Grundwissen Mathematik -5- Otto-Hahn-Gymnasium Marktredwitz Jahrgangsstufe 6 6.1 Bruchzahlen 6.1.1 Brüche Mit Hilfe von Brüchen lassen sich Bruchteile vom Ganzen angeben. Der Nenner gibt an, in wie viele gleich große Teile ein Ganzes zerlegt wird. Der Zähler gibt an, wie viele von diesen gleichen Teilen man nimmt. 3 4 7 15 Die positiven und die negativen Bruchzahlen bilden mit der Zahl Null die Menge Q der rationalen Zahlen. − 5 6 1 3 -1 0 −2 = − Brüche mit Nenner 100 werden häufig als Prozentsätze geschrieben. 17 = 17% 100 Brüche, bei denen der Zähler größer als der Nenner ist, lassen sich als gemischte Zahlen schreiben. 7 3 =1 4 4 2 Dezimalbrüche Bei einem Dezimalbruch stehen auf der ersten Stelle nach dem Komma die Zehntel, auf der zweiten die Hundertstel, auf der dritten die Tausendstel ... 0,07402 = Ein Dezimalbruch kann nach dem Komma eine sich ständig wiederholende Ziffer oder Ziffernfolge besitzen, die man Periode nennt. 2,6454545K = 2,645 Einen Bruch kann man als endlichen Dezimalbruch schreiben, wenn im Nenner des vollständig gekürzten Bruches nur die Primfaktoren 2 und 5 vorkommen. Brüche lassen sich mit Hilfe der Division in Dezimalzahlen umwandeln. 6.1.3 1 1 2 2 10 = − =K 1 5 Jede ganze Zahl lässt sich als Bruchzahl schreiben. 6.1.2 1 1 2 3 = 7402 7 4 2 = + + 100000 100 1000 100000 1 = 1 : 8 = 0,125 8 1 1 = = 1 : 6 = 0,16666K = 0,16 2⋅3 6 Kürzen und Erweitern Kürzen bedeutet, Zähler und Nenner durch dieselbe Zahl zu teilen. Erweitern bedeutet, Zähler und Nenner mit derselben Zahl zu multiplizieren. Beim Erweitern und Kürzen ändert sich der Wert eines Bruches nicht. 20 20 : 4 5 = = 36 4 36 : 4 9 2 7 2 ⋅ 7 14 = = 3 3 ⋅ 7 21 Zum Größenvergleich von Brüchen muss sie entweder auf gleichen Nenner oder gleichen Zähler bringen. Von zwei Brüchen mit gleichen Nennern ist derjenige kleiner, der den kleineren Zähler hat. 4 6 < 7 7 Grundwissen Mathematik 6.1.4 -6- Otto-Hahn-Gymnasium Marktredwitz Addition und Subtraktion von Bruchzahlen Gleichnamige Brüche werden addiert (subtrahiert), indem man die Zähler addiert (subtrahiert) und den Nenner beibehält. 2 3 2+3 5 + = = 7 7 7 7 2 3 2−3 1 − = =− 7 7 7 7 Falls die Brüche keinen gemeinsamen Nenner haben, müssen sie vorher durch Erweitern oder Kürzen gleichnamig gemacht werden. 3 1 Erweitern 6 5 11 + = + = 5 2 10 10 10 3 12 Kürzen des 11 6 17 1 = + = =2 1 + 8 16 2. Bruchs 8 8 8 8 Dezimalzahlen werden addiert (subtrahiert) wie natürliche Zahlen. Man schreibt sie so untereinander, dass Komma unter Komma steht, und rechnet stellenweise. 6.1.5 8,405 + 12,0293 − 12,0293 20,4343 − 3,6243 Multiplikation und Division von Bruchzahlen Brüche werden multipliziert, indem man Zähler mal Zähler und Nenner mal Nenner rechnet. Dezimalzahlen werden multipliziert, indem man erst ohne Rücksicht auf die Kommata multipliziert und dann im Ergebnis das Komma so setzt, dass dieses genau so viele Nachkommastellen hat wie die Faktoren zusammen. Durch einen Bruch wird dividiert, indem man mit dem Kehrbruch multipliziert. Durch eine Dezimalzahl wird dividiert, indem man im Divisor und Dividend das Komma so weit nach rechts verschiebt, bis der Divisor eine ganze Zahl ist. Beim Dividieren wird dann beim Überschreiten des Kommas im Dividenden im Ergebnis das Komma gesetzt. 6.1.6 8,405 2 9 2 ⋅ 9 Kürzen 3 ⋅ = = 3 10 3 ⋅10 5 2,1⋅ 0,47 84 147 0,987 2 9 2 10 20 : = ⋅ = 3 10 3 9 27 18,473 : 2,03 = 1847,3 : 203 = 9,1 − 1827 203 − 203 0 Relative Häufigkeit Die absolute Häufigkeit k eines bestimmten Ereignisses gibt an, wie oft dieses Ereignis bei einem n Mal wiederholten Zufallsexperiment eingetreten ist. In einer Klasse mit 32 Schülern gibt es in einer Matheschulaufgabe 4 Einser. Für das Ereignis „Note 1“ gilt: Die relative Häufigkeit gibt den Anteil des Ereignisses an der Gesamtanzahl der Durchführungen an. Absolute Häufigkeit: k = 4 k absolute Häufigkeit Relative Häufigkeit: = n Gesamtzahl Relative Häufigkeit: k 4 1 = = = 0,125 = 12,5% n 32 8 Grundwissen Mathematik 6.2 Geometrie 6.2.1 Flächeninhalte Dreiecksfläche: A = -7- Otto-Hahn-Gymnasium Marktredwitz 1 ⋅g ⋅h 2 h Die Höhe kann dabei auch außerhalb des Dreiecks liegen. h g g Den Flächeninhalt geradlinig begrenzter Figuren kann man durch Zerlegen oder Ergänzen bestimmen. 6.2.2 Volumen Die Größe des Raumes, den ein Körper einschließt, nennt man Rauminhalt oder Volumen. Der Rauminhalt wird durch Vergleich (bzw. Auffüllen) mit Einheitswürfeln bestimmt. Die Volumeneinheiten sind: 1 mm³ < 1 cm³ < 1 dm³ < 1 m³ Die Umrechnungszahl zwischen Volumeneinheiten ist immer 1000. zwei benachbarten Besondere Einheiten: 1 dm³ = 1 l (1 Liter) 1 cm³ = 1 ml (1 Milliliter) 100 l = 1 hl (1 Hektoliter) 6.2.3 17 cm 3 = 17000 mm 3 17 cm 3 = 17 dm 3 = 0,017 dm 3 1000 0,5 l = 0,5 dm 3 = 0,5 ⋅1000 cm 3 = 500 cm 3 Volumen von Quader und Würfel Das Volumen des Quaders ist das Produkt aus Länge, Breite und Höhe. h Quader Das Volumen des Würfels ist die dritte Potenz seiner Kantenlänge. s Würfel b l VQ = l ⋅ b ⋅ h s s VW = s 3 1,1 m 1,5 m 2m V = 2 m ⋅1,5 m ⋅1,1 m = 3,3 m 3 Grundwissen Mathematik -8- 6.3 Prozent- und Schlussrechnung 6.3.1 Prozentrechnung Otto-Hahn-Gymnasium Marktredwitz Der Begriff „Prozent“ ist nur eine andere Schreibweise für Brüche mit dem Nenner 100. 17 % = Jede Prozentaufgabe besteht aus drei Angaben. Der Grundwert steht für das Ganze, der Prozentwert steht für den Anteil vom Ganzen und der Prozentsatz steht für den Bruchteil, den dieser Anteil vom Ganzen ausmacht. Prozentsatz 17 = 0,17 100 125 125 % = = 1,25 100 0,3 % = 0,003 40% von 24 kg = 9,60 kg 1 2 3 123 123 Grundwert Prozentwert Das Ganze 40% 6.3.2 Berechnungen mit Prozenten Berechnung des Prozentwerts 0,175 ⋅ 120 kg = 21 kg Berechnung des Prozentsatzes 21 kg = 0,175 = 17,5% 120 kg Berechnung des Grundwertes 21 kg : 0,175 = 120 kg 6.3.3 Proportionalität Direkte Proportionalität: Bei Verdoppelung (Verdreifachung, ...) der einen Größe verdoppelt (verdreifacht, ...) sich auch die andere Größe. Preis direkt proportional zur Menge: Indirekte Proportionalität: Bei Verdoppelung (Verdreifachung, ...) der einen Größe nimmt die andere Größe auf die Hälfte (ein Drittel, ...) ab. Anzahl der Arbeiter benötigten Arbeitszeit: 1 kg 2 kg 5 kg kostet kosten kosten 3 Maler 6 Maler 15 Maler 6.3.4 2,40 € 4,80 € 12,00 € indirekt proportional zur brauchen 10 Stunden brauchen 5 Stunden brauchen 2 Stunden Schlussrechnung Die Schlussrechnung läuft nach folgendem Schema ab: 1. Schluss auf die Einheit 2. Schluss auf das Vielfache 3 Maler brauchen zum Streichen der Hauswand 10 Stunden. Wie lange brauchen dafür 5 Maler? 3 Maler = 1 Maler = 5 Maler = 10 Stunden 30 Stunden 6 Stunden (Einheit) 3 kg Äpfel kosten 3,60 €. Wie viel muss man für 5 kg Äpfel bezahlen? 3 kg = 1 kg = 5 kg = 3,60 € 1,20 € 6,00 € (Einheit)