligramm (=mg). Noch gebräuchlich 1 Centner (= Ctr.) 50 Kilogramm 2 Pfund (=/^) 500 Gramm. Ursprünglich war noch vorgeschlagen: Dekagramm (=dg) = : Gramm 100 Centigramm {= cg). Probiergewicht. Der Feingehalt der Gold- und Silberwaren, der Gold- und Silbermünzen wird nach Tausendteln bestimmt. Eine Goldmünze z. B., deren Feingehalt (Korn) 0,750 oder Neulot 10 beträgt, enthält bei 1 Gramm Metalllegierung (1 Gramm llauhgewicht, Bruttogewicht, Schrot): 0,750 Gramm (Nettogewicht, Korn) Gold und 0,250 Gramm Zusatz (gewöhnlich Kupfer). VII. i\I Unzen. Deutschland. ^Nlark (-=.//) 100 Pfennige (= Pf. oder^J). Die Gold- und Silbermünzen sind -j^ fein (s. oben Probiergewicht). Geprägt werden: Gold: 20. //stücke (Doppelkronen) von 1,5mm Dicke und 22,56 mm Durchmesser. 62,775 Stück gehen auf 1 Pfund. lOy^ stücke (Kronen) von 1,1mm Dicke und 19,5 mm Durchmesser. 125,55 Stück auf 1 Pfund. 5^ stücke (halbe Kronen) von 17 mm Durchmesser. in Silber: 5 „ 18 wiegen 1 Pfund; „ 4o ^ « 1 „ „ V 1 „ 90 1 „ „ „ 50 Pfennigstücke; 180 wiegen 1 Pfund; 20 450 „ „ „ in Nickel (bestehend aus f Nickel, :^ Kupfer): 1 Pfennigstücke 125 wüegen 1 Pfund. 200 1 5 „ „ „ „ in Kupfer {^ Kupfer, ^'^ Zinn, y^^ Zink): 2 Pfennigstücke; 150 wiegen 1 Pfund. ^ 250 1 1 „ „ „ „ in ..1 ; 1 Österreich. Gulden (=fl.) 100 Kreuzer (Neukreuzer Gulden 2 deutsche Mark. = Scharig, Lehrbuch der Arithmetik. I.Teil. 15 = Xr.). 226 §• Frankreich 1 Franc ^^- Angewandte Zahlen. (Belgien, Italien u. = 80 deutsche Pfennige. s. w.). Franc 100 Centimes. England. Pfund Sterling (als Goldstück: Sovereign, =^) 20 Schillinge (s oder sh) 12 Pence (Einheit Penny, =d). 1 Pfund Sterhng 20,3 bis 20,43 J^ 1,7 Jl. Niederlande. Gulden 100 Cents. 1 Gulden 4,15 bis 4,25^/ Nordamerika. Dollar 100 Cents. 1 Dollar : = = = Zeitmafse. Jahr (s. u.) 365 Tage (= Tg. oder d) 24 Stunden (= St. oder h) 60 Minuten C^) 60 Sekunden («). Die Stunde hat also 60 Zeitminuten, der Grad 60 Bogenminuten. 7 Tage. Monate oder nahezu 52 1 Woche 1 Jahr Semester. 5 Jahre Quartal. Wochen. ^ Jahr ^ Jahr Jahrhundert Lustrum. 10 Jahre Decennium. 100 Jahre Säculum. Das 19. Jahrhundert beginnt am l. Januar 1801 und endigt VIII. = =12 = = = = = = dem 31. Dezember 1900. Die bürgerliche Zeitrechnung beginnt den Tag Nachts 12 Uhr, der Astronom jedoch 12 Stunden später. Es ist daher 25. Dez. mit Uhr bürgerlich so viel als 24. Dez. 16 Uhr astronomisch. Unser Jahr richtet sich nach den Jahreszeiten, ist also das sogenannte tropische Jahr. Die Länge desselben schwankt innerhalb Jahrtausenden zwischen 365*15^48 '"9«, 8 und 365'i5M9'"24%8, beträgt im Jahre 1884: 365'^5^48™47%31 und nimmt jetzt jährlich früh 4 um 0^,00595 ab. Wegen des Rückschreitens des Frühlingspunktes dieses tropische Jahr kleiner als die wahre (siderische) UmlaufsIm zeit der Erde die Sonne, die 365«^ 6^ 9«» 10%75 beträgt. ist um Jahre 45 vor Chr. Geb. gab Julius Cäsar dadurch dem (tropischen) Jahre die nahezu entsprechende Länge von 365^ Tagen, dafs er auf je 3 gemeine Jahre von 365 Tagen ein Schaltjahr von 366 Tagen folgen hefs. Dieser sogenannte julianische Kalender oder Kalender alten Styls ist noch immer in Rufsland, Griechenland und Rumänien in Gebrauch. Da man bei der Berechnung des Osterfestes annimmt, dafs der Anfang des Frühlings auf den 21. März fällt, das julianische Jahr von 365^ Tagen aber etwas gröfser als das tropische ist, so mufste sich der Anfang des Frühlings immer mehr vom 21. März entfernen und fiel im 16. Jahrhundert schon auf den 11. März. Papst Gregor XIII beseitigte diesen Übelstand durch seine Kalenderreform im Jahre 1582. Er liefs auf den 4. Oktober dieses Jahres sofort den 15. Oktober folgen und verordnete, dafs zwar jedes Jahr, dessen Zahl durch 4 teilbar sei, w^ie bisher ein Schaltjahr, jedoch die durch 100 teilbaren Jahre (z. B. 1700, 1800, 1900, 2100) gemeine Jahre, und die durch 400 teilbaren Jahre (z. B. 2000) wieder Schaltjahre sein sollten. Hierdurch ist zwar die Länge des tropischen Jahres ziemUch erreicht, M — \ §. Angewandte Zahlen. 49. 227 immer um so viel zu grofs, dafs in noch nicht ganz Jahren wieder ein Tag weggelassen werden müfste. Dieser „gregorianische" Kalender oder „Kalender neuen Styls" jetzt in der ganzen civilisierten Welt im Gebrauch. aber noch -lOüO ist Berechnung des gregorianischen Osterfestes fl a hr man Bezeichnet z. B. für das n. / t8S4 [ -7 — j"^^^» mit () den bei der Divison erhaltenen Rest, 3827 \ I ) — = 3; / ( J^^it dem Quotient [] die in ent- "1 tl885 h^l8, man hat so der Reihe nach folgende Reste und Quotienten zu berechnen: LtJ = "' 30 [ ) + r^^ 19a 30 Alsdann = '' [ 7 V ' im Jahre n das Osterfest auf den 9'«" April. d-^ ßt«^» März oder d e -\- + — 1) Statt des 26. April d den Man ""' fällt 22 = 2S, = Q e ist stets Ausnahmen ( ^ statt: der 19. zu nehmen. ^ ^ und 25. April der 18. Resol vieren. 3. = f2b-^Ac-}-Qd-{-?v / Hierbei finden jedoch die folgenden 2 2) Ist ) 7 < 19, "[" ^ so ist stets für zu nehmen, Verwandeln der Mafse in untergeordnete. multipliciert mit der Reduktionszahl. = Sekunden? = 24-60 Min. = 24 60 60 oder 86400 See, 80 sind 174 Tage = 174 -86400 = 1518 171^ Sek. Beispiel. 17| Tage = Tg. Min. Sek.? = Es 174 Tg. = 17 Tge. -f 4 Tg. = 17 Tge. + 4 24 = 17 Tge. + 13 + 4 60 Min. = 17 Tge. + 13^ 17 Tge. + 13 + 424 Min.= 17 Tge. + 13 + 42 Min. + 4-60 Sek. = 17M3M2'"514». Sek. = Sek. 39 Min. Beispiel. 5 Tge. 14 = 5-24 5 Tge. = 120 14 add. = 134 = 134-60 Min. = 8040 Min. 1. Da Beispiel. 1 Tag = 24 174 Tage St. • • 2. ist - St. St. - St. St. St. 3. 12,3 St. St. „ St. 15* St. 228 §• ^^- Angewandte Zahlen. = 8040 Min. 39 add. = 8079 Mi = 8079 60 Sek. = 484740 Sek. add. = 484752,3 Sek. (wiederholt) „ n. • 12,3 Reducieren. 4. Man dividiert 1. „ Verwandeln der Mafse in übergeordnete. durch die Reduktionszahl. = Tge. Min. Sek.? = 47123 60 Min. = 47123 /6,3:6 28, G,5) = 7853 Min. 56,3 Sek. 7853 Min. = 7853 60 = 785 f3:60 = 130 53 Min. = 130 24 Tge. = 5 Tage 130 Beispiel. 471236,3 Sek. St. 47 1 236,3 Sek. 6,3 : (s. §. : St. St. St. : 120 10 Daher 2. = 5 Tge. 10 St. 53 Min. 56,3 Sek. Beispiel. Da 1 St. 471236,3 Sek. = Tg. 86400 Sek. 471236,3 Sek. (s. = Tge.? 3, l.Beisp.), so sind = 471236,3:86400 Tge. = 4712,363:864 = 5,4541 Tge. 4320 3923 3456 4676 4320 3563 3456 1070 5. Nur Addieren mit ungleichbenannten Zahlen. Gleichartiges kann addiert werden, daher auch nur gleiche Mafse. Beispiel. 7592,7273 Min. d. + 37,4692 Tge. + 193 Tge. 14 i. 5 Tge. 37 193 „ „ 236 Tge. St. 3 Min. 46,67 Sek.=? 6 St. 32 Min. 43,64 Sek. 11 „ 15 38,88 „ „ 14 „ 3 „ 46,67 „ 7 St. 52 Min. 9,19 Sek. Angewandte §. 49. Ziihlen. 229 Die {lurch die Addition orlialtcnen 129 Sek. sind in 2 Min. 9 Sek. zu verwandeln und die 2 Min. zu den 82-|-15-|-3 Min. zu addieren. Zeitrechnung. Addieren bei derselben. nur Gleichartiges addiert werden darf, so kann auch nicht laufende Zeit (d. durch Ordnungszahlen ausgedrückte Zeit, z. B. 1848 den 2U. MUrz) und verHossene Zeit (z. B. 23 Jahre 10 Mon. 5 Tage) addiert oder subtrahiert werden. Daher sind alle Zeitangaben in verflossene Zeit zu verwandeln. Um 1848 den 20. März 6. Da i. zu verwandeln, hat man zu berücksichtigen, dafs 1847 volle Jahre verflossen sind, wenn man 1848 schreibt, dafs in verflossene Zeit Monate verflossen sind, wenn man „März" schreibt, und Tage verflossen sind, wenn man den 20. schreibt. Fol"-lich ist die verlangte verflossene Zeit 1847 Jahre 2 Mon. 19 Tage. Umgekehrt würde 1859 Jahre 11 Mon. 3 Tage verflossene Zeit in das Datum „1860 den 4. Dec.'* zu verwandeln sein. Beispiel. A ist 1829 den 19. Juli geboren und 52 Jahre 9 Mon. 23 Tage alt geworden. Wann starb er? 1. übliche Berechnungsweise: Zu addieren: 1828 Jahre 6 Mon. 18 Tage ] volle 2 19 volle = • 52 9 „ „ 23 verflossene „ 1881 Jahre 4 Mon. 10 Tage J Mai 1882. man zunächst 6 Mon. 18 Tage d.i. den 11. = -\- 23 Tage Hier hatte 6 Mon. -{-41 Tage zu addieren. Da hier aber zu den 6 verflossenen Monaten 1 ganzer Monat, also der 7. (Juli) zu addieren ist, der 31 Tage hat, so sind jene 41 Tage=l Mon. 10 Tage, folghch 6 Mon. 23 Tge. (s. Aufgabe) 7 Mon. 10 Tge. verflossene Zeit, 18 Tge. wozu nun erst die 9 Mon. der untern Zeile zu addieren sind. = + übliche Berechnungsweise. 2. Da man vom 18. Mai bis 18. Juni, oder vom 18. Juni bis w. 1 Monat rechnet, so addiert man zunächst zu 1881 Jahre 3 Mon. 1828 Jahren 6 Mon. 18 Tge.: 52 Jahr 9 Mon. 18 Tge. verflossene Zeit, d. i. 1882 den 19. April. Hierzu sind nun noch die 23 Tage (der unteren Zeile) zu addieren 1882 den 42. April oder (30 Tage subtrahiert, weil der April 30 Tage hat) 18. Juli u. s. = = = 1882 7, 1. den 12. Mai. Subtraktion mit ungleichbenannten Zahlen. Beispiel. GO 24 27 -Tge. ^St. 27 9 = 17 „ 13 Tge. 14 _7-t Min. fi6 „ St. 48H . IS^M m. Hier 1 Angewandte Zahlen. §• 4^- 230 Tg. ist = 24 Min. 1 St. = -^ Min., dann 60 24. 163. Tge. 89 ., = 73 Tge. Hier mufste 1 Tg. =- 24 60 Min. geborgt Averden. 8. zuletzt geborgt worden. Beispiel. 2. = 60 Min. und 1 St. — St. — Min. 21 „ 38^ „ 2 St. 21f Min. dann von den 24 St., Subtraktion bei Zeitrechnung. Beispiel. 9 jNlon. 24 Tagen. 1. iV^. am starb Wann war St. (Vergl. den : 1 St. 6. = Satz). April 1846 im Alter von 28 J. 16. er geboren? 46 14 1845. Jahr 3.Mon. 15 Tge. 28 „ 9 „ 24 .. verflossene Zeit, 1816 Jahr 5 Mon. 22 Tge. d. Hier wurde März den 23. Juni 1817. = 31 Tage geborgt, weil es der Monat war. 2. den i. Mon. 1 4. Beispiel. Juni 1873. S. wurde den 19. Okt. 1799 geboren und starb Wie alt wurde er? Verfahren. Von 1799 den 19. Okt. bis 1800 den 19. Mai Mai bis 1873 den 19. Mai: vom 19. Mai bis (31+4. 73 Jahre, vom 19. Mai bis 4. Juni, d. oder) 35. Mai 16 Tage. Daher 73 Jahr 7 Mon. 16 Tge. Von 1799 den 19 Okt. bis 1872 den 19. Okt. 2. Verfahren. 1. sind es 7 Monate, von 1800 den 19. i. : = 73 Jahre. = 13 Tage. Vom 19. Okt. bis Hierzu für Nov. Dec. Jan. 30 Febr. 1. Nov. oder + 31+31+28 + März April 31 30 = und vom 1. Juni bis 4. Juni 3 Tage. 73 Jahre und 13 212 Daher + oder 9. 19. + Okt. bis 32. Okt. + Mai 31 Tage + 3 Tage 73 Jahre 228 Tage. Multiplication und Division mit ungleichbenann- ten Zahlen. Bei kleineren Multiplicatoren und Divisoren, deren geläufig ist, behält man die einander untergeordneten ten ungleichbenannten Mafse bei. — 1. =212 Beispiel. 31 St. 14 Min. 25f See. 187 St. 26 Min. 31^ Sek. • 1 bis 6 Hier begann/°man mit 2 Min. 31 i Sek. 25| Sek. -6 151^ Sek. und addierte die 2 Min. zu dem Produkte 14 Min. -6 u. = 9fache8 — sogenann- = s. w. - §. 2. Beispiel. Angewandte Zahlen. 49. 44 Tgc. 13 48,3 Min.: 7 St. Gl 6 Tge. Zuerst 44 Tge. : 7 231 318.3 8 St. 49,8 Min. = 6 Tge. + ^^^^ ^ Die Aufgabe daher . gedacht: (42 Tge. + 2 Tge. + 13 St. . . .) : = 6 Tge. + 8 7= (42Tge. + 6lSt. + St. + . . .):7 Hieraus folgt, dafs der Rest stets in das nächstniedere Mafs zu verwandeln ist, um dann die nun vorhandenen Einheiten dieses letzteren Mafses zu dividieren. 3. Beispiel. 4 Tge. 23 St. 17| Min.: Daher 1^=4 Tge. 23 St. 4 Tge. 23 St. 17| Min. 7 34 Tge. 19 St. 3| Min. :9 423 187 == 3 Tge. 20 17| Min.-^. St. 47^V Min. Bei Divisionen durch mehrstellige Divisoren behält man gleichdie ungleichbenannten Mafse bei, wenn keine Multiplication mit mehrstelligen Zahlen damit verbunden ist. falls 4. Beispiel. Welches ist der 294p = 34567 .Ä 89 ^ : von 34567 Teil 294| 34567^89 ^- J'^ 89 = 34567 c^ 89 ^ 8 276543 y^ 12 ^j: 2357 2357 = ^? • -^^ ; 232 ^^- §• 5. Angewandte Zahlen. 29 Tge. 12 Beispiel. = 29 12 „ „ 44,73 Min. St. 44,73 „ .-^; daher 83 42524,73 Min. • 567 21262 365 2551483 8 297 673 241 1 166 1 11 521,91 Min. 83 : = 290500,26 Min. 751 747 415 415 . 219 166 . 531 = 4841 40,26 Min. 28, G,5) = 201 Tge. 17 40,26 Min. St. (s. §. St. 6. Beispiel. Nachstehende Aufgabe rechnete Dase in 26 Se- ^ 338^ 240 = 2600 ^ gj^iY = 624000 ^ 81217 == ^ 204|f^H ^ 568519 kunden im Kopfe. 2600 : c^nr.^ . 7 : 55481-300 16644300 ^j U.S.W. 7. Beispiel. 391 J^ wurden unter eine Anzahl Jeder erhielt 85 ^. Wie \ie\ Arme waren es? 391 y^: 85 Arme verteilt. ^=? Nach §. 12e können nur gleichbenannte Gröfsen durch einander dividiert werden. Daher: s. §. 12,5. 460 (unbenannte Zahl 39100 ^ 85 ^ Es ist 85 ..j in 39100 ^ 460mal 340 enthalten!) 510 510 : = Die Anzalil der Armen ist 517 Tge. 11^ 8. Beispiel. 517-24 — also 460. St. : 31 Min. 17^ Sek. 1034 206S IH 124191 St. - 3600 (da 1 St. = 60-60 Sek.) l24l9iSt. -3600 10284 37257 74514 447094284 Sek.- : 233 Proportionalität. §. 50. (wiederholt) 1877J Sek. =.447094284-^ (.9 4023848571 16900 4023848/571 338 (s. §. : = : 169 28, G, 5) = 23809^^^^. 643 507 1368 1352 1648 1521 89300 7-16900 127574:16900 Es ist Min. 17^ Sek. also 31 893 893 7-169 1183 517 Tgn. ll^St. 23809Wy7mal in enthalten. 8. 94 Tge. 7 St. 43 Min. 37,9 Sek. 8149417,9 Sek. 21,22573 Beispiel. 0,2122573 in = - 21,22573 - Teilbrüche verwandelt B = -^6 H- -rA4 -r TT -r \ ^ . ' ' C , 11 ' 30 135823631,7 33965907,9 3086900,7 102896,7 7915,1 79,2 : 11 : 30 : : . ' E 100 6 4 : : 13 ' 814941790 Sek. Daher: D . -^ 13 100 172977331,3 Sek. = 2002 Tge. §. Anwendung 50. 1 St. 15 Min. 31,3 Sek. Proportionalität. des Bisherigen auf Lösung von^ Aufgaben. Bewirkt die Änderung einer Gröfse die Änderung einer 1, zweiten, so ist die eine abhängig von der andern. So ist z. B. der Preis einer Ware abhängig von dem Gewichte derselben. : 234 §• ^^- Proportionalität. Bewirkt das Gröfser- (oder Kleiner-) Averden einer Grölse, 2. dafs eine andere von ihr abhängige Gröfse eben so vielmal so grofs (oder so klein) wird, so ist die zweite der erstem proportional. Der Preis einer Ware ist gewöhnlich ihrem Gewichte proportional. 3 ^ Ware einer kosten 3mal so viel als Ein Arbeiter vollbringt in 4 Stunden 4mal so l ^. viel als in 1 (Die Arbeit ist der Zeit proportional.) 6 Arbeiter vollbringen in derselben Zeit 6mal so (Die Arbeit ist der Kraft proportional.) Arbeiter. 3. (indirekt Eine Gröfse ist als 1 viel umgekehrt proportional einer zweiten wenn Stunde. 2, 3, 4, 5 ... Mal-so-grofsein 2, 3, 4, 5 ... Mal -so-kl ein- werden der proportional), werden der zweiten das . . erstem bewirkt. 4 Arbeiter brauchen 4 mal so wenig Zeit als 1 Arbeiter. (Die ist der Kraft umgekehrt proportional.) 1 Person reicht mit demselben Vorrat von Lebensmitteln lOmal so lange als 10 Personen. Zeit 4. Die Falltiefe eines Körpers ist dem Quadrat der Fallzeit proportional. Ein Körper fällt in 7 Sek. 49 mal so tief als in 1 Sek. Die Beleuchtung einer Fläche ist dem Quadrat des Lichtabstandes umgekehrt proportional. Ein Geldstück wird 5 Meter vom Licht entfernt 25mal so schwach beleuchtet, als bei 1 Meter Entfernung. Lösung von Aufgaben durch Reduktion auf die 5. Einheit (Einheitsschlufs). I.Aufgabe. Für 1 Ji bekommt man 5^ einer Ware. Wie viel kosten 9 /^ ? von Auflösung. 5 Oder: 7 Ji ^ kosten 7 Ji, folghch kostet 1 ^- den 5. Teil 7 -^ Ji 1 ^. kostet 5 9 U kosten aber 9mal so viel als Iß, folglich: Ji= 9 U. kosten X--"^ \1\Ji Bei (direkt) proportionalen Gröfsen kann man Zahlen mit einer gleichen Zahl multiplicieren oder beide durch dieselbe Zahl dividieren. Anmerkung. also stets beide Beispiele. 5 ^ 15 „ 1 3 kosten 7 Jt\ beide mit 3 mult. oder beide durch 7 „ „21 ; div.: 1 Zusatz. Die Berechnungsweise, welche eine Gröfse aus gegebenen Gröfsen findet, nennt man auch Regel de tri, wie- I : §. 50. wohl Regel de portion 2. ' : Troportionalität. 235 im engern Sinne die angewandte einfache Pro- tri ist.*) Aufgabe. In 2| Stunden fliefsen Wie viel Liter in 18^ Mio.? 87^^ Liter "Wasser aus einer Röhre. Auflösung. In 2^ Stunden fliefsen 87 j Liter. weniger Zeit auch weniger ausfliefst, so kann beide Zahlen durch 2f dividieren, 87 In 1 St. fliefsen -i,-^ Liter; d. i. Da in man hier 874- 60 Min. „ „ „ 1 „ -^ „ ~^l^ „ ; durch 60 Liter; mit 18^ mult.: 87^-184 ^. ^'"'''^ 2|.60 175-130-5 2-7- 13-60 3. Aufgabe. 7^ Monate. Wie Auflösung. §.37) = , ^- . '• 10t55- Liter. 18 Pferde reichen mit einer Quantität lange werden damit 20 Pferde reichen? 18 Pferde reichen 7^ Hafer Mon. wird oflTenbar 18mal so lange mit derselben QuanHafer reichen als 18 Pferde. Pferd 1 tität (s. div. Folglich: Hieraus 1 Pferd reicht 7^- 18 Mon. Gröfsen immer folgt, dafs bei indirekt proportionalen die eine der beiden Zahlen multipliciert, die andere dividiert werden mufs. 1 Da nun 20 Pferde nur den 20. Teil der Zeit reichen, Pferd reicht, so hat man 7 20 Pferde reichen Die gesuchte Gröfse 7^-18 20 4. füllt Aufgabe. werden, ist —^—18 — die • ' 20 Monate. also 15-11 2-20 6f Monate. Ein Gefäfs kann durch 3 Röhren a, füllt das Gefäfs in 12 Minuten, a allein b, c ge- b in 15, Die „Proportion" benutzt zwar gleichfalls die Proportionalität, darf wie es von der bisherigen unlogischen Mathematik geschehen ist vor den binomischen Gleichungen (Algebra) gelehrt werden. Denn ob ilie bedingte Gleichung die Form a-\-b^c c:x x u. s. w. oder a:h hat ist vollkommen gleichgültig. Auch können die Sätze der Proportion nur mittelst der algebraischen Auflösungssätze streng bewiesen werden. *) al)er nicht — — , = ' 18 Min. c in 3 Proportionalität. §• ^^- 236 wenn In welcher Zeit wird das Gefäfs gefüllt, alle Röhren zugleich geöffnet werden? 1 Auflösung, a füllt in 1 Minute J_ K * " h des Gefäfses, -rx- 11 11 11 11 n 11 11 11 11 11 18" " < 1 ^ 1 1 Folglich füllen alle 37 d. i. -TTTTT- 3 Röhren Wenn des Gefäfses. 180 in 1 "TTTT- fache ~l~ 1 ~l~ Tc" TT 10 lo aber 37 das Minute tö" \L des Gefäfses in Min. ^ gefüllt wird, so wird 1 ' 180 (mit 180 multipliciert): das 37fache des Gefäfses in 180 Min. und (durch 37 div.): Ifache „ d. i. das Gefäfs selbst, in ,, , „ ^= 1 5. Wie N Aufgabe. 80 4HMin. gefüllt. fährt 480 Kilogr. für \^\ Ji-. 15 Meilen weit. er für XD^M. 12 Meilen weit fahren? kann viel Kilogr. Auflösung: f A. N. fährt 480 Kilogr. für Kilogramm kann \^\JL 15 Meilen er für \l\Ji. 15 weit. Meilen weit Wie viel (also gleich- I [ weit) fahren? 480 Kilogr. für 10^ Ji, 480 Folglich: " 10^ 480-171 1 Man B. a 1 weifs nun, dafs " 11 ^''^ 11 ^-^^.^ Kilogr. für 17^^ Wie viel Kilogramm kann er für weit fährt. für dasselbe Geld) 12 Meilen weit fahren? 15Meil Vl^M. (also Ist die vorstehende Frage gelöst, so ist auch die ursprünglich gegebene Aufgabe gelöst, wie eine Vergleichung derselben mit dem 2. Teile von B zeigt. Es werden also (s. B) ^ Kilogr. 15 Meilen weit ge- ^ IO2 fahren. Ist die Entfernung nur 1 Meile, also 15mal so gering, man kann Daher: SO §. 50, Proportionalität. für dasselbe Geld offenbar 480.17^.15 -~ Bei r2mal so wenig fahren: grol'ser ,.., Kilogr. 1 237 Ifimal —— man nur 12mal ,.., Die Lösung der ursprünglichen Aufgabe = —löri2~= 480.35.15.2 2.21.12 Vorstehende Auflösung so Kilogr. 12 Meilen weit. j 480.17^-15 fahren. Meile weit. Entfernung kann 4so.l7|.15 ^- so viel läfst sich ist also: ,,,^m.., ^'^'^'- ='''' offenbar übersichtlicher und kürzer rechnen, wenn man zunächst die Angaben der Aufgabe in 2 Zeilen so anordnet, dafs man die Angaben des ersten, vollständig bekannten Teiles der Aufgabe in die 1. Zeile, und unter jedes Element das gleichartige des 2., die zu suchende Gröfse enthaltenden Teiles der Aufgabe setzt. Hierbei kann man die gesuchte Gröfse vorläufig mit einem ? bezeichnen. Mithin ist Ordnung: die 480 Kilogr. 10^ Jl. 15 Min. (I.Teil der Aufgabe) 17Tf n „12 „ „ (2. „ „ ) wie die oben ausgeführte Auflösung zeigte, ein Bruch, bei welchem der 1. Faktor des Zählers diejenige bekannte Gröfse (4S0 Kilogr.) des I.Teiles der Aufgabe ist, welcher die zu suchende (mit ? bezeichnete) Gröfse des 2. Teiles gegenüber steht. Daher zunächst Das Resultat die ist, oresuchte Gröfse = ' Kilogr. ' Durch eine Frage bestimmt man nun, welches von den beiden gleichartigen, in der Ordnung unter einander stehenden Elementen in den Zähler und welches in den Nenner kommen mufs. Frage. (Ansetzen der Mark). 480 Kilogr. fährt N. für 10^^^; wie viel s. A!)? „ 17^ „ (eben soweit „ „ „ Antwort. Mehr Kilogramm! Mehr Kilogramm erhält man 1. — man aber, Avenn und durch Man Tv/f 2. c 1 . -x fandet somit Frage. 480. 17| —— -r-T mit der gröfsern Zaiil (17^) multipliciert Zahl (10^^) dividiert. die kleinere 480.17^ — . „., Kilogr. (Ansetzen der Meilen). ^.., ,.., ivilogi*. 15 Meilen weit; wie 12 Meilen weit? ,, . , L I . fahrt N., wie so eben berechnet \iel Kilogr. (für das 1 worden gleiche Geld — s. . X ist, B!) 238 Proportionalität. 50. §• Mehr Kilogramm, folglich mufs die gröfsere Zahl (15) multiplicieren, die kleinere (12) dividiei-en. Antwort. Die gesuchte Gröfse 480-17I-15 10^-12 mithin ist Zu beachten ist, dafs man bei der 1., die Mark ansetzende Frage, die Meilen gleichgrofs annahm (s. oben A 15 Meilen in den beiden Teilen!), bei der 2., die Meilen ansetzenden Frage aber die Mark gleichgrofs annahm (s. oben B: Xl^Ji in den beiden : Teilen!). Aus Vorstehendem nun ergiebt sich als Regel für die Auf- lösung jeder Aufgabe: Man ordnet (der Übersicht wegen) zuerst die Angaben der Aufgabe so, dafs die gleichartigen unter einander zu stehen kommen. Hierauf setzt man als 1. Faktor des Zählers des gesuchten Bruches diejenige Gröfse der geordneten Angaben, unterhalb welcher die gesuchte (mit ? bezeichnete) Gröfse sich befindet. Von den übrigen unter einander stehenden ffleichartigen Gröfsen nimmt man nun das I.Paar heraus und untersucht durch eine Frage, welches von den beiden Elementen in den Zähler gesetzt werden mufs, wobei die übrigen gleichartigen Elemente der Ordnung stets gleichgrofs anzunehmen sind. In gleicher Weise verfahrt man mit jedem folgenden Paare. Siehe die folgende Aufgabe! Ein Kanal wird von 1500 Arbeitern in 840 6. Aufgabe. Tagen 12500 m lang, 6 m tief, 20 m breit gegraben. Wie lange werden 1750 Arbeiter mit einem andern Kanal zubi'ingen, wenn sie denselben 14000 m lang, 1\ m tief und ISf m breit graben wollen und die Bodenhärte bei jenem l^mal so grofs ist, als bei diesem ? Auflösung. Ordnung: 1500 Arb. 840 Tge. 12500 ml. 6mt. 20mbr. 1| Härte 1750 „ ? Die gesuchte Gröfse 14000 „ zunächst ist „ 1\ 18f „ = „ 1 „ Tge. 1. Frage. 1500 Arbeiter brauchen 840 Tge.; wie viel Tage 1750 Arb. (wenn die Länge dieselbe, die Tiefe dieselbe u. s. w.)? Antwort: Weniger Tage! Folglich mufs die gröfsere Zahl dividieren, die kleinere multiplicieren, suchte Gröfse 2. Frage. ^ vwi^. 1750Bei - und es ist bis jetzt die ge- ' ' ' ' Tage. ^ 12500m Länge braucht man 840 (richtiger: m Länge (wenn die eine gewisse Anzahl) Tage, wie viel bei 14000 Arbeiterzahl dieselbe, die Tiefe dieselbe u. s. w.)? : Proportionalität. §. 50. 239 Antwort. Folglich ist mit 14000 zu multipliINIehr Tage! und durch 12500 zu dividieren, und es ist bis jetzt die ge840-1500-14000 „ ^ ..„ suchte Grofse 1750-1*^500" ^^^ecieren = Frage. Bei 6 Antwort. Mehr 3. m Tiefe eine gewisse Zeit, wie viel bei 7^ra Tiefe? Daher mit 7^ zu Zeit! multiplicieren und zu dividieren. durch r. , ..r Gesuchte Grofse 4. Frage. Bei = 840-1500-14000-74 1750.12500-6 20m Breite „, ^^«^' wie eine gewisse Zeit, viel bei 18f Breite? Weniger Antwort. ..-. ^, r. Gesuchte Grofse , = Zeit. 840-1500-14000-74-181 „ ^^°"1750. 12500-6-20 Bei 1^ Härte eine gewisse Zeit, wie 5. Frage. Härte (wenn die Arbeiterzahl dieselbe u. s. w.)? viel bei 1 Antwort. AVeniger Zeit. Daher die durch die Aufgabe gesuchte Grofse: 840-1500-14000-7^-181-1 Tage 1750- 12500-6-20- 1| 840-1500-14000-15-75-6 Tage. 1750-12500-2-4-20-7 Noch gekürzt (die 4 Nullen im Nenner und die 4 Nullen von 840 und 14000 gestrichen, 14 und 2-7 gestrichen, 175 und 75 durch 25 gekürzt u. s. w.) = 810 Tage. Teilung nach gegebenen Verhältniszahlen. 6. (Gesell- schaftsrechnung, Kepartitionsrechnung). 1. %Jl., Aufgabe. A, B und C nehmen ein h M., C Z Ji. Sie gewinnen Vll^ Ji Lotterielos, B Wie viel A giebt bekommt Jeder? Auflösung. zusammen 16.^. 8, B b, C ZJi, so bekommen sie bekommt von je 16./^/4 8, ^5, C Bekonmit A Folglich '6Ji, oder (durch 16 dividiert) von — 8 je 1 ^*(: /f 5 , ^ jg, von 1720 „:^--^-1720, Ib 3 ^ jg » ^»l^er ^-^-1720, 16 C^-MI^Jl 16 Proportionalität. §. 50. 240 1720 Oder A bekommt 1720 B 8, 16 1720 16 B^ 8 +^™ 5 + 3 1720 8 C 16 + 5-i-3 3^, .5 ^' 1720 8 +5+3 Hieraus ergiebt sich folgende Regel: Um irgend einen Anteil der Summe zu erhalten, dividiert die zu teilende Summe durch die Summe der gegebenen Verhältniszahlen und multipliciert den Quotient mit der jenem Anteil entsprechenden Yerhältniszahl. man Man rechnet dies abgekürzt in folgender Weise: 8 5 3_ 1720.#:16: = 107^^^ A „ 8 1074-,, .5 C „ 107^,, -3 = 860 J^. 537^ 322^ A fährt \\ Meilen, B 2tV Meilen, C \{\ MeiWie viel haben zusammen 2 Ji 40 J) zu bezahlen. Aufgabe. 2. Sie len. erhält 107-^^^ B Jeder? Bezahlte A das 30fache von \\, so müfste B C das 30fache von \\\ bezahlen. Hieraus folgt, dafs man die gegebenen Verhältniszahlen mit einer beliebigen Zahl multiplicieren kann. Würde aber A den 7. Teil von 4^ zu bezahlen haben, so müfsten auch B und C den 7. Teil von 2^^^^, Hieraus folgt, dafs man die Verhältniszahlen bezahlen. resp. auch durch eine beliebige Zahl dividieren kann. Man %\nrd also die Verhältniszahlen, um sie in die kleinsten ganzen Zahlen zu verwandeln, mit dem Generalnenner multiplicieren, wenn sie gebrochen sein sollten, und durch das gemeinsame Mafs dividieren, Auflösung. das 30fache von 2^1^, 1^ wenn sie ein solches (> 1) enthalten. Anstatt 4^, l-i^, Ijf wird man (mit 30 multipliciert) setzen: 126, 63, 56 und dafür (durch 7 dividiert). 18, 9, 8. Die abgekürzte Rechnung ist •30 4| daher folgende: :7 18 9 Proportionalität. §. 50. A giebt daher G^ ^j ß C Aufgabe. 3. 6^ D und C A, 2 -- davon und 300 kam Wie 1650»// . „ • 18= 9= 8= ^ 123^ 61f„ 54f .. teilen sich in eine B^ 3 c///, A Summe. davon und 200^/ A und B und erhielten viel • G^„ „ „ 241 C be- erhielt wie grofs war die Summe ? Auflösung. T welcher müfste Teilten sich und -^ und aufserdem 100 y/, 100^// offenbar was an der Einheit + 700.// P in Summe, von eine 9 aber 700 d.h. das sein, ist _ 47 ~ 90' 10 3 "^ Mithin mufs 1650 = 2150.// (Durch 50 Teil der Summe = —^ JL, (mit 90 = j^—- = 4500.^ Summe sein. Der 90 A div.:) multipl.) selbst erhielt also -|- B N Aufgabe. hatte bestimmt, 1 dafs C -— und 600.//, 5 • 4500 -^.4500 „ hinterliefs A — 1 B 1 -r- + 300= 1300^/ + 200=1550 seinen davon und ,, 4 Söhnen 400^, B und 700.// bekommen 16200 ^Z und — 1 und 500.//, Wieviel sollten. b erhielt Jeder? Auf dem 43 21 ^« die 4. so 1 Summe =300 + 200 + der zu teilenden .// erhielten, das fehlende -^, 43 an der Einheit -^. folglich fehlen /^ In unserer Aufgabe fehlt. 2 ^ IS 2 1 ö s u n g. AVollte man hier dem ^ 1 -o • 1 6200 .// + 300 ^Z, 1 B —-16200.^ + 400.// u. s.w. geben, so würde die Summe Summe 16200./// nicht genau aufgehen, folglich ist zuerst dem A die von 400.//, ^500.//, C600.//, B 700.// zu geben, der Rest von Sc hur ig, Lehrbuch der Arithmetik. I.Teil. 16 : 242 §. 16200 — 400 hältniszahlen Daher -500- 600 1 1 3' 4' i' 50. Proportionalität. — 700 = 14000./^ I zuteilen. aber nach den Ver- Proportionalität. 50. §. 243 tiplication gegebener Zahlen, so nennt man diese Rechnung: „Zusammengesetzte Gesellschaftsrechnung'*. 7. 1. Mi schungs aufgaben. Aufgabe. A will aus 3 eine Sorte Sorten Spiritus durch Mischung er hierzu 7 Liter ä 65 ^, 11 Liter a 80 ^j. Wie viel kostet 1 Liter der und zwar nimmt herstellen, 5 Liter a 72 ^j, Mischung? Auflösung. Jene „ „ Liter kosten 7 •65 7 5 11 „ „ ., „ 5-72 11-80 = 455 = 360 = 880 Die 23 Liter kosten daher 1695 1 2. 300 B Aufgabe. Wie ^j. ^f, folglich Wein, das Liter zu 220 und von jeder Sorte, um eine Mischung Liter 250 4 kostet? besitzt 2 Sorten von welcher herzustellen, „ „ =i|p = 73M-l, Liter nimmt viel .<| er 1 Auflösung. Jedes Liter der ersten Sorte kostet 30 ^ zu wenig, jedes Liter der 2, Sorte 50 ^ zu viel. Nimmt man daher von der 1. Sorte 50 Liter, von der 2. Sorte 30 Liter, so würde jene Sorte 30 50 x*| weniger als die gesuchte Sorte und letztere 50 30 ^, also gleichviel mehr als die gesuchte Sorte kosten und mithin würde durch Vereinigung beider Quantitäten das Zuwenig mit dem • • Man Zuviel aussceglichen sein. rechnet daher: :10 220 30 zu wenig 50 Liter 250 50 zu Sorte (zu 300 Von 5 Liter oder der 1. 30 Liter viel 220 3 Liter. ^J) sind also 5 Liter, von der 2. 3 Liter zu nehmen. Probe: 5 Liter ii 2,2 o a o n Jl.^ IUI. „ = y „ 8 Liter kosten daher 20 J^, 1 Benutzt man Liter = 2^ JL folglich welche das für die Einheit Quantität für die schlechtere Sorte, und die Differenz, welche das Zuwenig angiebt, als Quantität für die bessere Sorte, so müssen diese Quantitäten (oder auch beliebige Vielfache oder Teile derselben) die gesuchten sein. also die Differenz, berechnete Zuviel angiebt, als Bei mehreren Sorten (s. folgende Aufg.) würde man gleichdarauf zu sehen haben, dafs die Produkte auf der einen Seite so grofs als auf der andern Averden. falls 16» 244 50. §. 3. Aufgabe. 22f und 2diJ/. herstellen. Wie 20 21i A Er Proportionalität. hat 4 Sorten Mehl, den Centner zu 20, 21-|-, will durch Mischung eine Sorte zu 22^ J£ viel Centner nimmt er von jeder Sorte? 2^ zu wenig 4 " " zu viel [— 22i22f 2 23i ü 20 Beispiel. IS zu wenig 7 22 , Proportionalität. 50. §. 3 ^ beliebig 4 „ .. 245 ? 25 Xun 5 ^ viel beliebig 9 U angenommen, 30 7-4-+-3mal eine unbekannte Zahl eben so grofs als soll 5 '9 sein, d. i. 2SH-3mal =45. eine unbekannte Zahl =17 =5^ Folglich das 3fache der unbekannten Zahl 9 ff- von der 8. 3. S, (§. und die unbekannte Zahl selbst Man nimmt also 4 ft von der etsten Sorte, it. Zus.) 1, (12, 1, Zus.) von der ö-j it 2., Sorte. Procentrechnungen. man an, wie viel Einheiten einer Gröfse andern Gröfse gehören und nennt jene: Procente (oder Percente), abgekürzt mit oI. Zuweilen giebt zu 100 Einheiten einer ^^ Beispiel. -V hat 4600U ./i;^ hinterlassen, wovon Procent) bekommen soll. Wie viel beträgt dies? Auflösung. Da S^^o bekommen soll, so bekommt von und 100 er (durch 1 c// : . S|*^o (Sy dafs./vonje 100./Z:S|.Ä bedeutet, je ^ . . dividiert) Jl. 100 (mit 46000 multipliciert) -^ von 46000 c// ,^-. A^ ubekommt : ., Ji _-„„, —25-46000— = 3S33|-// ., 1 1 Si^ 46000 // also ö~T7^7i Die unbenannte Zahl, welche die Anzahl der o angiebt, {^\ vorstehendem Beispiel) nennt man Procentsatz (Procentfufs). "^ in II. Kauft Jemand für 100 Jt. für IIS./Z wieder, so hat er an 100 beträgt mithin IS^'o- I.Aufgabe. Ist die summe 3920 c// und so soll Waren : IS-./Z Einkaufssumme 3750 der und verkauft ein sie gewonnen, der Gewinn ^/Z, die Verkaufs- Gewinn nach °o bestimmt werden, mufs die Einkaufssumme auf 100 gebracht werden. Daher: Einkaufssumme. Verkaufssumme. 3750 c// 3920 c// (durch 3750 dividiert) 3920 ,. ^ 1 r.-.r. 3/o0 Mithin ist beträgt 47V %• an 100 : 4-i^ ...100 (üiit , . . multiphciert) gewonnen worden oder der Ge^vinn 246 ^- 5- Es 2. Aufgabe, kanfssumme 5S1 Frcs. Proportionalität. EinkaulssiimiDe 625 Frcs-, die Verder Verlust? sei die Wie viel •/» beträgt 1 Terkaufss. 5S1 Frcs. Einkaulss. 625 Frcs. (durch 625 divid.) 5S1 -T^ 1 (mit 100 muldpL) = 92.96. ^5^ b2o ,00 An 100 Frcs. wurden mithin 7,04 Fros. verloren oder der Verbetrug 7,04 •/•- lust -V kauft S^^Ctr. für 510./^ Wie teuer muls er verkaufen, vrenn er 20 *ö gewinnen will? S.Aufgabe2f ^ Auflösung. Im Einkaufe kosten Z\ Ctr. daher d. L biOJl, 510 : i 510 KM) 1 tl : - : 510-21 3^-100 Folglich: fjnkaufss. Verkaufss, 1 510-11-2 « 100 2f Ä 4. 64 #? Aufgabe. fnr 19,i^ 60 — 4-7. 100 liM) 1^^^ — . . 51011-2 "_ kostoi also im Einkaufe ~ 100 — (s- 120 . 4 7 Aufgdurch 100 dir.) 510 11 -2 . , = r^: —^r^- (mit mnlt.)' 4-7-100 lUU ^ 510- 11 -2 « 120 120 iOO 120-510- 11 -2 100-4-7-100 510- 11 -2 " 4-7-100 , im Yedcanfe _.-| « —^^^'^^ 35«J S kauft 4i ^ für ^. Wie viel • » hat Auflösung. Im Emkanfe kosten 4^ fol^cfa ff : i3=i^ 50 >^. Er Terbiift er gewonnen oder verloren? 13^,iS^^ ^- 1 ^ ^ _^13>.6i_ : 44 - , 13,5-34-2 5 • y ^ : Für 6i ^ 247 Proportionalität. 50. §. beträgt daher der Verkaufspreis Einkaufspreis —-r-ö 13.5 -34 -2 „ .nc 19,6 -^i- 19,6- /i i, (durch // .Ä; — 13,5 -34 -2 ~=^~R .. . ^^w 5-9 '^'^ 13,5 -34 -2 = An 100 cÄ hat Verlust betrug 3,92 Bei 111. ein 135.34-2 — 96,08 = 3,92 5 mithin 100 ^ 196- 5 -9 -100 19,6-5-9-100 13,5.34-2 96,0S.Ä JOO - verloren, oder der o- Zalilungen fiir "Waren wird oft ein Eabatt, der gleichfalls nach ^ o gerechnet wird. d. i. Abzug gewährt, Beispiel. *A nimmt für l'%\Ji 30 .^' Waren und erhält bei -ofoniger Bezahlung 6| *j © fiabatt Wie viel bezahlt er? Auflösung. Statt 100-.//^ bezahlt er 93|, — - 1 934"100 ' 3-100 ,^ , oder _,,9, ,^^^ 3 Aufgabe. wuchs damit auf liche Kapital -.-^^^ ^S-^S^^,,.,, 280-2784,3 IV. 93i-27S4,3 -»--.o 2.s4,3 .. ' A vermehrte um 7^*'o und es wurde das ursprüng- sein Kapital Um 14405.V<^ an. wie viel vermehrt? Auflösung. Wäre da* Kapital 100 gewesen, so würde die Vermehrung "^ betragen haben und das Kapital würde auf 107^ angewachsen sein- Folglich Ansrewachs. Kap. Vermehr, des Kap. urspr. \i\~\JL 1 « '""5 - (durch 107^ dividiert) 7^ . I, (mit 7i 14405 - -1071 14405 ,, -^ Die cresuchte Vermehnms betrug also Tj. 14405 ^^ö- 14405 1074^ 215 Anmerkung. Man unterscheidet J> von 100", _ je nichdem 10<):ß, oder l'>6:6, oder 94:6 multipliciert) giebt. ^^ ,6 auf !'»••-, ,' m .•"-, Dieser Unterschied ist ' 248 §• ^^- Proportionalität. jedoch unlogisch und es hat nur die 1. Art von Procenten Berechtigung. In der letzten Aufgabe z. B. sind nur scheinbar „% auf 100" vorhanden, denn die Aufgabe nahm dort nicht an, dafs 107 V2 7'/2, sondern 100 T'/a giebt und eben darum wuchs 100 auf 107 72 an. : Steht ein Wertpapier 94 Vo» so meint V. : man damit, dafs es zwar m'sprünglich über 100 oder 2- 100 u. s. w. lautete, jetzt aber nur noch den baren Wert von 94 oder 2-94 u. s. w. hat. VI. Wie sich "/o auf 100 beziehen, so bezieht sich der Ausdruck „pro mille", abgekürzt mit ^/oo, auf 1000. Beispiel. Vom Kapital 4560./^ bekommt N 2^%oFolglich: Von 1000.// bekommt er 2^, ^ 91 1 " 1000 2^.4560 " " " = 11,4 _ 5 »4560 1000 2-1000 c// Zinsrechnung. dem B ein Kapital (Geldsumme) oder irgend ein Wertstück (z. B. Grundstück). Die Geldsumme, welche B dem A 9. A für die leiht Benutzung man „Zins". Der dieses Kapitals (resp. Wertstückes) zahlt, nennt für die Berechnung der Zinsen gegebene Pro- centsatz wird auch Zinsfufs genannt und gilt stets für ein Jahr. ausgeliehen so versteht man darein Kapital zu 5 unter, dafs für je 100 .// des Kapitals in einem Jahre 5.// Zinsen (oder Interessen) gezahlt werden. Der Monat wird hierbei zu 30 Tagen, das Jahr also zu 360 Tagen gerechnet, in England und Nordamerika und in einzelnen Fällen auch in Deutschland 1 Jahr zu 365 Tagen. Ist ein Zinsfufs nicht angegeben, so wird ein gerichtlicher Zinsfufs von 5 ^Jq (in besondern Fällen auch mehr oder weniger) angenommen. % Wird daher , : I. Berechnung der Zinsen. Wie viel Zinsen geben 1000 Jl. zu 44-% I.Aufgabe. in 3| Jahren? Auflösung. Das Kapital „ \OOJl. giebt in 1 100 3| „ „ „ Jahre \\Jl. Zinsen, „ 3|.4iy// Zinsen, H „ Wäre so würde 7000,, „ „ 3| 100 „ M^:|i:ü^/ Zinsen. das Kapital 850.//, die Zeit 1-g Jahr, der Zinsfufs 5f Vo, in gleicher Weise für die Zinsen: man ——Ji -— I 100 erhalten haben. : §. ÖO. l'roportionalilüt. 249 Hieraus folgt die allgemeine Hegel: Die Zinsen erhält man, wenn man das Kapital mit der Zeit (in Jahren) und mit dem Zinsfufsc multipliciert und das Produkt durch 100 dividiert. Oder: rj. Zmsen Ist = X Kapital * X Jahre Procente -:;—^ das Kapital =Ä', die Jahre ^c, so ist: , ,„ =« . (Z.) . (ayinH), die Procente =p, die Zinsen ^= (/^"«/^ TT.^-. die 3 ersten Buch- staben des AVortes „Kapital".) Die obige xiufgabe giebt also: 7000.31.44 7000.11.9 ^ =-_-^-^-^ Zmsen= ^— = ,,_ Uoo ., ./^ Aufgabe. Wie viel Zinsen geben 901^ J/. in 1 Jahr 9 Mon. %. 1 Jahr Auflösung. Zunächst hat man hier 1 Jahr 9| Mon. 2. 20 Tagen zu 34 = + ^ Jahr = 1|| Jahr. ry- Zinsen 7 Daher nach Z 907|.lf|.3i = ^^^f S.Aufgabe. Wie Mon. 18 Tagen? viel 1815.65.19 .^^.,. ^^ - 2.36.5-100 = ^'''^^^ = 62./^26^j. ., Zinsen geben 48600.// zu 5f/o in Auflösung. = 7jf Mon. = 7| Mon. = j^ Jahr. 7 :\Ion. 18 Tge. ' Daher: Zinsen = 48600- 1|.5| tt— 48600. 7|.51 12^100 , d. i. "^^ Hieraus folgt, dafs man in dem Quotient an die Stelle der Jahre Monate setzen kann, wenn man den Nenner 12 in den andern Hauptteil des Bruches (in den Hauptnenner) setzt. : Vorstehender Ausdruck giebt -. „. ^'' 2^"«^° H. = 48600.38-17 12.5.3.100 , -,,«// =^^H^-^ Berechnung des Kapitals. AVic grofs Zinsen brincct? ist ein Kapital, welches in 7 Jahren zu 44-*^,o 315 ^«^ ' Proportionalität. §• ^^- 250 Das Auflösung. 100./^ giebt in Kapital 1 Jahre A^ Jl. Zinsen. 7mal so Ist die Zeit wenn sein, mufs das Kapital 7mal so klein Daher: grofs, so die Zinsen dieselben (hier 4^) bleiben sollen. Kap. Jl. giebt in 7 _100_ TT =— — —100-315 /•% -r Jahren 4^ Jl. Zinsen. -7 7.4t" P* ^ Kap. —— „ " " „ „ , " _ 7 l bei 6 "^/o, also hier ist und 49 M. Zinsen 3 Jahren » „,_ dl5 „ in „ —nn=—j^— und würde —100-49 ^—z— übergehen. o D ^1 ^ 1 Das gesuchte Kapital " z. B. • Folglich immer: ist * Anmerkung. 100 , . j^ ' ^ Jahre Durch 2^ = -7777r , , y. spätere Sätze läfst sich weit einfacher dem schon bekannten Ausdrucke k und jedes andere Element aus kap X Zinsen X Procente . ableiten. 100 Für vorstehende Aufgabe = das Kapital 2. Aufgabe. 25 Tagen zu 3fVo also: ist =1000^ %.cj Wie grofs 8^^40^J ein Kapital, ist welches in 5 Mon. Zinsen bringt? Auflösung. 5 Mon. 25 Tge. » 8^ 40 ^ K^P- = 111. .if loa- 8,4 ^^^ ^ , . ,^ ^" ^- '^' Zu wie ' 1-2 Berechnung des I.Aufgabe. sie in = 54 Mon. = ^ Jahr =^t^ Jahr, 6-12 = 8,4./^ Daher nach K: 100-84.6.12-4 ,„^„ ., =460,8^^ 10-35-15 ,, '^= Zinsfufses. viel % sind 475./^ ausgeliehen, 6f Jahren \l\Jl. Zinsen bringen? Auflösung. Kap. 475^ 1 in 6f Jahren 6^ 171^^ Zinsen, ^^ wenn — Proportionalität. §. 50. 100 Kap. ^ 100 n 64* Jahren c/^ in „ 251 " 475-61 AVenn aber das Kapital ^ 1 Zinsen, -/<^ t^tt 4/0 i'i-ioo 1 „ ) - 00 ./^ in 1 171-100 ,_^ ^„ 475 -61 Jahr ./^ Zinsen Die Form so ist dieser Quotient offenbar der Zinsfufs. desselben -svürde bei andern gegebenen Zahlen dieselbe bleiben. bringt, TN 1 Daher . , 1. , -r» Frocente sind stets die Für vorstehende Aufgabe 2. Auflösung. 42-100 .^ ^'''' IV. 1. =--^= wie In man , , ,„. (1 i — —= 171 •100-4 5^ %. llbM 42-100-12 175-2^ Berechnung der Aufgabe. , verlangte für in 2|^Mon. hatte der Menschenfreund? 42 y^ Zinsen. „ ^ ; erhält Aufgabe. Ein Wucherer Welchen Zinsfufs — — X t100 ^-^Zinsen Kapital X Jahre = 42-100-12-2 ,,,,„, =^^H"/o. 175-5 Zeit. Jahren geben 640 viel J<^. zu 5^^ % SSM. Zinsen? Auflösung. Kap. 100 in Jahre b^ M. Zinsen. 1 das Kapital lOOmal so klein, so mufs die Zeit lOOmal so grofs sein, wenn die Zinsen dieselben {h\tM) bleiben sollen. Ist Daher: Kap. 1 100 Jahren h^Jl. Zinsen, in 100 640 •' " ''' ^^^ 640 " " 6^ 88-100 640-5^ " ' " " ^^ " " 88 100 - gesuchten Jahre sind Die "= ^ t-, AVären andere Zahlen 640 54" des Quotient dieselbe bleiben. hier „,^ - gegeben, so würde die Form Allgemein sind daher: ,. -. , ^'' ^""^'^ = Zinsen Kapital Vorstehende Aufgabe giebt — X X 100 Procente —= ' 24- ,^. ^^^ Jahre. ' Proportionalität. §• ^^- 252 A leiht dem B am 26. Nov. 1874 6f%. Au welchem Tage betragen Aufgabe. 2. von 5600 910 y^? zu c/^ ein Kapital Zinsen die 910.100-3 910-100 Jahre 5600-20 5600-61 2^ Jahr 2 Jahr 5^ Mon. 2 Jahr 5 Mon. 7^ Tge. Der Tagesbruch ist noch abzubrechen, da das Abtragen der Zinsen nur an den Tag, aber nicht an eine bestimmte Stunde gebunden ist. Daher: 2 Jahre 5 Mon. 8 Tge. Die gesuchte Zeit ergiebt sich nun nach §. 49,6: 1873 Jahr 10 Mon. 25 Tge. ] , r,.. Auilosuns. = T J . -r 2 Mai , = = 5 „ 1876 Jahr d.i. 4. • sriebt -r777rrr~7ni- 8 „ 4 Mon. „ j- 3 Tge. verflossene Zeit. J 1877. Vergleicht man die für das Kapital, die Progefundenen Ausdrücke K, P und J, so findet man folgende allgemeine Regel: Zinsen". Der Nenner erhält Der Zähler ist stets „100 das Produkt der bis dahin noch nicht berührten Elemente. Soll z. B. die Zeit (in Jahren) berechnet werden, so ist Da Zeit und Zinsen schon Zinsen". der Zähler „100 berührt sind, so fehlen noch Kapital und Procente, deren Produkt in den Nenner zu setzen ist. Daher: Anmerkung. cente und die Zeit X X _ 100 X Zinsen X Proc. Kapital man ein Kapital um seine sämtlichen „angewachsene Kapital". A leiht dem B öSbO.S. und erhält nach 1. Aufgabe. 20 Tagen an Kapital und Zinsen 6027,45 cM. Wie grofs V. Vermehrt so erhält man das Zinsen, Mon. 8 der ist Zinsfufs ? Auflösung. 5850 c/^, sich nun Vermindert man 6027,45 J£ so erhält man 177,45./^ Zinsen. in folgende: um Zu wie viel Vo sind 5850 ^^ ausgeliehen, 8| Mon. 177,45 e// Zinsen, bringen? Nach 2. P findet Kapital wenn sie in man: 177,45-100-12 17745-12-3 5850-81 5850-26 Aufgabe. das Die Aufgabe verwandelt lY leiht 380^ 44-0/ ^Z zu 3|-%. /o- Nach welcher würde das angewachsene Kapital 412 ^/^ betragen? 380 Auflösung. Die Zinsen betragen 412 ge^t die Aufgabe in folgende über: — = 32^^ Zeit Damit 1 — §. Proportionalität. 50. In welcher Zeit geben 380 ,. . , ^"^^ ^ 32-100 . "^ ^ = ^^/^ 3f% zu Man 32 ^i( Zinsen? 32-100.4 ^ '^''^'' '^^^^^ 380-15 ISÖTsf 2 Jahre 2 Mon. 28 Tage. 244 Jahr ^ = , , = 3. Aufgabe. Ein Kapital wuchs 6:^% auf 5225./^ an? Wie grofs war in 10|^ 253 in 10 Mon. 20 Tagen zu es? Summe das Kapital Da nun nach P die Zinsen berechne zunächst, auf welche Mon. zu 6^^/o anwächst. 100 des Kapitals 100 in dieser Zeit _ ~ betragen, auf 32-25 _ , , ~3-4.12~^^ wächst also das Kapital 100 in 10| Mon. zu so 105^^ _ 100-10|-6i 12-100 6^% an. Die ursprüngliche Aufgabe geht jetzt in folgende über: Ist das angewachsene Kapital 105f, so ist das ausgeliehene AVie grofs ist das ausgeliehene, wenn das angewach100. sene 5225 beträgt? 105l[ angew.Kap. 100 ausgel.Kap. (durch 105| divid.) 100 ^ " " 105t 100-5225 5255 105t % 1 u. TKapital gesuchte r» Das pital . ,_^_ —100-5225-9 = 4950^ ^—r .. , also Anmerkung. Aufgaben folgender Form: „Vermindert man ein Kaum seine für 20 Tage mit S'/jO/o berechneten Zinsen, so erhält man Wie '6293, ßl Jl. (3. • ist grofs war das Kapital?" ßnden in der Discontorechnung Beispiel) Berücksichtigung. Diskontorechnung 10. (Diskont, Sconto). Abzug, der für eine vor dem bestimmten Zahlungstermine geleistete Zahlung bewilligt wird. An manchen Orten Diskont ein ist wird dieser Abzug auch „Rabatt" genannt. Die übliche Berechnungsweise besteht darin, die Zinsen für die betreffende Zeit von dem zu diskontierenden Kapital abzuziehen, um das zu zahlende (das diskontierte) Kapital zu erhalten. Der 1. len. die Zinsfufs bezieht sich auch hier auf ein Jahr. Wie viel N hat dem S am 27. Juni 1883 2860^^ zu zahbeträgt der mit 3 berechnete Diskont, wenn er Beispiel. Zahlung schon am % 12. Juni leistet? Auflösung. Da der Diskont (Abzug von der zu Summe) den Zinsen für die betreffende Zeit (15 Tage) so beträgt derselbe: zahlenden gleich ist, 254 §• 15 2860 Proportionalität. „ 2860-15.3 365-100 365 100 N ^^- hat mithin 2860 — 3,53 =2856,47 „ ^^ ., o,oo M. c/^ zu zahlen. A hat dem B den 13.Mai 1883 540^^ zu zahlen. Zahlung aber schon den 22. April 1883, also 21 Tage früher, leisten. Wie \ael hat er zu zahlen, wenn ihm 4"/o Dis2. Er Beispiel. will die konto bewilligt wird? Auflösung. Von 540 c/^ mit 4^0 berechneten Zinsen sind die für 21 abzuziehen. diskontierte Kapital Folglich beträgt das 540 = 540 21 (=—r^ Jahre) Tage 21 365 100 540 540-21-4 365-100 = 540 — 1,24 = 538,76 M.. 3. Beispiel. Jemand hatte den 19. Okt. 1882 einen Wechsel zu zahlen. Er zahlte 15 Tage früher, also am 4. Oktober, mit 3^% Diskonto 11'^ Ji 85 ^j. Auf welche Summe lautete der Wechsel ? Wenn im 1. Beispiel das zu diskontierende Ka(540 J€) unbekannt gewesen wäre und aus dem diskontierten Kapital 538,76 J) berechnet Averden sollte, so müfste, wie sich aus Auflösung. pital 540 — = 538,76 (Zinsen von 540) ergiebt, ein Kapital (hier 540) gesucht Zinsen vermindert 538,76^ giebt. werden, welches um seine Im vorliegenden Beispiele ist mithin auch ein unbekanntes Kapital (das zu diskontierende) zu suchen, welches um seine für 15 Tage mit 3^ "o berechneten Zinsen vermindert, das diskontierte Kapital 7738,85^^ giebt. Zu diesem Zwecke vermindere man zunächst um seine für 15 100 das Kapital 100 Tage mit 3^^'o berechneten Zinsen. Man findet ^^^'W'^^ '^ 15.7 ^^^ = 100 365.2 = 100 — 0,144 = 99,856. 100 Ist also das diskontierte Kapital 99,856, so ist das zu diskontierende 100. Wie grofs mufs das zu diskontierende sein, wenn das diskontierte 7738,85./^ ist? Proportionalität. §. 50. 99,856 Jl das diskont. Kap. 255 100 Ji das zu diskont. Kap. 100 " " " 99,856 " " " " \m"r6%,^h 77S8S5 Das gesuchte Kapital also: ist = 773885 = 7750 M 99,856 : Anmerkung. Diese allgemein übliche Berechnungsweise ist N dem /' am I.Juli 1883 ein Kapital von 20000c/'' zu zahlen und soll berechnet werden, Avie vi«i er dafür am I.April, also 91 Tage früher, mit 6 *'/ü Diskonto bezahlt, so würde iV nach der üblichen Berechnungs weise Denn falsch. hätte 20000-^1^ -6 = 19700,822 T~^ 100 20000 Jl. zu zahlen haben. Rationell jedoch hätte iV am 1. April ein Kapital zu zahlen, dies welches mit 6*^/0 bis zum I.Juli auf 20000.-/^ anwächst. Kapital zu berechnen, w'äre zunächst zu untersuchen, wie grofs wird. das Kapital 100 in 91 Tagen zu Da nun das Kapital 100 in 91 Tagen zu 6 0/0: Um 6% 91 100~.6 -=Hfi 100 giebt, so wächst 100 auf lOl^l^ Zinsen Folglich: an. lOlfll«/^ angew. Kap., 100 Jl. ausgel. Kap. 100 ' " n „ „ " 1 /»l 1 S 1 " " " " " " 100-20000 zUUUU Das n 1A1 1 si zu zahlende Kapital ist mithin: 2000000 19705,231 Jl; April 19705,23 Jl und leiht P diese dem P am 1. aus, so ist er den I.Juli im Besitz von genau rationell : denn giebt .V Summe 6% zu 10im= 20000 Jl Terminrechnung. A mag dem ß am I.Jan. 2000 ^Z, am I.März 3000 ^Z, am Juli 1600..// zu zahlen haben. Offenbar wird nun A diese QOOOJl 11. 1. auch so zahlen können, dafs er z.B. 4000^^ am 1. Febr. zahlt und die übrigen 2600.// an einem spätem Termine (Zahlungs- : : 256 ^^- §* Proportionalität. Terminrechnung so zu bestimmen ist, dafs weder A noch B einen Verlust erleidet. Die Aufgabe der Terminrechnung ist also, für gegebene Termine andere Termine so zu bestimmen, dafs weder der Gläubiger noch der Schuldner dabei zu Schaden kommt. Im Nachstehenden beschäftigen wir uns nur mit der BerechZeitpunkt), der von der des sogenannten mittlem Termins, d. i. mit dem Bestimdesjenigen Tages, an welchem mehrere zu verschiedenen Zeiten zahlbare Kapitalien mit einem Male bezahlt werden können, weil Aufgaben, bei denen mehrere veränderte Termine in Frage kommen, ratijjpell nur mit Hilfe der Algebra gelöst werden können. A hat in 2 Monaten 900, in 4 Monaten 1500, 1. Aufgabe. nung men Monaten 100 ^/^ zu in 7 900+ In wie viel Monaten kann er die mit einem Male bezahlen? zahlen. + 1000 = 3400 1500 c/^ Auflösung. 900^/^ geben in 2 Monaten denselben Gewinn, wie 900-2^^ in 1 Monat. Eben so: IbOOJ^. geben in 4 Mon. denselben Gewinn wie IbQO-AJ^. in 1 Mon., und 1000./^ in 7 Mon. 1000 -Ul. in 1 Mon. = Werden nun noch unbekannten mag, so hätte man die 3 Kapitalien an einem bezahlt, der in x Monaten fallen zunächst zu berücksichtigen, dafs Tage zugleich in a; Mon. denselben Gewinn geben, wie 900 'XcM 1500 -.x'c/^ in Mon. Eben so: 1500^ in x Mon. 1 Mon. und 1000 ^^ in x Mon. 1000 -.Tc/^ in 1 Mon. Diese x Monate sind offenbar nur dann richtig gewählt, wenn 900 o; 1500- a:+ 1000- a; in 1 Mon. denselben Gewinn geben, 1500 4 1000 -7 in 1 Mon. wie 900 2 Daher ist: 900 ^-Ä in • + • 1 = = + • + + = = + + + 1500 X 1000 a: 900 2 1500 4 1000-7. 900.T Dafür kann nach §. 11,6 geschrieben werden 1000-7. 900 2 1500 •4 1500 1000) a: (900 Da ferner (nach §.12, 1 Zus.) das Produkt (hier die rechte Seite der Gleichung) durch den einen Faktor (die Parenthese links) dividiert den andern Faktor (x) geben mufs, so ist: 1500-4 1000-7 900 2 + + • • • + + , _ ""- • + + 1500 + 1000 + ^^^''^^^' 900 Allgemein Der mittlere Termin ist gleich der Summe der Produkte der Kapitalien und Zeiten dividiert durch die Summe der Kapitalien. Für vorstehende Aufgabe 1800 fällt mithin der mittlere Termin in ,. + 7000 = 4W ,^ + 6000 Mon. = 4 Mon, .^^^^ 3400 , „ ' ^^ , ,,^ 1 1 Tagen. ° , rroportioniilitüt. §. 50. Anmerkung. Geht 257 von dem Termine aus, an welchem geschehen sollte, so würde die Aufgabe lauten: 900.// sind heute, also in Mon., 1500.// in 2 Mon., 1000.// in 5 Mon. zu zahlen. In wie viel Monaten (von heute an von die erste Zahlung- gerechnet) niiin ^J()(U// der mittlere Termin? fällt Antwort. Nach obiger Regel in + .3000 + 5000 900 -0-1-1500 -2 +1000-5 1500-1-1000 900 + ,,,, -^t ^uon. 3400 Rechnet man jene 2 weggelassenen Monate hinzu, so erhalt = + man 2 2j*V -^/V ^^on. wie oben. Offenbar ist also die Rechnung eine einfachere, wenn man immer den 1. Zahlunirstermin als Aus- gangspunkt mmmt. 2. Aufgabe. iV hat heute 1 100, in 3 Mon. ISOO, in 8 Mon. 4000, in 9 Mon. 3000.// zu zahlen. In wie viel Monaten kann er diese 1400 4000 1800 3000 10200 .// mit einem Male zahlen? Noch ist zur Bedingung gemacht worden, dafs das 1. Kapital mit 4%, das 2. mit 6%, das 3. mit 44-%, das 4. mit 5^0 berechnet werden soll. + + = + Auflösung. 1400.// geben in Mon. (heute!) mit 4<>/o denGewinn wie 1400-0-4.// in 1 Mon. mit ISOO.// «/ogeben in 3 Mon. mit 6 "/p denselben Gewinn wie 1800-3-6.// o in 1 Mon. mit 4000 8- 4^.// «. 4000.// in 8 Mon. mit 4^% in 1 Mon. mit \%. 3000-9-5.// 3000.// in 9 Mon. mit 5 Vo in 1 Mon. mit 1 ^ oWerden nun die vier Kapitalien an einem Tage bezaidt, der in X Monaten fallen soll, so ero;iebt sich in gleicher Weise: 1400./// geben in x Mon. mit 4^/o denselben Gewinn, wie 1400 a;- 4 y/ in Mon. mit l %. Eben so erhält man 1800- a> 6 ^Z, 4000 a; 4^ Jl, 3000 .x-b .// in 1 Mon. mit %. selben 1 = = 1 - • - 1 • 1 Offenbar geben nun 1400. a:. 4 in 1 in 1 + 1800 ..r-G + 4000 ..x-.4^-|- Mon. mit *^/o denselben Gewinn wie 1400.0.4 1800.3.6 4000 .8-41 Mon. mit l ^ q. Folglich ist: 3000. a:.5.// 1 + + 1400. = 1400 .r. . . 4+ 1800. + 4 1 a:. 6 + 4000. a:. 41 + 3000. + 4000 8 4^ + 3000 -9.5. 800 3 6 . + 3000 -9.5.// . • . .-c. 5 Dafür kann geschrieben werden: 1 400 . . Hieraus folgt 1 + 1800 6 + 4000 4^ + 3000 o) x + 1800 3 6 + 4000 -8.4^ + 3000 -9.5. (1400 4 . = 400 . . 4 4 . . . Berechnung von x in der 1. Aufg.): 4000 8 4^ 3000 .9-5 ^ 1800.6 3000.5 4000.4^ (vergl. die + 1400.4 Schur ig, Lehrbuch . . 1800 3 6 . + der Arithmetik. . + + I.Teil. . + . + 17 : : 258 Proportionalität. ^^- §• Allgemein Der mittlere Termin ist gleich der Summe der Produkte der Kapitalien, Zeiten und Procente dividiert durch die Summe der Produkte der Kapitalien und Procente. Für vorstehende Aufgabe fällt mithin der mittlere Termin 30.45 40.36 04- 18.18 324+1440 1350 "14.4+18.6 30.5 56 108 180+150 40.4^ _ ~ + = ^i = 6^Vy Mon. = 6 Mon. + + + + + 9 Tage. Noch könnte die Frage aufgeworfen werden, lere Zinsfufs dieser Aufgabe entspricht. man den Bezeichnet in + welcher mitt- mittleren Zinsfufs mit x, so die ist Rech- nung folgende: Mon. mit x^/o denselben Gewinn, wie Mon. mit 1%. Eben so: mit x ^/o denselben Gewinn 800 c/^ in 3 Mon. wie 1 geben 1800. 3..T^ in Mon. mit 1%. In gleicher Weise 4000. 8. o; und 3000. 9..r^/^ in 1 Mon. geben lAOOJl. in UOO.O.Xe/^ in 1 , 1 1%. mit Offenbar geben nun 1400 in 1 .;*^+ 1800 . 1% Mon. mit . .:k+ 4000 8 .x 3 . + 3000 .9 .x./^ denselben Gewinn, wie der schon oben berech- nete Ausdruck: 1 in 1 400 • . Mon. mit 1 400 4 1 . = 1400 + 1800 %. • . 3 . 6 + 4000 -8.4^ + 3000 .9.5^ Folglich + 800 4 + 1800 1 ic • . . . 3 ist • 3 • + 4000 6 + 4000 a; • 8 • 8 . • .r + 3000 44- • 9 • a: + 3000 .9.5. Hieraus folgt: _ 1400 . . 4 ''^"~ + 1800 3 6 + 40 00 8 4| + 3000 .9.5 + 1800.3 + 4000.8 + 3000.9 . . • . 1400.0 '"' Allgemein ist gleich der Summe der Produkte der Kapitalien, Zeiten und Procente dividiert durch Der mittlere Zinsfufs die Summe der Produkte der Kapitalien Für vorstehende Aufgabe ist + 18 -18 + 40. 36 + 30 -45 + 54 + 320 + 270 Anmerkung. und Zeiten. der mittlere Zinsfufs daher: 3114 644 4,8354%. Die hier gelehrte Berechnungsweise ist zwar die übaber nicht rationell. Denn bei der Auflösung der 1. Aufgabe wurde behauptet, dafs U)()0 Ji in 7 Mon. denselben Gewinn geben wie Um).7 Ji iu 1 Mon. Dies ist aber unrichtig, denn die in 7 Mon. zu zahlenden iOOOJl. sind jetzt (7 Mon. früher) kleiner als 1000.^^ Sind sie z. B. liche, sie ist : §. 50. Proportionalität. 259 1000^) geben Mon. Eben so sind die beiden anderen Kapitalien jetzt kleiner als 900 und 1500 Ji Zunächst mag daher berechnet werden wie grofs die 3 Kapitalien jetzt sind. Das 1. Kapital ist in 2 Monaten 900 .^Ä Wie grofs ist es heute? (Bejetzt 972 uK, in 7 Bo müfste es also 972 U2 (und nicht heifsen: Monaten denselben Gewinn wie 972 M .1 in 1 , rechnet mit 5 ",o)- Auflösung. 100 giebt in 12 m „ Mon. 2 „ 5 Zinsen, ^ „ „ 100 wächst mithin in 2 Mon. auf 100|- an. Daher: 100| in 2 100 jetzt; durch 100| divid.: Mon., 1,2, 100 . „^ , . , mit 900 multipl.: „ lOOf 10'^ „2 900 -900 ^— „ . , , jetzt. loof Das I.Kapital ist Das ist in 2. Kapital also jetzt Mon. 1500 Ji 4 450000 3. Kapital ist in 7 ^1200000^^^ 123d 102|4- n 1 Mon., 892,562 . 2 Da also nicht 900 ..^ in 2 die Kapitalien jetzt -j- Mon. eben so viel Gewinn als 900 in 2 Mon. eben so viel Gewinn . sondern 892,562^ geben c^ in 1 Mon. u. s. w. 892,562 >, Mon. 1000 uK, daher jetzt 100.1000 Es geben ,,^ l'47o,410 Ji 3<^3 10l| Das ./Ä daher jetzt , — = —uK^— = ,„. 100.1500 -> —r—— = 892,562 2 Ji als zusammen 1475,410 + 971,660 = 3339,632 ^ betragen und an einem noch zu bestimmenden Tage 900 -f 1500 4- 1000 bezahlt werden sollen , so würde nun = 3400 die J^. Aufgabe lauten In welcher Zeit (mittlerer Termin) wachsen 3339,632 Ji zu 5 UOO Jl. "/o auf au? Dafür einfacher: In welcher Zeit geben 60,368 Ji Zinsen ? 3339,632 Jl. zu 5 % (3400 — 3339,632 =) Auflösung. _ 100.60,368-, ^_ 100.60,368.12., , d339,bd2.o ., 3339,632.0 Dies wäre also der rationell berechnete mittlere Termin. Berechnungsweise gab 4-j-V= 4,353 Mon. Zinseszinsrechnung. Hat A ein Kapital von 800^//^ Die übliche 12. geliehen, dessen mit 5^"o zu berechnenden Zinsen jährlich abgetragen werden sollen, so würde die Schuld des A nach einem Jahre 800 1 5^ 800 -f- Zinsen von 800 800 -f 100 = • • 17- Proportionalität. §• ^^- 260 betragen, oder das Kapital nach einem Jahre auf ist + -««^ = 800.a+^) 800., Die nicht abgetragenen Zinsen sind mithin stets Kapital zu schlagen, wodurch die sogenannten „Zinseszinsen" entstehen (auch „Zins auf Zins"). Wäre das Kapital nicht 800, sondern 3790./^, so würde es mit 5^^% nach 1 Jahre auf angewachsen. zum 3790 .(1 +-7-^1 angewachsen sein. \ 51 Hieraus folgt, dafs jedes Kapital mit (Y) tiplicieren ist, welche es mit man nun Läfst (1 +~r^ j zu mul- die Summe haben will, auf nach einem Jahre anwächst. wenn man 5^% jenes (schon angewachsene) Kapital 800.(1-^ ^^ 100 wieder ein Jahr anwachsen, so wird es hiernach = 800(1 +^).(l + ^)==800(l + 800^/^ würden also nach ,, l Jahre auf 800(1 2 Jahren „ 800(1 + 100 + 100 anwachsen. Läfst man das letztere Kapital ^ (1+ 800(1+1^1(1+ ~ 100 y*wieder 1 Jahr anwachsen, so wird ^' ^^ 100 es jener Regel Y zufolge: = 800(I + ^)(.+^).(l+^). 800 t^M Oden wachsen mit Zinseszinsen Jahren auf 800 in 3 4 „ In gleicher Weise Zinseszinsen in 4 „ „ (1 • 800.(1 + -^j, 100/ +^)'u. s.w. an. fände man, dafs 3790./^ zu 4|% 4s \4 Jahren auf 3790 .(1 + —V 100 (l + -r^ 100 4-J 3790 . \' anwachsen. / mit : Proportioualität. §. 50. Hieraus resultiert folgende 261 allgemeine Regel: Um zu berechnen, auf welche Summe ein Kapital anwächst, wenn die jährlich zu zahlenden Zinsen nicht abgetraoen werden, hat man die Procente durch 100 zu diviDie Summe dieren und zu dem Quotient 1 zu addieren. ist hierauf so oft mit sich selbst zu multiplicieren, als die Zahl der Jahre Einheiten hat. Das erhaltene Produkt (Potenz) ist alsdann noch mit dem Kapital zu multiplicieren. Beispiel. N leiht dem ß 4000.// zu 3^**/o. Die Zinsen, welche jährlich abgetragen Averden sollten, hatte B 5 Jahre lang nicht bezahlt. Auf welche Summe war das Kapital in diesen 5 Jahren angewachsen? Auflösung. Auf 4000.(1 +-^J = 4000.(1 + -^-1' =4000. (I^f ,,,^^ Da so ist 4000 . ~= 31 31 4000 . (1 31 31 .. + ~] = 4000 + 4000 • die Multiplication mit -^r— dafs man die jedesmal Folglich erhöht. 31 am 1 -^ besten dadurch auszuführen, zu multiplicierende Zahl 4000 • um den 30. Teil 30 : 133,333 4133,333:30 137,778 4271,111 :30 142,370 4413,481: 30 4560,597 152,020 : 30 4712,617./// das gesuchte Kapital. 2. Beispiel. wohner und nahm am 1. Die Stadt jährlich N hatte \\^l(i zu. am 1. Dez. 1880 45719 EinWie grofs wird die Stadt Dez. 1887 sein? Auflösung. Da Bevölkerungen, Anpflanzungen u. s.w. offenbar eben so zunehmen müssen, wie ein mit Zinseszinsen anwachsendes Kapital, so ist hier die gesuchte Zahl § 2ß2 ^^- rroportionalität. = 45719(l+^)'=45719(l + ^)' IV = 45719 81 V = 45719(1+^) (-g^) / -45719. '">"'> 11.11 11.11.11 11.11 Einw — Auch hier 80 80 kann man 1 81 . '80 Zahl um den 80 80 mit die Multiplication l-f--—- dadurch leicht ausfuhren,> dafs tiplicierende 80 80 80 80. Teil erhöht. 45719 . man ~^zr, . die jjedesmal d. i. mit zu mul- Daher: :80 571,49 46290,49 578,63 : 80 46869,12:80 585,86 47454,98:80 593,19 48048,17:80 600,60 48648,77 :80 608,11 49256,88 : 80 615,71 49872,59 Einwohner. lich N leiht dem B 7000.^ zu 5 o/«. B zahlt die jährabzutragenden Zinsen nicht. Auf welche Summe wächst das Aufgabe. Kapital in 4^ Jahren an? Auflösung. Zunächst berechne man, auf welche 7000 cJJ in 4 Jahren anwachsen. Man erhält 7000 (1 = 7000 + -^] 100 100/ ' y . (1 + ^"j 20/ . Summe Daher: die Dieses Kapital inufs nun noch auf liehen werden. 263 Proportionalitüt. §. 5Ü. 7 , Jalu-e zu T)"« ausge- Es wächst daher auf 8oUS,544 + (Zinsen von 8508,544 Jahren) an in y 8508,544.-^.5 = 8508,544 H 100 85,08544.7.5 8508,544 = 9 = 8508,544 + 330,888 = 8839,432^^ 13. Kettenrech nung (Kettenregel, Kettenansatz, Kette — Reesischer Ansatz). Diese höchst praktische Rechnung lehrt, wie der 5. Satz dieses Paragraphen, aus 3 gegebenen Gröfsen eine Unbekannte finden. Sie löst jedoch derartige Aufgaben weit einfacher als jener 5. Satz, wenn die srleichartioen Gröfsen nicht o;leichbenannt sind, vielmehr erst durch Zwischengleichungen in Beziehung zu einander gebracht werden können. Ferner kann die Kettenrechnung zunächst nur bei direkt- pro])ortionalen Gröfsen Anwendung finden. Das Verfahren selbst besteht darin, dafs man zwei senkrechte Zahlenreihen bildet, die linke Seite oben mit der zu suchenden, gewöhnlich mit x (oder einem Fragezeichen) bezeichneten Gröfse beginnt luid dieser «gegenüber, also auf die rechte Seite oben, die in der Aufgabe mit der Unbekannten zugleich im Fragesatze stehende (und daher mit derselben ungleichartige) Gröfse A stellt. Hierauf geht man zu der mit dieser letztern (A) gleichartigen Gröfse ß der Aufgabe über, indem man, die Zwischengleichungen benutzend, jede neue Zeile mit demselben Mafse beginnt, mit dem man die vorhergehende beendigte. Ist man auf diese Weise bei der Gröfse ß (auf der linken Seite) angelangt, so setzt man ihr gegenüber (auf die rechte Seite) die Gröfse C, welche mit der zu suchenden (x) gleichartig ist. Jede nun folgende Zeile beginnt wieder, wie bisher, mit dem die vorhergehende Zeile schliefsenden Mafse, bis man rechts unten zu einer Gröfse gelangt, die mit der zu suchenden (x) durch dasselbe Mafs ausgedrückt ist. Ist auf diese AVeise die Kette angesetzt, so richtet man etwa vorhandene gemischte Zahlen ein, behält von den Brüchen die Zähler auf derselben Seite und setzt die Nenner auf die entgegengesetzte. Hierauf kürzt man die Zahlen links mit denen rechts. Endlich ergiebt sich die unbekannte Gröfse (.r) dadurch, dafs man das Produkt der rechtsstehenden Zahlen durch das Produkt der Zahlen links dividiert. 264 50. §. Proportionalität. 134^ engl. Yard kosten 15 Shilling, 1. Beispiel. Meter bekommt man für 49 Mark, wenn 1 Yard = 1 Pfund Sterling 10 Shilling 20^ Mark? = = Ansatz. X Meter 20i .£. 49 Pf. St. 20 1 (L) M s. viel ob. d. Erklär.) Pf. St. 1 m (Gröfse^) löShill (Gröfse A, Wie U Meter, Shill. Yard (Gröfse C) 32" 1 Yard Meter. 35 Jetzt sind 20|- 27 und 32 rechts, links, 4 rechts 81 und 81 =~7~) 13^^ einzurichten zu behalten, links So erhält man X Meter 49 zu setzen. 81 (M) 15 2 35 die 27 -^r die Zähler Nenner 2 und 35 die Zahlen: 20 27 32 4 27 mit 81 zu kürzen (3 an die Stelle von 81 zu desgleichen 35 mit 49, 5 und 2 der linken Seite mit 20 Hierauf ist setzen, rechts zu kürzen. So ero^iebt sich: X Meter (N) 3 8i 15 20 27 2 32 4 lun ist x=^ 7.2.32.4 1792 39,82 Meter. 3.15 45 und N Anmerkung. Die hier durch die Zahlenkomplexe veranschaulichten Operationen nimmt man in der Praxis sogleich in der angesetzten Kette (siehe L) vor, indem man 20^ streicht, M dafür auf dieselbe linke Seite den Zähler 81, auf die rechte Seite den Nenner 4 setzt u. s. w. Beweis. Die Gleichungen X Meter = 49 Mark, = = 20 = 13^ Yard, 15 Meter Yard = = 49- Mark, x-\ Meter 20^.1 Mark =1-1 = 20-1 1-1 Mark 20|- 1 Pf. St., Pf. St. 1 Shill. Shill. können auch 1 -|| 1 Pf. St., Pf. St. 15-1 1 • 1 Shill. Yard Shill., 13^-1 Yard, ff 1 Meter • : : : Propoitionalität. §. 50. geschrieben werden. X • = 40 . Nacli Mtr. '2^ 1 • . K/Z • . 1 1 .// 1 Vi. St. • . 1 ./i, durch 1 Pf. St., 1 Pf. 8t. 1 20 Nach §.13, 30 kann man durch aber 11, 10, Zus. §. 1 . . 1 • Slnll. 1 • 265 5 • 13i- 1 • nun: ist Shill. 1 Yd. • • 1 . 1 ?J Yd. . 1 Mtr. ferner beide Seiten durch 1 Mtr., Sh. und l Yd. dividieren. Es bleibt alsdann nur: .r. .15.1=49.1.20.13^ 20^.1 Nach demselben Satze beide 35 durch 20^.1.15.1 Seiten diert, giebt endlicii divi- 0.2 49.1 .20-13^ X 35" 20^.1.15.1 Vergleicht man dieses Resultat mit li, so ergiebt sich die Regel, dafs die Unbekannte der Quotient aus dem Produkt der Zahlen rechts und dem Produkte der Zahlen links ist. Werden noch die gemischten Zahlen dieses Quotienten eingerichtet und die Doppelbrüche (nach §. 37) beseitigt, so findet mau 49.20.27.32.4 2.35.81.15 X Vergleicht man diesen Quotient mit M, so zeigt sich auch die oben gegebene Regel hinsichtlich der Anordnung der Zähler und Nenner. 2. Wie Beispiel. viel Kilogramm einer W^are bekam man (im Jahre 1860) für 31 1 Francs, wenn 25 österr. Lot 2| Papiergulden kosteten ? Man kennt aufserdem folgende Beziehungen 1 1 1 1 = 32 Lot; 100 Pfd. = 112 Pfd. 87^ Silbergulden = 100 Papierg.; Silbergulden = | Thaler; Thlr. = 30 Groschen; Pfd. österr. Kilogr. = sächs. österr. 2 sächs. Pfd.; 1 Franc == 8 Groschen. Ansatz. X Kilogr. Fr. 30 Gr. l Thlr. 31i Frc. 1 2| Pap.-G. Lot 32 100 Ost. Pf. 2 Sachs. Pf Jetzt Brüche Zahlen sind auf die 87|^, 2-§^, andere 31^ Seite Gr. 1 Thlr. 1 87^ Guld. (B) 8 100 25 Guld. Pap.-G. Lot 112 sächs. Pf. KiloLT. einzurichten zu (C) öster. Pf. 1 1 (A) setzen. und So die Nenner der erhält man die Proportionalität. §. 50. 266 X 125 Kilogr. 30 2 175 12 32 100 2 8 100 25 112 3 2 5 4 Nachdem man noch 100 mit 100, 2 mit 2, 2-4 mit 8, 175 mit 25, die entstehende 7 mit 112 u. s. w. gekürzt, behält man Folglich ist: rechts 125, links 2, 4 und 6. x= 2.^.Q =2»6^4 Kilogr. 3. Beispiel. Der Kaufmann S aus München kaufte (im Jahre 1850) in England 75 Pfund einer Ware für t2| Pfd. Sterl. Auf dem Transporte nach München verdarb 2|^ Die der Ware. Spesen (Transportkosten) betrugen 1|^%. Wie viel Lot konnte S von dieser Ware für 35 Kreuzer geben, um zu gewinnen? % 1 1 1 engl. Pfd. = 453,6 Gr.; Pfd. Sterl. = bayer. Guld Ansatz. 20% = = 60 Kreuzer. X Lot 35 : 60 7 Ivreuzer bayer. Gld. 6f Thlr. 12|Pfd.St. (B) = = bayer. Pfd. 560 Gr.; 32 Lot 7 bayer. Gulden; 6i Thlr.; 4 Thlr. 1 1 560 1 engl. Pfd. Gramm bayer. Pfd. 120 100 1 4 1 75 453,6 1 32 100 97i 100 101 Kr. (A) bayer. Gld. Thlr. Pfd. St. engl. Pfd. (C) Gramm bayer. Pfd. Lot a b c Um Anmerkuns zu gewinnen (120 Kreuzer beim zu Verkauf gegen 100 Kr. beim Einkauf zu erhalten), mufs er für dasselbe Geld weniger Lot geben. Folglich ist die (ohne die 20% berechnete) Lotzahl noch durch die gröfsere Zahl 120 zu dividieren und mit der kleinern Zahl 100 zu multiplicieren, mithin 120 auf die dividierende (linke), 100 auf die multiplicierende (rechte) Seite zu stellen. Zu b: 'T^^TT^ 100 % Da 97^% nur noch 75 .97-'5 d. h. der Ware verdorben, so hat er von 100 2f Ware. Folglich mufs es rechts statt 75 heifsen: 97^ •' ist auf die Seite der 75, 100 auf die entgegen° * gesetzte Seite zu stellen. : Zur: geworden, Der Preis der Ware war 12^ statt und durcli ilie mufs St. die gemischten Zahlen und die man die Zahlen: Nenner auf Spesen 1 60 7 27 64 560 120 100 405 höher heifsen lOU auf die andere eingerichtet (453,6 die andere Seite gesetzt X Lot ^% 24 -1014 es daher ^^^,7j7. 10 1^ auf die Seite der 12-^, folglich ist Seite zu stellen. Nachdem % Pfd. 267 rroportionalilät. §. 50. worden = ———1 sind, erhält 35 4 75 4536 32 100 486 100 4 5 4 10 5 Sind hier die Zahlen gegenseitig gekürzt, so behält nur noch die Zahl 6. Folglich ist: 6-1 man rechts = 6 Lot. 1 Um Zusatz. Aufgaben mit indirektproportionalen Gröfsen anzusetzen, hat man nach dem vorläufigen, direktproportionale Gröfsen voraussetzenden Bilden der Kette sämtliche Zahlen von A bis B (s. ob. die Erklärung) auf die entgegengesetzte Seite zu stellen. In 4 Beispiel. 30 Männer vollenden eine Arbeit in 48 Stunden. welcher Zeit 40 Frauen, wenn 5 Frauen dasselbe leisten wie Männer? Denkt man sich direktproportionale Gröfsen, so würde man anzusetzen haben X Tage 5 (B) Da 40 Frauen Frauen 30 Männer aber 40 Personen 4 (A) Männer 48 Stunden (C). weniger Zeit vollenden als 30, die Aufgabe also indirektproportiouale Gröfsen enthält, so sind die Zahlen von A bis B auf die entgegengesetzte Seite zu stellen. Daher Ansatz: ist die Arbeit in der endgültige x Tuse 40 4 30 48 268 §• Pioportionalität. ^^* x 5 40 30 Berechnung: a: Regula 14. =5 48 12 3 • 3 • 3 = 45 Stunden. falsi. Man berechnet die Angaben der Aufgabe an Stelle der zu suchenden Zahl mit 2 beliebig angenommenen Zahlen (Hypothesen) und schliefst dann aus dem gefundenen, mit der Aufgabe nicht übereinstimmenden Resultate mittelst der proportionalen Reduktion auf die Einheit auf die zu suchende Zahl. Beispiel. Ä sagt zu B: Merke dir eine Zahl, multiplimit 4, subtrahiere vom Produkt 10, addiere zum Reste das Doppelte der gemerkten Zahl, dividiere die Summe durch 3 und ziehe vom Quotient die Hälfte der gemerkten Zahl ab. Wie viel hast du jetzt? B antwortet: Ich habe ^ mehr als ich mir gemerkt hatte. Welche Zahl hatte sich B gemerkt? 1. ciere sie Auflösung. Angenommen, B hätte sich 15 1. Hypothese (Annahme). gemerkt, so würde er der Aufgabe gemäfs folgende Operationen vorgenommen haben: 15-4 = 60; 60—10 = 50; 50 + 2-15 = 80; 80:3 = 26^; 15 ^=19i 2 26| Diese Zahl aber ist 4^ mehr als die angenommene Zahl 15. Folggemerkte Zahl nicht, weil ß nach der Aufgabe nur ^ lich ist 15 die mehr erhalten 2. sollte. Hypothese. nete er: 10.4 = 40; B mag gemerkt haben. sich 10 40—10 = 30; 30 + 2-10 = 50; 50:3 Dann rech- = 16f; 10 Dies ist Aufgabe 1^ mehr als die gemerkte Zahl 10, verlangt, ^ mehr. nicht aber, wie die Resultat Gemerkte Zahl H n 15 10 ? 6 (Die der Aufg. entsprechende gemerkte Zahl.) d. i. um 2^, so fällt Fällt also das Resultat von 4^ auf If wie viel mufs gemerkte Zahl von 15 auf 10, d. i. um 5. 15 bis zur gesuchten Zahl fallen, wenn das Resultat von 4^ bis ^, , Um die d. i. um 4 fallen soll? : : ; : 269 Proportionalität. §. 50. Fallen des Kcsultata Venninderung von 4^ aus: der 1 .") 5 9 Oder; Beim Resultat 2i ist die Verminderung die Verminderunir beim Resultat 4? Wie 5. Verminderung der Resultat: 5 1 durch ^\ ; grofs ist ö div. mit 4 mult.: 1 4 um 15 mufs also Sie erhalten. ist um 8 vermindert werden, daher 15 8 7. — = die gesuchte Zahl zu N leiht dem A ein Kapital zu 5*^/0 auf 8 Moanderes Kapital, welches um \W) Jl. kleiner ist, das Doppelte jenes ersten Kapitals, zu 4 "/o auf 9 Monate. Beispiel. 2. nate, als dem D N erhält er dem von ein ./ A und B zusammen 305 Jl. Auflösung. l. Hypothese. des ß (s. Zinsen. Wie viel hatte geliehen? Aufgabe) Das Kapital des A =2 • 1500 1500, dann sei — 100 = 2900. 2 ist das . 1500 A Zinsen des B= Zusammen 50 -|- 87 = 137 50; 100 2900. 87. 100 Zinsen (also nicht 305, wie die Auf- gabe verlangt). 2. des Das Kapital Hypothese. ß =2-2700 — 100 = 5300. Zinsen des Zusammen 90 -|- 1 umme A = ß = ^ des =2700, dann sei ist das 2700. -|. 5 tttt: — — = 90 - 100 5300. 44 -4 100 59 =^ 249 Zinsen der Zinsen: = (statt 159. 305 der Aufgabe). §• ^ö- 270 Proportionalität. Steigt die Summe der Zinsen von 137 bis 249, d. i. um 112, so steigt das Kapital des A von 1500 bis 2700, d. i. um 1200. Steigt nun die Summe der Zinsen von 137 bis 305, d. i. um 168, um wie \\q[ wird dann 1500 bis zum gesuchten Kapital steigen müssen? Steigen der Summe der Zinsen: Vergröfserung des Kapitals 1500: 1200 112 168 Bei 112 ist 9 die Vergröfserung (der 1500)= 1200; 1200 1 112 1200.168 ifiS Das Kapital 1500 ist also um gesuchte Kapital des A zu erhalten. 1800 zu vermehren, Dieses ist daher um das = 1500 + 1800 = 3300 B = 2 3300 — 00 = 6500 und mithin das Kapital des • 15. Jl. 1 Auflösen durch Rückwärtsschreiten. Gewisse Aufgaben lassen sich einfach dadurch lösen, dafs man vom bekannten Endresultat aus bis zur unbekannten Ausgangszahl rückwärts schreitet. Beispiel. 5 Personen, A, B, C, B, E, machen ein Spiel. Zuerst soll A jeder der übrigen Personen so viel geben, als er schon hat (hatte z. B. B 17, so würde A dem ^ 17 zu geben haben), hierauf soll B jeder der übrigen Personen so viel geben '. E B hat, hierauf C, dann und zuletzt E. Nachdem so viel gegeben, als er schon hatte, besafsen sie alle gleichviel und zwar Jeder Ih^Jl Wie viel hatte Jeder im Anfange? als er jetzt Jedem Auflösung. Nachdem A B 256 256 E gegeben, hatte C B E 256 256 256. A (desgleichen B, C und B) 128 gehabt alsdann von E noch 128 zu bekommen hatte, so dafs er nun jene 256 besafs. Mithin hatten sie vor dem Austeilen des E: Folglich niufs vorher haben, Da weil er E A B C B 128 128 128 128 ? = 512 gegeben hatte jedem 128, zusammen also 4 128 und noch immer 256 behalten, so mufs er vor dem Austeilen 512 i: • + 256 = 768 gehabt haben. Folglich besafsen sie vor dem Austeilen des E'. §. Von den 51. entgegengesetzten Gröfsen. A B C D E 128 128 128 128 768. Vor dem Austeilen des 64 D 64 271 mufs Jeder 64 ? 384 gehabt haben, D aber offenbar: 128 vermehrt um das, was er dem 704. 64 64 64 384 A, //, C und E gegeben, d.i. 128 Vor dem Austeilen des D besafsen sie also: 64 64 In gleicher Weise findet man 64 32 Für C 32 192. ? 336 176 96. 656 336 176 96. ergiebt sich 32 Vor dem Austeilen ? Austeilen des C-. 192. 352 16 16 352 384. 672 32 Vor dem Austeilen des Für A ? dem + 32 + 32 + 352 + 192 = 672. ergiebt sich 64 32 Für B 704 vor = + + + + B-. + 16 + 336 + 176 + 96 = 656. des A 328 ergiebt sich 16 Daher Daher oder der anfängliche Besitz: 168 88 48. 88 48. + 328 + 168 + 88 + 48 = 648. Sie besafsen mithin anfänghch: 648 §.51. 328 168 Von den entgegengesetzten Gröfsen. (Positive und negative Gröfsen.) 1. Entstehung und Wesen. Betrachtet man Gröfsen, die nur in einer Richtung vorvon einem Standpunkte innerhalb derselben aus, so ergeben sich zwei entgegengesetzte Richtungen. a. handen sind, Betrachtet man z. B. die Teile der geraden Linie 5 L L N N M von aus, so eru;el)cn sich die beiden entgegengesetzten Richtungen iM .\ und .)/ L. Man nennt alsdann die eine Richtung, z. B. A\ die positive, die entgegengesetzte, ML, die negative. Betrachtet man die Teile der Geraden (JR von S aus, so ist z.B. QS jiositiv, SR negativ. Gewöhnlich setzt man die Richtung nach rechts {M N) und nach oben {S Q) positiv, nach links {ML) und nach unten {SR) M negativ. R 272 §. Von den 51. entgegengesetzten Gröfsen. b. Liegen die Gröfsen nicht so, dafs sie von irgend einem Standpunkte aus betrachtet nur in 2 entgegengesetzten Richtungen vorhanden sind, können sie vielmehr jede nur mögHche Richtung einnehmen, so sind sie weder positiv noch negativ, man nennt sie alsdann absolute Gröfsen. So sind z.B. die Seiten eines Dreiecks absolute Gröfsen (Linien), da jede in Bezug auf die andere eine beliebige Richtung einnehmen kann. Eben so ist der Radius eines Kreises eine absolute Gröfse, da er nach jeder Richtung hin liegen kann. Zieht man dagefjen vom Durchmesser UV nach oben und unten Senkrechte bis an die Peripherie, so sind die oberen den unteren immer eines Kreises entgegengesetzt, und man bezeichnet daher die oberen als positive, die unteren als nesrative Senkrechte. d a I M M A I I D E I I von dem aus die Gröfsen entgegengesezt den Zahlen offenbar (Null). Denn mifst man von aus die Strecken mit der als Einheit geA, MB, dachten Länge MA Ma, so erhält man für MA die Zahl 1, für die Zahl 2, für C Geht man von A{=\) aus u. s. w. in der Richtung nach M, so nimmt auch die von aus gemessene Strecke, folglich auch die gleichbedeutende Zahl fortwährend ab Der Mittelpunkt liegen , ist , bei M MB M M MC = "i : M 111 — 1 r-, -tt;^ B. -— (= der Hälfte von MA), -—, 100 2 4 10 u. s. w., bis man zu i>/=0 gelangt. Auf der andern Seite würde man die jenen Gröfsen MA=^\, .... entgegengesetzten Gröfsen erhalten. Mh ^. und man erhält z. MB^I = Mc^3 Ma=\. 6 7 8 9 I ! t ' 10 11 12 \ ' f Setzt man in vorstehender Linie die gleichweit abstehenden Punkte mit den Zahlen 6, 7, 8, 9, 10, ... identisch und betrachtet man 9 als den Mittelpunkt, so würden die von 9 gleichweit abstehenden Zahlen 11 und 7 offenbar entgegengesetzte Zahlen vorstellen. Da nun 11 um 2 gröfser als 9, 7 um 2 kleiner als 9, so würde man demnach vom Mittelpunkte 9 aus durch Anwendung der entgegengesetzten Operationen Addition und Subtraktion entfresrengesetzte Zahlen erhalten. . Läfst man die Zahlen nach rechts hin abnehmen, 12 11 10 9 8 7 z. B. 6 d , §.51. SO Von den würden gleichwohl liegen entgrefirensresetzt durch Addition der entgegengesetzten Grüfsen. 273 und 7 in Bezug auf den Mittelpunkt 9 und die eine Zahl würde o;anz wie vorher 1 1 Zahl 2 zum Mittelpunkte 9, entgegen- die vom Mittelpunkte 9 entstehen. Hieraus folgt: Entgegengesetzte Zahlen entstehen dadurch, dafs man vom Mittelpunkte aus dieselbe Zahl addiert und subtrahiert. gesetzte durch Subtraktion der 2 Da nun nicht 9, sondern, wie oben gezeigt worden ist, e. der Mittelpunkt der Zahlen ist, so müssen die beiden Zahlen, um 4 einerseits und durch Verwelche durch Vermehrung von um 4 andererseits entstehen, offenbar entgegenminderung von Obgleich es gleichgültig ist, Avelche von diesen gesetzt liegen. und 4 entstehenden Zahlen positiv und welche negativ beiden aus genannt wird, da Positives und Negatives nur Entgegengesetztes bezeichnet, so entspricht es doch dem bisherigen Charakter der sind, positive (affirmative, beZahlen, dafs diejenigen, welche sind, negative jahende, wirklich vorhandene) und die, welche genannt werden. Da man die positiven Gröfsen mit -{" (plus), die negativen die(minus) bezeichnet, so ist die positive Zahl mit jenige, welche um 4 gröfser als 0, die negative Zahl 4 dieist. jenige, welche um 4 kleiner als > < — +4 — f. Der bisherigen Entwickelung gemäfs gewinnt man durch nachstehende Linie Y ein anschauliches Bild sämtlicher positiven und negativen Zahlen: — OO ''' —5 —4 —3 —2 —1 .... 4I 1 -1-2 -1-3 I ' -f4 I +5 . . . . + CO (Y) ' Positive Zahlen. Negative Zahlen. Zugleich ergab sich, dafs +4 —4 um „ „ und 4 gröfser als die hnks liegende Zahl 0, 4 kleiner „ 0_, d. i. (s. §.1,6) 4 gröfser „ die links liegende Zahl 4 — folglich: + 4 Jede um 8 gröfser als die links liegende Zahl —4 Y ist. enthaltene Zahl ist demnach gröfser als der Linie eine links liegende und zwar um so viel Einheiten gröfser, um so viel Abschnitte (Einheiten) sie von der links liegenden entfernt ist. in Daher ist +9 +9 um „ 7 gröfser als -|-2, 8 18 , §-51. 274 Von den + 3 - 6 + 40 + -1 und folglich entgegengesetzten Gröfsen. um 7 gröfser als 10 30 „ „ „ „ „ „ 1 um 9 8 „ -1 2 kleiner als 5 „ „ + - 50 „ Die Strecke von die von 5 bis 4, —16, +10, 1 auch — — - — „ „ +5 1 4, +42. ist eben so (s. die Linie Y) oder von 3 bis +2, oder von Diese Strecke (von 5 Einheiten Länge) würde also, 6. wenn sie unabhängig von einer entgegengesetzten Lage gedacht wird, die absolute (weder positive noch negative) Zahl 5 vorstellen (s. Satz b). Mifst man jedoch mit dieser „absoluten Zahl" vom Mittelpunkte aus nach rechts, so entsteht die positive Zahl 5. 5 entgegengesetzt (nach links) die negative Zahl g. grofs, als 11 bis — — + — bis — 0, , — : + Folglich hat man in der positiven Zahl 5 und in der negativen Zahl 5 zuerst das Vorzeichen (+ oder ) zu unterscheiden, welches die vom Mittelpunkte ausgehende Sichtung angiebt, und dann die absolute Zahl (5), mit welcher die Entfernung vom Mittelpunkte (0) gemessen wird. Abstrahiert man von der Richtung, so drückt man sich aus: 2" (d.h. die 5 ist absolut genommen um 3 gröfser als absolute Strecke, resp. Zahl 5 ist um 3 gröfser als die absolute Strecke, resp. Zahl 2), oder: „ 6 ist absolut genommen um 10 16" (vergl. das 7. Beisp. in f.). kleiner als — — — „+ — — h. Da die absolute Strecke 4 (die absolute Zahl 4) um 1 gröfser als die absolute Strecke 3 (die absolute Zahl 3), die posi3 tive Zahl 4 aber auch um 1 gröfser als die positive Zahl ist (die negative Zahl 4 ist um 1 kleiner als 3!), so sind + mithin die positiven — + — Zahlen den absoluten gleich. Zahl kann also positive gesetzt werden. positive stets die absolute, Für die für die absolute die i. In „8 Personen" ist die Zahl 8 zunächst eine absolute, weil hier keine entgeg-eno-esetzte Eichtun«; auftritt. Nach Satz h ist diese absolute 8 aber auch der positiven 8 gleich. Von 8 Personen — können 2 Persich 10 Personen nicht entfernen, das Resultat „ sonen" würde wegen der mangelnden entgegengesetzten Richtung unmöglich sein. Allgemein: Individuen, bei welchen eine entgeg enge setzte Richtung nicht auftritt, lassen nur positive, nicht aber negative Zahlen zu. —2 Tritt . . . . ein Ereignis 2 (d. Minuten nach 7 i. Uhr + 2) — Minuten, oder +1, 0, 1, mufs es resp. 7 Uhr 2 Min,, ein, so 4 §.51. Uhr 7 1 Um., 7 Von den Uhr nach 275 Uhr 59 Min., 6 Uhr 58 Min Uhr ist daher gleichbedeutend mit Min., 6 — 12 Min. stattfinden. entgegengesetzten Gröfsen. . 7 — 12 12 (d.i. +12) Minuten vor 7 Uhr. In gleicher Weise ist Min. vor 7 Uhr gleichbedeutend mit +12 Min. nach 7 Uhr. In solchen Fällen haben also sowohl die positiven, als auch die negativen Zahlen Sinn, und es können sogar die positiven Gröfsen in negative, die negativen in positive umgekehrt werden. +4 und — 4 erhält k. um mehrt, resp. die „ gleich , + 4, — +4 Summe Folglich dafs 4 —+4 die ist um man 4 ver- ist der positiven Zahl negativen „ „ —4 Differenz oder die positive Zahl die negative Zahl +4, — die Abkürzung für die Summe Abkürzung für die Differenz 4. Um und man dadurch, 4 vermindert. daher die Sätze in Bezug auf die entgegengesetzten (pos. kann man für + + + das 4 (wobei das Additions4 (wobei Vorzeichen) einstweilen die Summe 4 zeichen), eben so für 4 ( das Vorzeichen) die Differenz ( das Subtraktionszeichen) setzen und die Rechnung mit dieser Summe und Differenz statt der positiven und negativen Zahl ausführen. Erhält man dann als Resultat z. B. die Differenz 7, 80 setzt man dafür die negative Zahl 7, und erhält man die neg.) Zahlen zu beweisen, — — • — + — — — Summe 0+ 2 „ , so setzt man 2 dafür die positive Zahl o +^o Anmerkung. Aus geometrischen Gründen hat man sich die Linie der positiven und negativen Zahlen auf der Oberfläche einer unendlichgrofsen Kugel zu denken. Die vom Nullpunkte aus auf dieser Oberfläche und <» nach links zu fortgesetzte Linie gelangt nach rechts zu -|- oc da diese beiden Punkte gleichweit von 0, aber auch unendlich weit entfernt sein müssen, so liegen sie gegenüber. Der vom Nullpunkte durch den Mittelpunkt dieser Kugel gezogene Durchmesser mufs also jenseits auf -|- Gc und cc treffen. Wie man von aus beim Fortschreiten um nur ein unendlichkleines Stück nach links zu gelangt, so mufs man auch er aus beim Fortschreiten um nur ein in der Richtung nach rechts von co liegen also so oo gelangen. <x> unendlichkleines Stück zu und unendlich nahe beisammen wie -f0. Wollte man dieser Aufund fassung entgegenhalten, dafs die Linie der entgegengesetzten Zahlen doch nur in einer Ebene und nicht auf einer gekrümmten Fläche lägen, so ist dem zu erwidern, dafs der Teil der unendlichgrofsen Kugel, in welchem wir die endlichen und wenn auch noch so gröfsen Zahlen konstruieren, doch nur eben seift kann. Denn wiche derselbe von -}- Decillion bis Decillion nur um das geringste Angebbare von der Ebene ab, so wäre die Kugel nur eine sehr grofse endliche, aber keine unendliche. — , — + — + , — + — — — 2. a. Addition mit entgegengesetzten Zahlen. Formelle Additio'n. — Summe der entgegengesetzten Gröfsen 8, +11 und müfste vollständig (— 8) (+ 1 1) (— 14) geschrieben werd. h. die negative Zahl 8 vermehrt um die positive Zahl Die — 14 den, —+ + 18* : § ^^- 276 ^^" ^^° entgegengesetzten Gröfsen. — 14. Man läfst jedoch 11 und vermehrt um die negative Zahl das Additionszeichen stets weg und schreibt die zu addierenden Gröfsen nur mit ihren Vorzeichen neben einander. Jene Summe -f- ist daher = —8 + 11 — Die Summe „ ,, von „ Ist der „ 14. — 5 und — 13 = — 5— 13; -2, +4 und +30 = — 2 + 4 + 30; — —7 und — 8 = —6 — 7 — positiv, so läfst Daher die Summe Eine solche von 8. 6, I.Summand +3 das Vorzeichen weg. — 10 = 3 — 10; und +36=1 — 20 + 36; und +23 = 18 + und „ +1, —20 „ +18 Summe man 23. von positiven und negativen Zahlen nennt man „algebraische Summe", die zu addierenden Zahlen „Glieder" derselben. Die vorletzte Summe ist also eine dreigliederige. Umgekehrt bedeutet — 4 + 6 — 8 so + (-6) + (-8) (-4) < viel als §. 51. Von den entgegengesetzten Gröfsen. 277 Zahlen, die Minuszeichen aber Subtraktionszeichen 0, 7, 5 absolute =0 — 7 + — 5 = — 7— 5 = — (7+5) sind] Eben = — 12 =--12 (Diff.) Zahl). / (nerr. v » so: + 3 + 4 = (+3) + (+4) = + + (0 + = + 3 + + 4 = + 3 + 4 = 0+7 (Summe) = + 7 Zahl). (0 4) 3) (posit. Anmerkung. Der Anfänger Summe von 7 sich — 7 —.5 auch + 3 + 4 = Summe tive Einheiten =—12. Eben so -j7 pos. Einheiten Einheiten = = Um II. könnte negativen Einheiten und 5 negativen Einheiten 2 von 3 denken = 12 u. 4 als nega- positiven 7. ungleichstiramige verschiedenen Vorzeichen (mit behaftete) Zahlen zu addieren, vermindert man die gröfsere absolute Zahl um die kleinere und giebt der Differenz das Vorzeichen Summanden des mit der gröfseren absoluten Zahl. — + = I.Beispiel. um 13 8 8 vermindert Die gröfsere absolute Zahl 13 ? absolute Zahl der zu suchenden Summe. Das Vorzeichen derselben ist das der gröfseFolglich ist die verlangte Summe ren absoluten Zahl (13), also kleinere die giebt 5 als — . — + 2. Beispiel. 19? Die gröfsere absolute Zahl 19 ver7 12 (die absolute Zahl der Summe). mindert um die kleinere 7 Das Zeichen ist das des Gliedes +19, weil dieses die gröfsere 12 oder =12. absolute Zahl hat. Daher = =+ = — (— 13) (+ = — 13) + (0 + Beweis. 13 + 8 = — 13+0 + 8 = 0— 13 + 8 =+ — (13 — = —5 =—5 Zahl). — = _7 + 19 +19 7=(0 + 19)-f-(0 — = + 19 + — 7 = + 19— 7 = + (19— = + 12 (Summe) = 2 Zahl). Beweis. Zwei ungleichstimmige Zahlen mit gleichen absoluten Zahlen heben B. +7 — 7 = 0; denn (— (+ = — + + = —8+ +8= —8+8= + Nun ist— 13 + 8 = — 5 — 8 + 8 (und weil — 8 + 8 hebt) = — Eben so — + 19 = — 7 + 7 12 (und weil —7 + 7 sich hebt) =+12. Beispiele. +3 — 7 = — 4 oder 3 — 7 = — 4; + 11— 8 = + 3 oder 11 — 8 = 5 22 .,,.,, absolute ~ 11 = 15 ~ 22 ~ 15 == 7 Siebt (0 8) 1. 8) 9, 19] [s. §. 8) (negat. (Diff.) 7) 1 7) (posit. 2. sich, (0 8) (0 z. 8) 8) 8) 0. sich 7 5. -f- 3. ^ "8 Zahl der lute IT Summe, die 2? wegen 2^ "24 24: — —22— . negativ die . ist; daher =— 7 -^j-. — 17^+132? Da 17|-13f = 3|^ und die gröfsere absoZahl 17f das Zeichen — hat, so die Summe = — — 6f + — die absolute Zahl der Summe, 6^ = Gtit 3^ wegen +13^ positiv daher = + 6yV ist 1 die 2l 34^? ist 1 ist; 3]-^. ^on §• ^^* 278 den entgegengesetzten Gröfsen. Anmerkung. Geht Jemand (siehe die Linie unter 1, c) von nach C und dann von C nach e, so ist er vom Nullpunkte 31 aus 3 Schritte nach rechts und dann 8 Schritte nach links, oder 3 Schritte in positiver Richtung und dann 8 Schritte in negativer Richtung gegangen, mithin stellt diese Bewegung die Summe M aus + 3 — 8=+3—8=—5 dar. genommen Absolut sammen 11 Schritte Summe " ist =11. von +3 — 8 (d. i. die Summe der absoluten Zahlen) 2 ungleichstimmige Zahlen addiert man ent1 die positiven Zahlen für sich, eben so für sich addiert und dann beide Summen nach II Mehr III. (Punkte!) er aber zuerst 3, dann 8, also zugegangen. Man sagt daher: Die „absolute ist als weder, indem man nach die negativen Z. B. vereinigt. Oder man addiert zunächst (nach §. 33, 4d) die Brüche für welche einen kleinern Generalnenner geben. Daher sich, S^ -l^^-\ Ul + 5^^ = (8^ - lj\) - (1 T^f - 5^) = lV^-12i=-llJ^. — — + 7 und IV. 7 4 kann ebensowohl als Addition von 4, wie auch als Subtraktion der absoluten Zahl 4 von der absoluten Zahl 7 aufgefafst werden. Ein Fehler kann hierbei nicht entstehen, da man in jedem Falle -|- 3 oder 3 erhält. Obgleich nur die V. Gleichung die mathematische Form der Zahlenlehre (wie der Algebra) ist, so stellt man doch auch die Summanden des bequemeren Rechnens wegen unter einander. Daher: + 7 — 11 __ Eben —23 so: + 14 = —9 3. statt +7 — 11= — — 5 +6 —2 +29 4. =+4 =+ 24. Subtraktion mit entgegengetzten Zahlen. Soll zu schreiben. a. von 7 : um + 3 subtrahiert —5 werden , so hat =8 — — man 7 — (+ 3) ( vermindert ist 5). Das Minuszeichen ist also Subtraktionszeichen, wenn die darauf folgenden Zahlen mit Richtungszeichen versehen sind. b. 8 Eine solche Subtraktion verwandelt man stets in eine indem man die auf das Subtraktionszeichen folgende Addition, 3 51. §. Von (Jen entgegengesetzten Grofsen. 279 Parenthese auflöst, wobei sich die in denselben befindlichen Vorzeichen in die entgegengesetzten verwandeln (übereinstimmend mit 16 und 18). Es ist also: i^. 9, 1. Heispiel. — (4- = — 3 7 + (Addition von 7 3) und 7 — 3) =4. Beweis. + Shd. =7 — 3 + (+3) = 7 — 3 + 3 = 7 = Minuend! Rest 2. Beispiel. — (—3)= + 3 7 +7 (Addition von 7 und +3)= 10. Beweis. Rest 1. + Shd. =7 + 3 + (— = 7 + 3 — 3=-7 = Minuend! 3) Anstatt also H- 3 zu subtrahieren, kann Zusatz. addieren, —3 anstatt Um Allgemein: kann man 2. denn Zusatz. zu subtrahieren, kann man -|- — man 3 addieren. und negative Zahlen zu subtrahieren, mit entgegengesetzten Vorzeichen addieren. positive sie — 3 und 3 — 8 sind einander entgegengesetzt, + (8 — letzteres — 8 + 3 = — — h — a der Differenz a — h entgegengesetzt; 8 ersteres ist Allgemein: (8 3), 3). ist man in einer Differenz den Minuend mit dem Subtrahend, so erhält man die entgegengesetzte Zahl. [Mithin sind a-^b und b^a (s. §. 18, Schlufsbemerkung), oder: Vertauscht d.i. a:b und b:a, oder ' , und b —a len der 2, Stufe; oder: Vertauscht entgegengesetzte Zah^ ^ '^ man den Dividend mit Divisor, so erhält man entgegengesetzte Zahlen dieser Art, d. i. die reciproken Zahlen.] dem — 11+3 — 20 subtrahiert wer6 — 13 = 6— 13 — (—11+3 — 20) = 6—13 +11—3 + 20 [somit SubAddition verwandelt] = Von Beispiele. den: soll ist die traktion in 21. Von — 18 + 7 soll +9—2 + 31 subtrahiert werden: = —18 + — (+9 — 2 + 31) = —18 + —9 + 2 — 31 (Add.!) =— 14 — 41 subtrahiert werden! Man denke +14 — 41 subtrahiert werden: = —10 — (+14 — 41) = —10 —14 + 41 = 7 7 49. Von Von — 10 —10 soll soll 17. sich: 3 . Von den §-51. 280 Von entgegengesetzten Gröfsen. — 49 subtrahiert werden: 5 soll 18 -(-25 5 -(IS -1-25 49) — = = 5 — 8 — 25 -h 49 these gedacht!] = [denn 1 + 1 8 in der Paren- 11. c. Unmathematische Form. — 12 — — - I Subtraktion bedeutet ( 7). Nach dem 1. Zusätze des Satzes b kann man eine Addition daraus bilden, wenn man den Subtrahend (die untere Zahlj in die entgegengesetzte verwandelt. Daher: = {~^^} Eben _J so . = Subtr. } { ^ , = { J- Vergleicht man und — — — -(-[-....) — — man sammen, so } Addit. 48. — (-f-3) mit 7 f 3) mit 7 -(-3, so ergiebt sich, dafs 7 7 ( Stellt 18. 4 I =— (L ? } Addit- = Q = -hl3. Subtr. Q Addit. . . . .) in —, in -f- übergeht. Formen mit denen des Zusatzes man: in 2, a zu- diese erhält + (4-.. + (-.. • j } wird + oder: 2 aufeinander folgende gleiche Zeichen verwandeln sich in +, 2 aufeinander folgende entgegengesetzte Zeichen in — Beispiele. {— 3j — (— 19) — = 5 — 3 19+ (-h4 — 37 (-h =— -0-(-9)-fr-f-19)-(+5) + (-2) = — 6 -h 9 -h 19 — 5 — 2 = 5 -\- -f- 4) -f- 37) 12. 15. 4. Multiplication mit entgegengesetzten Zahlen, a. Multiplication zweier Faktoren. §. 51. +8 +3 I. [Hier 2 ist es —8 —8 Für Zahl = 24, geschrieben]? der absoluten ist, so geht die Aufder posiund weil die absolute Zahl = man +24. also nicht nötig, (ü -f 8) -f 3 [oder . setze Daher 3. (+ 3) = 281 • (0 + 3) zu niultii)licieren.] Faktoren geben mithin ein positives Produkt. j)ositive II. lute 8-3 in so erhält ist, entgegengesetzten Gröfsen. (4- 8) positive Zahl die gabe über tiven |o(ler • Da Von den (— 8) (+ man (0 — 3)] ? — für +3 die —8 3 = — 24 (negat. Zahl). die Differenz 8) • = - 24 3 = • (Diff.) abso- 8, 3 (s. • 5^. 11 , 5) Zahl mit einer positiven multipliciert giebt also ein negatives Produkt. P^inc negative (— 9)-4 = — 36. Beispiel. +9.-4 III. Da Anordnung der Faktoren die =— +9 4 (+ 9) (— 4)] ? [oder und nach - =— II. beliebig ist, so ist dies 36. Eine positive Zahl mit einer negativen multipliciert giebt also ein negatives Produkt. 7(— 6) = — 42. Beispiel. —8 —3 man — [wo IV. — (— 8) (— 3)] ? [oder • Setzt 8)'( statt des 1. Faktors eine Differenz, so erhält man und 8 absolute Zahlen, das I.Minuszeichen aber Subtraktionszeichen] =0'( Der [8 '(—3)] s. §. 11,5. 3) t. Teil ist hier=Ü und die absolute 8 auch der positiven 8 gleich, daher (— 24) 24 (Summe) [(+ 8) (— 3) -(() 3) = — = + 24 ] — — = + — (posit. Zahl). 2 negative Faktoren geben also ein positives Produkt. Aus 1 und IV, sowie Haben beide Faktoren V. II u. III folgt: gleiche Zeichen, so ist das Produkt positiv. Beispiele. +.-,.+ 7 =+ .3r,; - ^.-1=+^-. Haben die beiden Faktoren verschiedene Zeichen, das Produkt negativ. ^ Beispiele. . Sind b. wandelt l. . man , ist 7 21 1,3 ,3 = -—; _^-. + _ = _^^-. +,^.-^^ 1 mehr als 2 je 2 negative Beispiel. so (—!)(- = +2 Faktoren zu Faktoren 2) . multiplicieren, so in ein positives Resultat. (+ 3) (—4) (-5) +3 +20 - +120. • ver- : . Von §• »l- 282 2. den entgegengesetzten Gröl'sen. Beispiel. (-4) (-3) (-10). (H- 2) (-5). (-6 ) = (+12) = — 7200. Aus beiden • (-10). (+2) (+30) • =(+720).(-10) allgemeine Regel Beispielen folgt die (die auch macht) die Sätze unter a überflüssig Das Zeichen des Produkts richtet sich nur nach der Anzahl der negativen Faktoren. Ist diese Analso gerade, so ist das Produkt zahl 0, 2, 4, = . positiT, ist sie . . = ., 1, 3, 5, . . . also ungerade, so ist ., das Produkt negativ. Beispiele. ( — 3) ( — 2) ( — 1)? 3 negative Faktoren geben ein neg. Pro- = — 3.2.1= — (— (—4). (+10). (—2) -(—5)? 4 negat. Faktoren Produkt, daher = + 2.4.10.2.5 = 800. 2 (_ negat. Faktor = — daher 6 8 = — 2.5.6.8 = — 480. dukt, daher 6. 2). geben ein posit. 5) . • ? • 1 , (+3) .(+4)? Faktor (kein) negativer = + 3.4 = +12. =+, daher Die Glieder einer Summe sind nicht immer ein1. Zusatz. fache Zahlen, vielmehr oft auch Produkte, Quotienten, überhaupt Ausdrücke, die durch höhere Rechnungsarten als Addition und oder Subtraktion entstanden sind, immer aber sind sie durch — + getrennt. 1. Beispiel. l-(-2)(-3) + (-l)(-4).5 + 7.(-9)-6.(-10).2 A S wo A S A „Additionszeichen", S „Subtraktionszeichen", 7 und 6 absolute Zahlen bedeuten, für die auch positive Zahlen gesetzt werden können. Diese Summe ist daher auch: — 1 . Hier ist ' - (- 2 I.Glied 2. ) (- 3) + (- Glied — -4) (+ 1) 3. — (+6) (— 5. 1 ( Glied 0) 5) + (+ 4. 7) (-9) ' Glied (+2) Glied zu unterscheiden, denn die Zahl, welche mit der folgenden nicht mehr durch Multiplication oder Division oder höhere Rechnungsarten verbunden ist, bildet die Grenze des Gliedes. 2 ist daher die Grenze des 2. Gliedes noch nicht, weil diese Zahl noch mit der folgenden ( Jene Summe ist nun 3) multipliciert ist. — — Von den §.51. entgegengesetzten Gröfsen. 283 = - (+ (+ + (- 63) - (- 120) = — 6 + 20+— 63 4- 120 = 2(1) 6) 1 72. 1 + 7 (— 9)— tj(— 10) 2 [siehe das Anmerkung. 1 des vorstehenden Beispiels] könnte nach dem Satze l,a von 1 (-1-7) , (— und (— 9) (— 6) = +(+')(- 9) = -f (— 63) 1 und 4. auch gedacht werden als 5. Glied Summe (- 6) (- 10) (+ 2) 120)= 1 — 63-1-120, ganz wie oben! -f- -j- (-}- 1 10) (-f- 2) 1., Beispiel. 2. + 2(-3) -6 (-7) (-10) -JA -(-5). 2 (-4) (-5) Glied 1. 2. Glied 3. Glied 4. Gl. = -F 20 4- (- - (-f 420) — — (— = 20 — 6 — 420 — 11-h lÖ = — 407. 6) 5. 1 1 1 Glied 0) Das vorstehende 3. Glied enthielt 3 ^linuszeichen (das Vorzeichen des Produkts inbegriffen) und verwandelte sich in die nega420. tive Zahl Das 1. und 5. Glied enthielten 2 Minuszeichen und beide wurden positiv. Hieraus folgt, dafs die allgemeine Regel unter b zugleich mit auf das Vorzeichen ausgedehnt werden kann. — Beispiel. Zj +2(-3) + 5(-6)(-S)(-2)-4-(4-15)-(-9 Min. 1 1 Minus 3 Minus 2 Minus 1 8 ) — 5.6-8.2 = —1 —2-3 +4-15.9 = — — 6 — 4S0 -f 540 = Zusatz. =-|+8-— 1= — 8-1=-— — 8 •— = + Es man oder negative) Zahl irgend entgegengesetzte Zahl. Wäre nun mit — man so auch der Wert von a — unbekannt, immer müfste 53. 1 2. 8; ist Multipliciert 1 , eine also erhält (a —*+ c) - den entgegengesetzten Wert geben. —3 d. i. dem — 1 Daher ist auch dem Werte (8-3)-(-l) = 8.(-l)-3-(— —8 der Differenz 3 Zusätze in 3, b). 2. 5. 8. 1 die b -\- c 8 • (positive 1) (s.§. 11,5) entgegengesetzt die Differenz =-8 + 3, (übereinstimmend mit Division mit entgeorensjesetzten Zahlen. Hier gelten dieselben Regeln wie in der Multiplication. Enthält der Quotient nur multiplicierende und dividierende Zahlen, so bestimmt die Anzald der negativen Zahlen das Zeichen des Ist diese Anzahl gerade, so ist der Quotient positiv, Quotient. ist sie ungerade negativ. a. : Beispiele. +5 . (keine negat. Zahl im Quot.) = + ^5 — 284 Von den §• ^1- entgegengesetzten Gröfsen. negat. Zahl (1 + 4 _ 4 __J_ — 8 "~ 8~~ 2' 12 — 9 negat. ^ Zahlen (2 -| ' Zahlen ^ ' 10 = 12— = 9 ^ ^ = - 12-2 ' ^ (3 negat. ^ = — 5. im Quot.) ' ^ ^~ ^^ (— 12) (— 2) = im Quot.) -\- l^. * ! ) ' 10 10 —-^ = 4-—? Quot. X Dsr. =+^ = — -^.9 = — 12 = Dividend! Beweis. In gleicher Weise die übrigen Fälle! Beispiele. —6.-7 2 —6 -8 1 2 ' ^+2 -6 —8 —6 "^ , 10 , —4 -f-^, 3 —7 +2 +1 . d.i. ' —4 , "^ +10 +3 =-|-(+l)+(-4)-(-|)+(+-^) ... 3 1 3 1 -T"~^^"^T"^^^ = -^-3i + 3 = -l. (_2).3^(-6)(-10) =_4_f = —4-4-— ^6 \ 1 ^—]-( L.)-!" 2-3/^\ (-8) (-15) 6-lOy V ^) 8-15/ 12^6 = _33* 1 1 i_4._!_ Zusatz. Es ist +8: — 1= — y = — 8; — 8: — 1= + y = +8. man also irgend eine (positive oder negative) Zahl durch so erhält man den entgegengesetzten Wert dieser Zahl. (Vergleiche den 2. Zusatz in 4,b). Dividiert — 1 , b. Da ^=— ( + ^)=='"~"ö"» ^^^ 3 Minuszeichen der I §.51. Von den entgegengesetzten Gröfsen. 285 Aufgabe also ein negatives Resultat geben müssen, so kann man allgemeine Regel liinsichtlich der Anzahl der Minuszeichen auch auf das Vorzeichen ausdehnen. Daher: die -4 1 Min. 3 Min. 2 Min. 4 —3 "^ 8 Min. 1 "^ "^ 3 8 = -7-| + U- 3 12(— 5) 2 Min. "^ —5 2 Min. "^ 12-5 "^ 5 +-| + 6i = 6-|-5i ~ 40* Enthält der Zähler oder der Nenner Summen oder Diffe80 sind diese vor der Bestimmung des Zeichens in eine Zahl zu verwandeln. c. renzen, 1. Beispiel. - I^} = 2. 3. ^ (2 folglich) ; =+ f • Beispiel. — 11 + 31 __ — 18+7 ~ Beispiel. —4 20 (IMin.; folglich) —11 15 — 12 — 4. Min. Beispiel. ' —6+10 2 ^ +4 4+ + y = -2^V -f 15 l^.--—^-^_-_j^_^ _ H = —l^V Von den §. 51. 286 5. entgegengesetzten Giöfsen. Beispiel. 1 Min. 3.4 2.7 1 4 Min. Min. 17.59. 12 ^, "^"^ 4.12.13 ; .. /o . 2^+ 2 Min. . 4 ^ 3.37.2.3 6-1.8 111 — ~ _A 07 1QQ3 52 8 = -Y-2-^ + 19H + 13i = — 0,85714 — 2,77778 + 19,28846 + 13,875 = 33,16346 — 3,63492 = 29,52854. , 7 '^^"*" . "*" Druck von G. Grumbach in Leipzig. (s. §. 47, 2) QA 103 335 T.l B. E. Richard Lehrbuch der Arithmetik Schuriff, Ph>'si.:al Ä Applied Sei. PLEASE CARDS OR DO NOT REMOVE SLIPS UNIVERSITY FROM THIS OF TORONTO POCKET LIBRARY