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Faktorenzerlegung

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Tags: Brüche, Erweiterungsfaktoren, Faktorenzerlegung, Hauptnenner, kürzen

 
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JosieJosie

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07:43 Uhr, 05.11.2008

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Hallo Zusammen,

ich brauche dringend eure Hilfe! Ich mache alle anderen Fächer so nebenbei; 90 % meiner Lernzeit geht für Mathe drauf - trotzdem komme ich nicht klar.

Im Moment habe ich mit der Faktorenzerlegung so meine Probleme. Mir ist das im Prinzip eigentlich klar. Ich weiß, was ich machen muss und gehe also frohen Mutes an die Aufgaben ran. Und dann sitze ich wieder da und frage mich, wofür ich die ganze Zeit lerne.

Ich gebe mal zwei Beispielaufgaben:

4 c 2 9 d 2 4 c 2 + 12 c d + 9 d 2 ¯ Kürze soweit wie möglich!

15 a 2 b , 12 b c 2 , 20 a b 2 c , 10 a 2 c 2

Bilde den Hauptnenner und ermittle die zugehörigen Erweiterungsfaktoren!

Wie gesagt, den Ansatz weiß ich. entweder ausklammern, oder binomische Formeln oder zerlegen durch Probieren (das erschließt sich mir allerdings noch nicht).

Ich sitze dann vor der Aufgabe und weiß nie, wie ich jetzt anfangen soll und was ich jetzt anwenden muss.

Gibt es da eine grundlegende Vorgehensweise (Reihenfolge)? Es wäre schön, wenn mir das jemand erklären könnte. Die Aufgabenlösungen liegen mir vor. Aber damit allein komme ich nicht weiter.

Bei der zweiten Aufgabe bin ich auch sehr unsicher. Auch hier ist mir das Prinzip klar. Aber auch hier die Frage: wie anfangen? Gibt es den einen richtigen Lösungsweg?

Ich würde mich freuen, wenn mir jemand helfen könnte.

Vielen Dank.


Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich bräuchte bitte einen kompletten Lösungsweg." (setzt voraus, dass der Fragesteller alle seine Lösungsversuche zur Frage hinzufügt und sich aktiv an der Problemlösung beteiligt.)
Hierzu passend bei OnlineMathe:

Online-Übungen (Übungsaufgaben) bei unterricht.de:
 
Online-Nachhilfe in Mathematik
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fantasma

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09:18 Uhr, 05.11.2008

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Ich sehe leider keine Brüche in Deiner Aufgabe - also führen Hauptnenner, Kürzen etc. nicht weiter.
Schau' mal nach, ob bei Deiner Formatierung irgendwas schiefgegangen ist.
JosieJosie

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10:23 Uhr, 05.11.2008

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Hallo,

Danke für deine Aufmerksamkeit. Die zweite Aufgabe stimmt so (das sollen wohl mehrere Nenner sein, aus denen man den HN heraus suchen soll. Bei der ersten haut irgend etwas nicht hin. Wenn ich die Formel über den Editor eingebe, passt es, aber hinterher irgendwie nicht. Also ich versuche es jetzt noch mal. Wenn es dann wieder nicht klappt, dann schreib ich ne Erklärung dazu.

Also noch mal der Versuch der 1. Aufgabe:

4 c 2 9 d 2 4 c 2 + 12 c d + 9 d 2

So, ich glaube jetzt haut es hin.

Hoffe, nun kannst du etwas damit anfangen.

Danke schon jetzt für Hilfe!

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fantasma

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10:29 Uhr, 05.11.2008

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Zu Aufgabe 1:
Damit Du kürzen kannst, musst Du sowohl Zähler als auch Nenner vollständig FAKTORISIEREN.
Denn Du weißt sicher: "Differenzen und Summen kürzen nur die Dummen".
Dazu gehen wir jeweils in 2 Schritten vor - unter Einhaltung dieser Reihenfolge:
1. Soviel ausklammern wie möglich - wenn's nicht geht, weiter mit Schritt 2
2. Anwendung binomischer Formeln
Mit diesen 2 Schritten kommt man bei den "Standardaufgaben" in der Regel gut durch; es gibt auch noch "fiesere" Typen.
So, bei Deiner Aufgabe lässt sich nun weder im Zähler noch im Nenner was ausklammern.
Die binomischen Formeln sind Dir hoffentlich vertraut!?
Dann kann man den Zähler umschreiben zu: (2c+3d)(2c-3d)
Aus dem Nenner hingegen wird: (2c+3d)2
Man kann also einmal den Faktor (2c+3d) rauskürzen, und es bleibt stehen:
2c-3d2c+3d
Hier kann man wohlgemerkt nicht mehr weiter kürzen!


Aufgabe 2 schreibe ich zwecks Übersichtlichkeit in einen neuen Beitrag.

Antwort
fantasma

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10:36 Uhr, 05.11.2008

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Zu Aufgabe 2:
Der Hauptnenner ist stets das "kleinste gemeinsame Vielfache" (kgV) der Einzelnenner, sowohl auf die Zahlen als auch auf die Buchstaben bezogen.
Die Buchstaben verwenden wir einfach alle in ihrer höchsten vorkommenden Potenz, also a2,b2,c2.
Damit wir von den Zahlen ganz sicher das kgV erhalten, zerlegen wir sie in Primfaktoren:
15=35
12=223
20=225
10=25
Von sämtlichen Primfaktoren nehmen wir die höchsten vorkommenden Potenzen, also:
22,3,5
Multipliziert ergibt das 2235=60
Der Hauptnenner ist somit 60a2b2c2.
Nun sollst Du zu allen 4 Nennern noch den Faktor angeben, mit dem man den betreffenden Bruch erweitern muss, damit er den Hauptnenner hat. Dieser ist hier jeweils sowieso recht schnell ersichtlich...
Ansonsten: entweder schauen, welche Faktoren dem Nenner zum Hauptnenner "fehlen" oder aber den Hauptnenner durch den betreffenden Nenner teilen.
Der Erweiterungsfaktor für den Nenner 15a2b ist 4bc2...
Vorgehensweise klar?
Dann kannst Du die Erweiterungsfaktoren auch noch für die anderen Nenner ausrechnen.
Frage beantwortet
JosieJosie

JosieJosie aktiv_icon

09:35 Uhr, 06.11.2008

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Hallo fantasma,

vielen Dank für deine Hilfe! Du hast das wirklich super erklärt und selbst so ne Mathe-Niete wie ich, hat jetzt das meiste verstanden.

Zur 1. Aufgabe: Mir hat einfach der Ansatz gefehlt: Was zuerst tun? Den hast du mir mit der Reihenfolge der Schritte nun gegeben, so dass ich hoffe, dies auch auf andere Aufgaben anwenden zu können. Das werde ich dann gleich mal noch versuchen...

Zur 2. Aufgabe: Nimmst du bei der Zerlegung immer die kleinste Primzahl die möglich ist und schaust, wie viel mal sie "rein passt"? Also z.B. bei 20 - kleinste Primzahl die rein passt ist die 5, diese dann: 2*2*5=20

Oder habe ich mir das jetzt falsch hergeleitet?

Bei den Erweiterungsfaktoren komme ich auf folgende Ergebnisse:

12 b c 2 = 5 a 2 b 20 a b 2 c = 3 a c 10 a 2 c 2 = 6 b 2

Richtig?

Ich danke dir nochmals für deine Hilfe!

LG

Antwort
fantasma

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10:24 Uhr, 06.11.2008

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Hallo!

Bei der 20 wäre der kleinste Primfaktor die 2.
Teit man die 20 durch 2, so hat man die 10- da passt die 2 noch mal rein, und es bleibt die 5, die ja auch eine Primzahl ist.

Anderes Beispiel für eine Primfaktorzerlegung, Zahl 90:
Es passt die Zahl 2 rein. Teilt man durch 2, so bleibt 45. Ist nicht mehr durch 2 teilbar, also schauen wir uns als nächstes die Primzahl 3 an - ja, geht. 45:3=15. Geht noch mal durch 3, und bleibt die 5.
Also 90=2325.
Deine Erweiterungsfaktoren sind richtig, allerdings sind die Gleichheitszeichen falsch.
Es muss z.B. heissen "Der Erweiterungsfaktor zum Nenner 12bc2 ist 5a2 b" und nicht "12 bc2=5a2 b".

Gruß,
fantasma





JosieJosie

JosieJosie aktiv_icon

10:34 Uhr, 06.11.2008

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DANKE! Jetzt hab ich´s. Und die anderen Aufgaben dazu habe ich auch alle richtig gelöst. Super!