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Mathematik · Jahrgang 8 · Basiswissen

Gleichungen und Formeln

Das lernst du

  1. Ich löse Gleichungen mit Minusklammern und Produkten auf beiden Seiten.
  2. Ich löse Gleichungen mit Brüchen, indem ich mit dem Hauptnenner multipliziere.
  3. Ich erkenne Gleichungen ohne Lösung und mit unendlich vielen Lösungen.
  4. Ich löse Verhältnisgleichungen.
  5. Ich stelle Formeln nach einer Größe um.
  6. Ich berechne Größen mit umgestellten Formeln aus Geometrie und Physik.
  7. Ich stelle Gleichungen zu Figuren auf und löse sie.
  8. Ich löse Bewegungs- und Mischungsaufgaben mit einer Gleichung.

Merksätze

Klammern auf beiden Seiten

Erst alle Klammern auflösen; ein Minus davor dreht jedes Vorzeichen.

Dann jede Seite zusammenfassen und wie gewohnt umformen. So wird 12 − (x − 3) = 2x zu 15 − x = 2x, also x = 5.

Brüche in Gleichungen

Mit dem Hauptnenner multipliziert verschwinden alle Brüche.

Jedes Glied wird multipliziert, auch eine Zahl ohne Bruch. Aus x/2 + x/3 = 5 wird mit 6 die Gleichung 3x + 2x = 30, also x = 6.

Keine oder unendlich viele Lösungen

Fällt x weg, bleibt eine Aussage ohne x. Ist sie wahr wie 6 = 6, löst jede Zahl.

Ist sie falsch wie 6 = 5, gibt es keine Lösung.

Verhältnisgleichung

Eine Verhältnisgleichung setzt zwei Verhältnisse gleich.

Außen mal außen ist gleich innen mal innen: Aus x : 12 = 3 : 4 wird 4 · x = 36, also x = 9.

Formeln umstellen

Eine Formel stellt man um wie eine Gleichung: Auf beiden Seiten wird dasselbe gerechnet.

Die Rechnungen am Gesuchten macht man von außen nach innen rückgängig. Aus A = g · h : 2 wird h = 2 · A : g.

Größen mit Formeln berechnen

Erst die Formel nach der gesuchten Größe umstellen, dann die Werte einsetzen.

Ein Dreieck mit A = 24 cm² und g = 8 cm hat die Höhe h = 2 · 24 : 8 = 6 cm.

Gleichungen an Figuren

Die Figur liefert die Gleichung: Umfang, Winkelsumme oder Nebenwinkel.

Ist ein Rechteck 4 cm länger als breit und hat den Umfang 32 cm, gilt 2 · x + 2 · (x + 4) = 32, also x = 6.

Bewegung und Mischung

Weg ist Geschwindigkeit mal Zeit.

Fahren zwei aufeinander zu, ergeben ihre Wege den Abstand: 15t + 20t = 70, also t = 2. Beim Mischen bleibt die Stoffmenge gleich.

Selbst abfragen

Karte 1 von 8 · Vorderseite
Gleichungen und FormelnKlammern auf beiden SeitenWas weißt du dazu? Erst selbst sagen, dann umdrehen.

Tippen dreht um, Wischen blättert.Leertaste dreht um, Pfeiltasten blättern.

So geht es – ein Beispiel je Aufgabenart

Gleichungen mit Minusklammern auf beiden Seiten

Löse die Gleichung: 6 · (x + 6) − (x − 5) = 61

6 · (x + 6) − (x − 5)61
  1. Klammern auflösen: 6x + 36 − x + 5 = 61
  2. Zusammenfassen: 5x + 41 = 61
  3. Auf beiden Seiten − 41: 5x = 20
  4. Durch 5 teilen: x = 4

Ergebnis: x = 4

Gleichungen mit Produkten von Summen

Löse die Gleichung: (x + 7) · (x + 6) = x² + 55

  1. Ausmultiplizieren: x² + 13x + 42 = x² + 55
  2. x² fällt auf beiden Seiten weg: 13x + 42 = 55
  3. 13x = 13
  4. x = 1

Ergebnis: x = 1

Gleichungen mit Brüchen: mit dem Hauptnenner multiplizieren

Löse die Gleichung: x/4 + x/5 = 27

x/4 + x/527
  1. Hauptnenner von 4 und 5: 20
  2. Jedes Glied mal 20: 5x + 4x = 540
  3. Zusammenfassen: 9x = 540
  4. Durch 9 teilen: x = 60

Ergebnis: x = 60

Fehler beim Hauptnenner finden

Tim löst x/6 + 6 = x/2 und schreibt als ersten Schritt x + 6 = 3x. Stimmt die Umformung? Begründe und löse.

x/6 + 6x/2
  1. Fehler: Die 6 wurde nicht mit 6 multipliziert.
  2. Richtig: x + 36 = 3x
  3. Auf beiden Seiten − x: 36 = 2x
  4. x = 18

Ergebnis: x = 18

Wörter

Produkt
was herauskommt, wenn man malnimmt
Gleichung
zwei Rechnungen, die gleich viel wert sind

Typische Fehler – so sieht es falsch aus, so richtig

Minusklammer: nur das erste Vorzeichen gedreht
12 − (x − 3) = 2x → 12 − x − 3 = 2x → x = 3
12 − (x − 3) = 2x → 12 − x + 3 = 2x → 15 = 3x → x = 5

Ein Minus vor der Klammer dreht jedes Vorzeichen in der Klammer: −(x − 4) wird zu −x + 4.

Nicht jedes Glied mit dem Hauptnenner multipliziert
x/2 + 3 = x/3 → mal 6: 3x + 3 = 2x → x = −3
x/2 + 3 = x/3 → mal 6: 3x + 18 = 2x → x = −18

Jedes Glied auf beiden Seiten wird multipliziert, auch eine Zahl ohne Bruch.

Aus „x fällt weg“ eine Lösung gemacht
2 · (x + 3) = 2x + 5 → 2x + 6 = 2x + 5 → x = 0
2 · (x + 3) = 2x + 5 → 2x + 6 = 2x + 5 → links 6, rechts 5: keine Lösung

Fällt x ganz weg, entscheidet die Aussage ohne x: wahr heißt unendlich viele Lösungen, falsch heißt keine. x = 0 ist hier falsch.

Falsche Umkehrrechnung beim Umstellen
A = g · h : 2 nach h: h = A : 2 · g
A = g · h : 2 nach h: h = 2 · A : g

Was mit dem Gesuchten multipliziert ist, wird geteilt, und umgekehrt. Mit ausgedachten Zahlen die Probe machen.

Gleichung passt nicht zur Situation
Rechteck, 4 cm länger als breit, Umfang 32 cm: x + (x + 4) = 32 → x = 14
2 · x + 2 · (x + 4) = 32 → 4x + 8 = 32 → x = 6

Erst sagen, wofür x steht, dann jede Angabe als Term schreiben. Zum Schluss die Lösung an den Angaben im Text prüfen.

Wo brauchst du das?

Tarife vergleichen, Rezepte im Verhältnis umrechnen, Fahrzeiten planen. Beruf: Formeln im Labor und in der Werkstatt umstellen, Mischungen im Friseursalon und auf dem Bau.

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