Addition rationaler Ausdrücke (ungleiche Nenner)

Lerne, wie man rationale Ausdrücke mit verschiedenen Nennern durch Finden des kgV addiert.

Fortgeschritten25 MinLektion

Definition

Um rationale Ausdrücke mit ungleichen Nennern zu addieren, müssen wir zuerst einen gemeinsamen Nenner finden. Der Prozess ist ähnlich wie bei der Addition von Zahlenbrüchen:
Für rationale Ausdrücke: 1. Faktorisiere jeden Nenner vollständig 2. Finde das kgV (kleinstes gemeinsames Vielfaches) 3. Schreibe jeden Bruch mit dem kgV um 4. Addiere die Zähler 5. Vereinfache wenn möglich

Probier es gleich aus

Was ist das kgV von und ?

Lösungsbeispiele

Vereinfache:

1

Identifiziere die Nenner

Nenner 1: , Nenner 2: Beide sind linear, keine gemeinsamen Faktoren

2

Finde das kgV

kgV = Multipliziere die verschiedenen Faktoren

3

Schreibe den ersten Bruch um

4

Schreibe den zweiten Bruch um

5

Addiere die Zähler

Häufige Fehler

Vergessen, Nenner zuerst zu faktorisieren

Warum es falsch ist: Ohne Faktorisierung könntest du gemeinsame Faktoren übersehen und ein größeres kgV als nötig erstellen, was das Problem schwieriger macht.

Richtig: Faktorisiere immer jeden Nenner vollständig, bevor du das kgV findest. Zum Beispiel: .

Nenner addieren statt kgV zu finden

Warum es falsch ist: Im Gegensatz zu Zählern werden Nenner nicht zusammenaddiert. Das kgV muss alle Faktoren aus jedem Nenner enthalten.

Richtig: . Das kgV ist .

Vergessen, sowohl Zähler als auch Nenner zu multiplizieren

Warum es falsch ist: Beim Umwandeln zum kgV musst du mit einer Form von 1 multiplizieren (gleicher Ausdruck über sich selbst), um den Wert unverändert zu lassen.

Richtig: , nicht .

Die Endantwort nicht vereinfachen

Warum es falsch ist: Nach der Addition könnte der resultierende Zähler einen gemeinsamen Faktor mit dem Nenner haben.

Richtig: Prüfe immer, ob der Zähler faktorisiert werden kann und ob Faktoren mit dem Nenner gekürzt werden können.

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Aufgabe 1 von 17
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Was ist das kgV von und ?

Warum es wichtig ist

Die Addition rationaler Ausdrücke mit ungleichen Nennern erscheint in vielen praktischen Anwendungen:
  • Physik: Kombinieren von Widerständen in Parallelschaltungen:
  • Arbeitsaufgaben: Wenn ein Arbeiter eine Aufgabe in Stunden erledigt und ein anderer in Stunden, erledigen sie zusammen der Arbeit pro Stunde
  • Optik: Die Linsengleichung:
  • Ratenprobleme: Kombinieren verschiedener Produktions- oder Reisegeschwindigkeiten
Diese Fähigkeit zu beherrschen ist wesentlich für das Lösen komplexer algebraischer Gleichungen und realer Optimierungsprobleme.

Anwendungen im echten Leben

Parallelwiderstände in der Elektronik

Wenn Widerstände parallel geschaltet sind, wird der Gesamtwiderstand mit einer Formel mit ungleichen Nennern berechnet.

Beispiel:

Für zwei Widerstände von Ohm und Ohm parallel:

1Probiere es selbst

Du hast zwei Widerstände: einen mit Ohm und einen mit Ohm parallel geschaltet.

Finde einen Ausdruck für den Gesamtwiderstand.

Schritt 1: Schreibe den mathematischen Ausdruck

Finde zuerst

Kombinierte Arbeitsratenprobleme

Wenn zwei Personen zusammenarbeiten, beinhaltet ihre kombinierte Rate die Addition von Brüchen mit verschiedenen Nennern.

Beispiel:

Wenn Arbeiter A eine Aufgabe in Stunden erledigt und Arbeiter B in Stunden, ist ihre kombinierte Rate Aufgaben pro Stunde.

2Probiere es selbst

Maschine A produziert eine Charge in Stunden. Maschine B produziert die gleiche Charge in Stunden.

Welchen Bruchteil der Charge produzieren beide Maschinen zusammen in einer Stunde?

Schritt 1: Schreibe den mathematischen Ausdruck

Kombinierte Rate =

Wichtige Erkenntnisse

  • 1Um rationale Ausdrücke mit ungleichen Nennern zu addieren, faktorisiere zuerst alle Nenner vollständig
  • 2Finde das kgV, indem du jeden Faktor so oft einschließt, wie er maximal in einem Nenner vorkommt
  • 3Multipliziere jeden Bruch mit einer Form von 1, um zum kgV umzuwandeln
  • 4Addiere die Zähler und behalte den gemeinsamen Nenner
  • 5Vereinfache das Ergebnis durch Faktorisieren und Kürzen gemeinsamer Faktoren

Häufig gestellte Fragen

Faktorisiere jeden Nenner vollständig. Das kgV enthält jeden Faktor in der höchsten Potenz, in der er in einem Nenner vorkommt. Zum Beispiel: Für und ist das kgV .
Faktorisiere jeden Nenner vollständig. Das kgV enthält jeden Faktor in der höchsten Potenz, in der er in einem Nenner vorkommt. Zum Beispiel: Für und ist das kgV .
Wenn Nenner Faktoren teilen, nimm jeden geteilten Faktor nur einmal ins kgV auf. Zum Beispiel: und teilen , also ist das kgV .
Beide Formen sind akzeptabel. Die faktorisierte Form wird oft bevorzugt, weil sie Definitionsbereichseinschränkungen klarer macht und Vereinfachung erleichtert. Die ausmultiplizierte Form kann in manchen Kontexten verlangt werden.

Glossar

Rationaler Ausdruck
Ein Bruch, bei dem Zähler und/oder Nenner ein Polynom enthält
kgV (kleinstes gemeinsames Vielfaches)
Der kleinste Ausdruck, der durch alle Nenner in einem Problem teilbar ist
Ungleiche Nenner
Nenner, die nicht identisch sind und das Finden eines gemeinsamen Nenners erfordern
Faktorisieren
Einen Ausdruck als Produkt einfacherer Ausdrücke schreiben

Formelkarte

Addition zweier rationaler Ausdrücke

Allgemeine Formel wenn Nenner keine gemeinsamen Faktoren haben

kgV-Methode

Schreibe jeden Bruch mit dem kleinsten gemeinsamen Nenner um

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