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Mathe-Arbeitsblätter Klasse 6

Stellen Sie aus mehr als 25.000 Matheaufgaben von der 3. bis zur 13. Klasse Ihre eigenen Arbeitsblätter zusammen. Alle Aufgaben enthalten Lösungsschritte.

Endliche und periodische Dezimalzahlen

Lernziele

  • Unterscheidet endliche und periodische Dezimaldarstellungen.
  • Bestimmt und notiert Perioden.
  • Vergleicht periodische Dezimalzahlen.
  • Prüft die Endlichkeit anhand des gekürzten Nenners.
  • Unterscheidet exakte Dezimaldarstellungen und gerundete Anzeigen.

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5530406
Entscheide bei jeder Dezimalzahl, ob ihre Darstellung endlich oder periodisch ist. a) \(0{,}75\) b) \(1{,}\overline{2}\) c) \(3{,}04\) d) \(0{,}\overline{18}\)

Denkanstöße

- Prüfe zuerst, welche Darstellungen nach endlich vielen Nachkommastellen enden. - Ein Periodenstrich kennzeichnet genau den Ziffernblock, der sich ohne Ende wiederholt.

Lösung

1. \(0{,}75\) endet nach zwei Nachkommastellen und ist daher endlich. 2. Bei \(1{,}\overline{2}\) zeigt der Periodenstrich, dass sich die Ziffer \(2\) ohne Ende wiederholt; die Darstellung ist periodisch. 3. \(3{,}04\) endet nach zwei Nachkommastellen und ist daher endlich. 4. Bei \(0{,}\overline{18}\) wiederholt sich der Ziffernblock \(18\) ohne Ende; die Darstellung ist periodisch.

Antwort

a) endlich b) periodisch c) endlich d) periodisch
5530416
Schreibe die periodischen Dezimalzahlen mit einem Periodenstrich und nenne jeweils den sich wiederholenden Ziffernblock. a) \(0{,}666\dots\) b) \(1{,}272727\dots\)

Denkanstöße

- Suche nach dem kürzesten Ziffernblock, der sich immer wiederholt. - Der Periodenstrich gehört genau über diesen wiederholten Block. - Achte darauf, ob eine einzelne Ziffer oder mehrere Ziffern die Periode bilden.

Lösung

1. In \(0{,}666\dots\) wiederholt sich die Ziffer \(6\). Mit Periodenstrich schreibt man \(0{,}\overline{6}\). 2. In \(1{,}272727\dots\) wiederholt sich der Block \(27\). Mit Periodenstrich schreibt man \(1{,}\overline{27}\).

Antwort

a) \(0{,}\overline{6}\); Periode: \(6\) b) \(1{,}\overline{27}\); Periode: \(27\)
5553096
Die schriftliche Division von \(2:3\) wurde nach drei Nachkommastellen unterbrochen. a) Was fällt bei den Resten auf? b) Welche Dezimalzahl entsteht, wenn du die Division fortsetzt? Schreibe sie mit Periodenstrich.
Abbildung zur Aufgabe 555309

Denkanstöße

- Vergleiche die Reste nach den einzelnen Divisionsschritten. - Überlege, was bei einer schriftlichen Division geschieht, wenn derselbe Rest erneut auftritt. - Markiere mit dem Periodenstrich nur den Teil der Dezimalzahl, der sich immer wiederholt.

Lösung

1. Nach jeder berechneten Nachkommastelle bleibt wieder der Rest \(2\). 2. Dadurch entsteht bei jedem weiteren Schritt erneut die Ziffer \(6\); die Rechnung wiederholt sich ohne Ende. 3. Daher gilt \(2:3=0{,}\overline{6}\).

Antwort

a) Der Rest \(2\) wiederholt sich. b) \(0{,}\overline{6}\)
5553106
Entscheide ohne schriftliche Division, ob \(\frac{7}{20}\) eine endliche oder eine periodische Dezimalzahl ergibt. Begründe, indem du den Bruch auf einen Bruch mit einer Zehnerpotenz im Nenner erweiterst.

Denkanstöße

- Prüfe, ob sich der Nenner \(20\) durch Erweitern in \(10\), \(100\), \(1000\) oder eine andere Zehnerpotenz verwandeln lässt. - Suche eine kleine Zehnerpotenz, die ein Vielfaches von \(20\) ist. - Sobald der Nenner eine Zehnerpotenz ist, kannst du die Dezimalschreibweise direkt ablesen.

Lösung

1. Der Nenner \(20\) lässt sich durch Erweitern in die Zehnerpotenz \(100\) verwandeln. 2. Es gilt \(\frac{7}{20}=\frac{35}{100}=0{,}35\). 3. Die Dezimaldarstellung endet, also ist sie endlich.

Antwort

Endlich; \(\frac{7}{20}=\frac{35}{100}=0{,}35\).
5578356
Betrachte die gekürzten Brüche \(\frac{3}{20}\) und \(\frac{1}{6}\). Welcher Bruch hat eine endliche Dezimaldarstellung? Begründe ohne eine lange Division.

Denkanstöße

- Prüfe zuerst, ob du den Nenner \(20\) mit einem kleinen Faktor zu \(100\) machen kannst. - Beobachte bei \(1:6\), ob ein Rest nach einigen Schritten wieder auftaucht. - Verbinde deine Beobachtung mit den Begriffen „endlich“ und „periodisch“.

Lösung

1. Beim Bruch \(\frac{3}{20}\) lässt sich der Nenner leicht zu \(100\) erweitern: \(\frac{3}{20}=\frac{15}{100}=0{,}15\). Die Dezimaldarstellung ist endlich. 2. Bei \(\frac{1}{6}\) entsteht bei der Division immer wieder derselbe Rest. Dadurch wiederholt sich die Ziffer \(6\): \(\frac{1}{6}=0{,}1\overline{6}\). 3. Deshalb ist \(\frac{3}{20}\) endlich und \(\frac{1}{6}\) periodisch.

Antwort

\(\frac{3}{20}\) ist endlich, weil sich der Nenner \(20\) zu \(100\) erweitern lässt. \(\frac{1}{6}\) ist periodisch, weil bei der Division ein Rest wiederkehrt und dadurch Ziffern wiederholt werden.
5578496
Eine periodische Dezimalzahl heißt rein periodisch, wenn die Wiederholung direkt nach dem Komma beginnt. Sie heißt gemischt periodisch, wenn nach dem Komma zuerst eine oder mehrere Ziffern stehen, die sich nicht wiederholen. Ordne zu: rein periodisch oder gemischt periodisch. a) \(0{,}\overline{4}\) b) \(0{,}1\overline{6}\) c) \(2{,}\overline{27}\) d) \(3{,}08\overline{3}\)

Denkanstöße

- Schau bei jeder Zahl, an welcher Stelle der Periodenstrich beginnt. - Prüfe, ob zwischen Komma und erster Periodenziffer noch eine nicht wiederholte Ziffer steht.

Lösung

1. Bei \(0{,}\overline{4}\) beginnt die Wiederholung sofort nach dem Komma: rein periodisch. 2. Bei \(0{,}1\overline{6}\) steht zuerst die nicht wiederholte Ziffer \(1\): gemischt periodisch. 3. Bei \(2{,}\overline{27}\) beginnt die Wiederholung sofort nach dem Komma: rein periodisch. 4. Bei \(3{,}08\overline{3}\) stehen zuerst die nicht wiederholten Ziffern \(0\) und \(8\): gemischt periodisch.

Antwort

a) rein periodisch b) gemischt periodisch c) rein periodisch d) gemischt periodisch
4104096
Untersuche die folgenden Brüche, ohne die Division schriftlich auszuführen. Welche der Brüche lassen sich als endliche (abbrechende) Dezimalzahl darstellen? Begründe jeweils kurz mithilfe der Primfaktorzerlegung des vollständig gekürzten Nenners. a) \( \frac{7}{25} \) b) \( \frac{9}{12} \) c) \( \frac{13}{40} \) d) \( \frac{11}{30} \)

Denkanstöße

- Worauf musst du beim Nenner achten, bevor du die Primfaktoren untersuchst? - Welche Primfaktoren sind bei einer Zehnerpotenz wie \(10\), \(100\), \(1000\), \(\dots\) erlaubt? - Überlege, ob der Bruch bereits in seiner einfachsten Form vorliegt.

Lösung

1. Ein Bruch ist als endliche Dezimalzahl darstellbar, wenn sein vollständig gekürzter Nenner nur die Primfaktoren 2 und/oder 5 enthält. 2. a) \( \frac{7}{25} \): Der Nenner \( 25 = 5^2 \) enthält nur den Primfaktor 5. Resultat: Endlich. 3. b) \( \frac{9}{12} \): Kürzen zu \( \frac{3}{4} \). Der Nenner \( 4 = 2^2 \) enthält nur den Primfaktor 2. Resultat: Endlich. 4. c) \( \frac{13}{40} \): Der Nenner \( 40 = 2^3 \cdot 5 \) enthält nur die Primfaktoren 2 und 5. Resultat: Endlich. 5. d) \( \frac{11}{30} \): Der Nenner \( 30 = 2 \cdot 3 \cdot 5 \) enthält den Primfaktor 3. Resultat: Periodisch (nicht endlich).

Antwort

a) Endlich, da \( 25 = 5^2 \). b) Endlich, da der gekürzte Nenner \( 4 = 2^2 \) ist. c) Endlich, da \( 40 = 2^3 \cdot 5 \). d) Nicht endlich (periodisch), da der Nenner den Primfaktor 3 enthält.
4104846
Wandle die folgenden Brüche gedanklich in Dezimalzahlen um. Bestimme jeweils, ob es sich um eine endliche oder eine periodische Dezimalzahl handelt. Gib bei endlichen Dezimalzahlen die Anzahl der Nachkommastellen an, nachdem du den Bruch vollständig gekürzt hast. a) \(\frac{42}{105}\) b) \(\frac{33}{120}\) c) \(\frac{9}{72}\)

Denkanstöße

- Kürze jeden Bruch vollständig, bevor du die Art der Dezimaldarstellung beurteilst. - Prüfe danach die Primfaktoren des gekürzten Nenners. - Kontrolliere zusätzlich durch Division, welche Dezimalzahl tatsächlich entsteht.

Lösung

1. \(\frac{42}{105}=\frac{2}{5}=0{,}4\). Die Dezimalzahl ist endlich und hat \(1\) Nachkommastelle. 2. \(\frac{33}{120}=\frac{11}{40}=0{,}275\). Der Nenner \(40=2^3\cdot5\) führt zu einer endlichen Dezimalzahl mit \(3\) Nachkommastellen. 3. \(\frac{9}{72}=\frac{1}{8}=0{,}125\). Der Nenner \(8=2^3\) führt zu einer endlichen Dezimalzahl mit \(3\) Nachkommastellen.

Antwort

a) \(0{,}4\); endlich; \(1\) Nachkommastelle b) \(0{,}275\); endlich; \(3\) Nachkommastellen c) \(0{,}125\); endlich; \(3\) Nachkommastellen
4104996
Wandle die folgenden Brüche in Dezimalzahlen um. Bestimme für jeden Fall, ob es sich um eine endliche Dezimalzahl, eine rein periodische oder eine gemischt periodische Dezimalzahl handelt. a) \(\frac{7}{9}\) b) \(\frac{13}{40}\) c) \(\frac{5}{6}\)

Denkanstöße

- Führe für jeden Bruch eine schriftliche Division (Zähler durch Nenner) durch. - Achte darauf, ob der Rest bei der Division irgendwann null wird oder ob sich Reste wiederholen. - Überlege dir, an welcher Stelle nach dem Komma die Wiederholung der Ziffern beginnt.

Lösung

1. Berechnung von a): Division \(7 : 9 = 0{,}777\dots\). Ergebnis \(0{,}\overline{7}\). Da die Periode direkt nach dem Komma beginnt, ist sie rein periodisch. 2. Berechnung von b): Division \(13 : 40 = 0{,}325\). Die Division geht ohne Rest auf. Es ist eine endliche Dezimalzahl. 3. Berechnung von c): Division \(5 : 6 = 0{,}8333\dots\). Ergebnis \(0{,}8\overline{3}\). Da vor der Periode die Ziffer 8 steht, ist sie gemischt periodisch.

Antwort

a) \(0{,}\overline{7}\) (rein periodisch) b) \(0{,}325\) (endlich) c) \(0{,}8\overline{3}\) (gemischt periodisch)
4105086
Erkläre jeweils den Fehler und korrigiere die Aussage. a) \(\frac{4}{9}=0{,}4\) b) \(0{,}\overline{7}=\frac{7}{10}\) c) \(\frac{1}{11}=0{,}09\)

Denkanstöße

- Prüfe bei jedem Beispiel, ob die Dezimaldarstellung wirklich endet. - Achte genau darauf, welche Ziffern sich wiederholen und unter den Periodenstrich gehören. - Eine kurze Division kann dir zeigen, ob die angegebene Darstellung stimmt.

Lösung

1. Bei a) fehlt die Wiederholung: \(4:9=0{,}444\dots\). Richtig ist \(\frac{4}{9}=0{,}\overline{4}\). 2. Bei b) wurde die periodische Dezimalzahl wie eine endliche Zehntelzahl behandelt. Richtig ist \(0{,}\overline{7}=\frac{7}{9}\). 3. Bei c) endet die Dezimaldarstellung nicht nach zwei Stellen. Es gilt \(1:11=0{,}0909\dots=0{,}\overline{09}\).

Antwort

a) \(\frac{4}{9}=0{,}\overline{4}\) b) \(0{,}\overline{7}=\frac{7}{9}\) c) \(\frac{1}{11}=0{,}\overline{09}\)
4105146
Wandle die folgenden Brüche in periodische Dezimalzahlen um: \(\frac{2}{9}\), \(\frac{7}{33}\) und \(\frac{25}{99}\). Ordne die Ergebnisse anschließend der Größe nach, beginnend mit der kleinsten Zahl.

Denkanstöße

- Kannst du die Brüche so erweitern, dass im Nenner nur Neunen stehen? - Was passiert, wenn du den Zähler schriftlich durch den Nenner teilst? - Vergleiche die Dezimalzahlen Stelle für Stelle von links nach rechts.

Lösung

1. Division von \(2\) durch \(9\) ergibt \(0{,}222\dots\), also \(0{,}\overline{2}\) 2. Erweiterung von \(\frac{7}{33}\) mit \(3\) ergibt \(\frac{21}{99}\), was der Dezimalzahl \(0{,}\overline{21}\) entspricht 3. Der Bruch \(\frac{25}{99}\) entspricht direkt der Dezimalzahl \(0{,}\overline{25}\) 4. Vergleich der Dezimalstellen: \(0{,}2121\dots < 0{,}2222\dots < 0{,}2525\dots\) 5. Ordnung: \(\frac{7}{33} < \frac{2}{9} < \frac{25}{99}\)

Antwort

\(\frac{7}{33} = 0{,}\overline{21}\); \(\frac{2}{9} = 0{,}\overline{2}\); \(\frac{25}{99} = 0{,}\overline{25}\). Die Ordnung ist: \(\frac{7}{33} < \frac{2}{9} < \frac{25}{99}\).
4105686
Wandle die Brüche in Dezimalzahlen um. Kennzeichne die Ziffern, die sich wiederholen, mit einem Periodenstrich. a) \(\frac{4}{9}\) b) \(\frac{4}{99}\) c) \(\frac{4}{90}\) d) \(\frac{41}{99}\)

Denkanstöße

- Führe bei jedem Bruch die Division Zähler : Nenner aus. - Beobachte, welche Ziffernfolge erneut beginnt, sobald sich ein Rest wiederholt. - Achte bei c) darauf, ob die Wiederholung direkt nach dem Komma beginnt.

Lösung

1. \(4:9=0{,}444\dots=0{,}\overline{4}\). 2. \(4:99=0{,}040404\dots=0{,}\overline{04}\). 3. Bei \(4:90\) entsteht zuerst eine \(0\) nach dem Komma; danach wiederholt sich die \(4\): \(0{,}04444\dots=0{,}0\overline{4}\). 4. \(41:99=0{,}414141\dots=0{,}\overline{41}\).

Antwort

a) \(0{,}\overline{4}\) b) \(0{,}\overline{04}\) c) \(0{,}0\overline{4}\) d) \(0{,}\overline{41}\)
4105856
Untersuche jeden Bruch. a) \(\frac{36}{48}\) b) \(\frac{36}{45}\) c) \(\frac{36}{54}\) Kürze jeweils vollständig, entscheide dann, ob die Dezimaldarstellung endlich oder periodisch ist, und gib die Dezimalzahl an.

Denkanstöße

- Kürze jeden Bruch vollständig, bevor du den Nenner untersuchst. - Prüfe danach, welche Primfaktoren im gekürzten Nenner vorkommen. - Kontrolliere deine Einordnung zum Schluss durch die Division Zähler : Nenner.

Lösung

1. \(\frac{36}{48}=\frac{3}{4}\). Der gekürzte Nenner \(4\) enthält nur den Primfaktor \(2\). Daher ist die Dezimaldarstellung endlich: \(0{,}75\). 2. \(\frac{36}{45}=\frac{4}{5}\). Der gekürzte Nenner \(5\) enthält nur den Primfaktor \(5\). Daher ist die Dezimaldarstellung endlich: \(0{,}8\). 3. \(\frac{36}{54}=\frac{2}{3}\). Der gekürzte Nenner \(3\) enthält einen Primfaktor außer \(2\) und \(5\). Daher ist die Dezimaldarstellung periodisch: \(0{,}\overline{6}\).

Antwort

a) \(\frac{36}{48}=\frac{3}{4}=0{,}75\), endlich b) \(\frac{36}{45}=\frac{4}{5}=0{,}8\), endlich c) \(\frac{36}{54}=\frac{2}{3}=0{,}\overline{6}\), periodisch
4105916
Nora und Bence diskutieren über den Bruch \(\frac{18}{75}\). Nora behauptet: „Der Bruch ergibt eine periodische Dezimalzahl, weil im Nenner die Zahl \(75\) steht und diese durch \(3\) teilbar ist.“ Bence entgegnet: „Nein, das stimmt nicht. Man muss den Bruch erst betrachten, wenn er nicht mehr weiter zu kürzen ist.“ Wer von beiden hat recht? Entscheide, ob der Bruch eine endliche oder eine periodische Dezimalzahl ergibt, und begründe dies durch eine Rechnung.

Denkanstöße

- Ist es wichtig, ob ein Bruch gekürzt ist, bevor man sich den Nenner ansieht? - Versuche, den Bruch so weit wie möglich zu vereinfachen. - Welche Faktoren bleiben im Nenner übrig, nachdem du alle gemeinsamen Faktoren von Zähler und Nenner entfernt hast?

Lösung

1. Prüfung der Regel: Die Eigenschaft „endlich“ oder „periodisch“ bezieht sich immer auf den vollständig gekürzten Bruch. Somit hat Bence recht. 2. Kürzen des Bruchs: \(\frac{18}{75} = \frac{3 \cdot 6}{3 \cdot 25} = \frac{6}{25}\). 3. Untersuchung des Nenners des gekürzten Bruchs: \(25 = 5^2\). 4. Da der Nenner des gekürzten Bruchs nur den Primfaktor \(5\) enthält, handelt es sich um eine endliche Dezimalzahl. 5. Ergebnis: Bence hat recht; die Dezimalzahl ist endlich (\(0{,}24\)).

Antwort

Bence hat recht. Der Bruch ergibt eine endliche Dezimalzahl, da er sich zu \(\frac{6}{25}\) kürzen lässt und der Nenner \(25 = 5^2\) nur den Primfaktor \(5\) enthält.
4128286
Berechne die Dezimaldarstellung der Brüche mithilfe der schriftlichen Division. Gib an, ob es sich um eine endliche oder eine periodische Dezimalzahl handelt. a) \(\frac{3}{16}\) b) \(\frac{5}{6}\) c) \(\frac{4}{11}\)

Denkanstöße

- Führe die schriftliche Division \(Zähler : Nenner\) durch. - Was passiert, wenn bei der schriftlichen Division immer wieder derselbe Rest auftaucht? - Wie kennzeichnet man Zahlen, bei denen sich eine Ziffernfolge unendlich oft wiederholt?

Lösung

1. Teilaufgabe a): \(3 : 16 = 0{,}1875\). Die Division geht auf, daher ist es eine endliche Dezimalzahl. 2. Teilaufgabe b): \(5 : 6 = 0{,}8333\dots\). Der Rest \(2\) wiederholt sich, daher ist es eine periodische Dezimalzahl: \(0{,}8\overline{3}\). 3. Teilaufgabe c): \(4 : 11 = 0{,}3636\dots\). Die Reste \(7\) und \(4\) wiederholen sich abwechselnd, daher ist es eine rein periodische Dezimalzahl: \(0{,}\overline{36}\).

Antwort

a) \(0{,}1875\) (endlich) b) \(0{,}8\overline{3}\) (periodisch) c) \(0{,}\overline{36}\) (periodisch)
4154776
Gegeben sind die Brüche \(\frac{7}{20}\), \(\frac{5}{6}\), \(\frac{11}{40}\) und \(\frac{2}{3}\). Welche dieser Brüche lassen sich als endliche Dezimalzahlen schreiben? Gib die entsprechenden Dezimalzahlen an und begründe kurz, warum die anderen Brüche keine endlichen Dezimalzahlen ergeben.

Denkanstöße

- Wann lässt sich ein Bruch durch Erweitern auf einen Nenner wie \(10\), \(100\) oder \(1000\) bringen? - Schau dir die Primfaktoren der Nenner an. Welche Faktoren sind für unendliche periodische Dezimalzahlen verantwortlich? - Du kannst auch versuchen, den Zähler durch den Nenner zu teilen und schauen, ob die Rechnung aufgeht.

Lösung

1. Untersuchung der Nenner der vollständig gekürzten Brüche: Ein Bruch ergibt eine endliche Dezimalzahl, wenn sein Nenner nur die Primfaktoren \(2\) und \(5\) enthält. 2. Anwendung auf die gegebenen Brüche: Bei \(\frac{7}{20}\) ist der Nenner \(20 = 2 \cdot 2 \cdot 5\) (endlich). Bei \(\frac{11}{40}\) ist der Nenner \(40 = 2 \cdot 2 \cdot 2 \cdot 5\) (endlich). Bei \(\frac{5}{6}\) (Nenner \(6 = 2 \cdot 3\)) und \(\frac{2}{3}\) (Nenner \(3\)) treten andere Primfaktoren auf, daher sind sie periodisch. 3. Berechnung der Dezimalwerte: \(\frac{7}{20} = \frac{35}{100} = 0{,}35\) und \(\frac{11}{40} = \frac{275}{1000} = 0{,}275\).

Antwort

Endliche Dezimalzahlen sind \(\frac{7}{20} = 0{,}35\) und \(\frac{11}{40} = 0{,}275\). Begründung: Die Brüche \(\frac{5}{6}\) und \(\frac{2}{3}\) sind periodisch, da ihre Nenner (nach dem Kürzen) den Primfaktor \(3\) enthalten, weshalb sie sich nicht auf eine Zehnerpotenz wie \(10\), \(100\), \(1000\), \(\dots\) erweitern lassen.
5530426
Bei der Rechnung \(1 : 3\) zeigt ein Taschenrechner \(0{,}33333333\) an. Ist die Dezimaldarstellung von \(\frac{1}{3}\) deshalb endlich? Erkläre und gib den exakten Wert in Periodenschreibweise an.

Denkanstöße

- Unterscheide zwischen der Anzahl der Stellen, die ein Gerät anzeigen kann, und der mathematischen Dezimaldarstellung. - Überlege, was bei der schriftlichen Division geschieht, wenn derselbe Rest erneut auftritt. - Eine exakte periodische Zahl lässt sich mit einem Periodenstrich schreiben.

Lösung

1. Die Anzeige hat nur endlich viele Stellen, weil ein Taschenrechnerdisplay nur begrenzt viele Ziffern darstellen kann. 2. Bei der Division \(1 : 3\) entsteht die Ziffer \(3\) ohne Ende. Die Dezimaldarstellung ist daher periodisch und nicht endlich. 3. Exakt gilt \(\frac{1}{3}=0{,}\overline{3}\).

Antwort

Nein. Die Anzeige stellt nur endlich viele Stellen dar. Exakt gilt \(\frac{1}{3}=0{,}\overline{3}\); die Dezimaldarstellung ist periodisch.
5530436
Ordne jeder periodischen Dezimalzahl den passenden Bruch zu. Nenne außerdem jeweils die Periode und ihre Länge. Dezimalzahlen: \(0{,}\overline{1}\), \(0{,}\overline{3}\), \(0{,}\overline{6}\) Brüche: \(\frac{1}{3}\), \(\frac{2}{3}\), \(\frac{1}{9}\)

Denkanstöße

- Du kannst jeden Bruch durch Division in eine Dezimaldarstellung überführen. - Achte darauf, welcher Ziffernblock sich bei jedem Ergebnis wiederholt. - Vergleiche erst den wiederholten Block und ordne dann den passenden Bruch zu.

Lösung

1. \(\frac{1}{9}=0{,}111\dots=0{,}\overline{1}\). Die Periode ist \(1\) und hat die Länge \(1\). 2. \(\frac{1}{3}=0{,}333\dots=0{,}\overline{3}\). Die Periode ist \(3\) und hat die Länge \(1\). 3. \(\frac{2}{3}=0{,}666\dots=0{,}\overline{6}\). Die Periode ist \(6\) und hat die Länge \(1\).

Antwort

\(0{,}\overline{1}\leftrightarrow\frac{1}{9}\); Periode \(1\), Periodenlänge \(1\) \(0{,}\overline{3}\leftrightarrow\frac{1}{3}\); Periode \(3\), Periodenlänge \(1\) \(0{,}\overline{6}\leftrightarrow\frac{2}{3}\); Periode \(6\), Periodenlänge \(1\)
5553086
Die schriftliche Division von \(3:8\) ist abgebildet. a) Lies die Dezimalzahl ab. b) Ist die Dezimalzahl endlich oder periodisch?
Abbildung zur Aufgabe 555308

Denkanstöße

- Lies zuerst den Quotienten oben in der schriftlichen Division ab. - Schau anschließend auf den letzten Rest der Rechnung. - Überlege, was ein Rest von \(0\) dafür bedeutet, ob weitere Nachkommastellen entstehen.

Lösung

1. Der Quotient der schriftlichen Division ist \(0{,}375\). 2. Nach drei Nachkommastellen ist der Rest \(0\). Die Division endet daher. 3. Somit ist \(0{,}375\) eine endliche Dezimalzahl.

Antwort

a) \(0{,}375\) b) Endlich, denn die Division endet mit Rest \(0\).
5578366
Vergleiche \(0{,}\overline{6}\) und \(0{,}\overline{61}\), ohne sie in Brüche umzuwandeln. Welche Zahl ist größer? Begründe mit den ersten Nachkommastellen.

Denkanstöße

- Schreibe von beiden periodischen Zahlen mehrere Nachkommastellen aus. - Vergleiche die Ziffern von links nach rechts. - Die erste unterschiedliche Stelle entscheidet über die Reihenfolge.

Lösung

1. Schreibe einige Stellen aus: \(0{,}\overline{6}=0{,}666666\dots\) und \(0{,}\overline{61}=0{,}616161\dots\). 2. An der Zehntelstelle steht bei beiden Zahlen eine \(6\). 3. An der Hundertstelstelle steht bei der ersten Zahl eine \(6\), bei der zweiten eine \(1\). 4. Deshalb gilt \(0{,}\overline{6}>0{,}\overline{61}\).

Antwort

\(0{,}\overline{6}>0{,}\overline{61}\)
5578376
Eine Lern-App kann nur drei Nachkommastellen anzeigen. Für den Bruch \(\frac{2}{3}\) zeigt sie \(0{,}667\) an. a) Ist \(0{,}667\) der exakte Wert von \(\frac{2}{3}\)? b) Schreibe den exakten Wert mit Periodenstrich. c) Erkläre, warum die App trotzdem \(0{,}667\) zeigt.

Denkanstöße

- Führe die Division \(2:3\) gedanklich einige Stellen weiter. - Unterscheide zwischen einer Zahl, die wirklich endet, und einer Anzeige, die nach wenigen Stellen aufhört. - Prüfe für die Anzeige, welche Ziffer nach der dritten Nachkommastelle folgt.

Lösung

1. \(\frac{2}{3}\) hat die periodische Dezimaldarstellung \(0{,}6666\dots\). 2. Exakt schreibt man \(0{,}\overline{6}\). 3. Die App zeigt nur drei Nachkommastellen. Die vierte Nachkommastelle ist wieder \(6\), daher wird \(0{,}666\dots\) auf \(0{,}667\) gerundet. 4. \(0{,}667\) ist somit nur ein Näherungswert, nicht der exakte Wert.

Antwort

a) Nein. b) \(0{,}\overline{6}\) c) Die App rundet den periodischen Wert auf drei Nachkommastellen; \(0{,}667\) ist ein Näherungswert.
5578386
Vergleiche \(0{,}444\) und \(0{,}\overline{4}\). a) Welche Zahl ist größer? b) Erkläre den Unterschied zwischen der endlichen Zahl und der periodischen Zahl.

Denkanstöße

- Ergänze bei der endlichen Zahl rechts Nullen. - Schreibe bei der periodischen Zahl mehrere Wiederholungen der \(4\) aus. - Suche die erste Nachkommastelle, an der sich die beiden ausgeschriebenen Zahlen unterscheiden.

Lösung

1. Schreibe beide Zahlen mit weiteren Stellen: \(0{,}444=0{,}444000\dots\) und \(0{,}\overline{4}=0{,}444444\dots\). 2. Die ersten drei Nachkommastellen sind gleich. 3. An der vierten Nachkommastelle steht bei der endlichen Zahl \(0\), bei der periodischen Zahl \(4\). 4. Deshalb ist \(0{,}\overline{4}>0{,}444\). Die endliche Zahl ist nur ein Abbruch nach drei Vierern; bei der periodischen Zahl wiederholt sich die \(4\) ohne Ende.

Antwort

a) \(0{,}\overline{4}>0{,}444\) b) \(0{,}444\) endet; bei \(0{,}\overline{4}\) wiederholt sich die \(4\) ohne Ende.
4102186
Bei einem vollständig gekürzten Bruch entsteht genau dann eine endliche Dezimalzahl, wenn im Nenner nur die Primfaktoren \(2\) und \(5\) vorkommen. a) Warum lässt sich \(\frac{1}{8}\) auf den Nenner \(1000\), aber nicht auf den Nenner \(100\) erweitern? b) Bestimme die kleinste Stufenzahl \(10\), \(100\), \(1000\), \(\dots\), auf die \(\frac{7}{40}\) erweitert werden kann. c) Nenne einen Nenner zwischen \(10\) und \(15\), der außer \(2\) und \(5\) noch einen anderen Primfaktor enthält. Erkläre, was das für einen vollständig gekürzten Bruch mit diesem Nenner bedeutet.

Denkanstöße

- Prüfe in a), ob \(100\) beziehungsweise \(1000\) ein Vielfaches von \(8\) ist. - Suche in b) die erste Stufenzahl, die sich ohne Rest durch \(40\) teilen lässt. - Überlege in c), welche Primfaktoren in Stufenzahlen vorkommen können.

Lösung

1. Für a) gilt \(8\cdot125=1000\). Dagegen ist \(100\) kein Vielfaches von \(8\). Deshalb kann \(\frac{1}{8}\) auf Tausendstel, aber nicht auf Hundertstel erweitert werden. 2. Für b) ist \(40\) kein Teiler von \(100\), aber \(40\cdot25=1000\). Die kleinste passende Stufenzahl ist also \(1000\). 3. Für c) eignet sich zum Beispiel \(12\), denn \(12=2\cdot2\cdot3\). Der Primfaktor \(3\) kommt in keiner Stufenzahl vor. Ein vollständig gekürzter Bruch mit Nenner \(12\) hat deshalb eine periodische Dezimaldarstellung.

Antwort

a) \(8\) teilt \(1000\), aber nicht \(100\). b) \(1000\) c) Zum Beispiel \(12\); wegen des Primfaktors \(3\) ist die Dezimaldarstellung periodisch.
4104046
Wandle die Zahlen \(\frac{7}{8}\), \(1\frac{2}{3}\) und \(\frac{13}{11}\) in Dezimalzahlen um. Schreibe periodische Dezimalzahlen mit Periodenstrich. Welche der drei Dezimalzahlen ist endlich?

Denkanstöße

- Wandle eine gemischte Zahl zuerst in eine Summe oder einen unechten Bruch um. - Führe jeweils die Division Zähler : Nenner aus. - Achte darauf, ob die Division endet oder ob sich eine Ziffernfolge wiederholt.

Lösung

1. \(\frac{7}{8}=0{,}875\). Diese Dezimalzahl ist endlich. 2. \(1\frac{2}{3}=1+\frac{2}{3}=1{,}\overline{6}\). Diese Dezimalzahl ist periodisch. 3. \(\frac{13}{11}=1{,}\overline{18}\). Diese Dezimalzahl ist periodisch. 4. Nur \(\frac{7}{8}\) besitzt hier eine endliche Dezimaldarstellung.

Antwort

\(\frac{7}{8}=0{,}875\) (endlich) \(1\frac{2}{3}=1{,}\overline{6}\) (periodisch) \(\frac{13}{11}=1{,}\overline{18}\) (periodisch)
4104106
Ein Bruch hat den Nenner \(126\). Welcher kleinste positive Zähler sorgt dafür, dass nach dem vollständigen Kürzen eine endliche Dezimalzahl entsteht? Begründe.

Denkanstöße

- Zerlege \(126\) in Primfaktoren. - Welche Primfaktoren dürfen nach dem Kürzen im Nenner übrig bleiben, damit die Dezimalzahl endlich ist? - Welche Faktoren muss der Zähler deshalb mindestens enthalten?

Lösung

1. Der Nenner lässt sich zerlegen: \(126=2\cdot3\cdot3\cdot7\). 2. Nach dem Kürzen dürfen im Nenner nur noch die Primfaktoren \(2\) und \(5\) vorkommen. 3. Deshalb müssen die Faktoren \(3\), \(3\) und \(7\) vollständig weggekürzt werden. 4. Der kleinste Zähler, der diese Faktoren enthält, ist \(3\cdot3\cdot7=63\). 5. Dann gilt \(\frac{63}{126}=\frac{1}{2}=0{,}5\).

Antwort

Der kleinste Zähler ist \(63\).
4104116
Lukas sagt: „Weil \(\frac{1}{6}\) eine periodische Dezimalzahl ergibt, muss jeder Bruch mit dem Nenner \(6\) periodisch sein.“ Stimmt die Aussage? Begründe mit einem Gegenbeispiel und erkläre, warum das Kürzen wichtig ist.

Denkanstöße

- Eine allgemeine Aussage ist schon widerlegt, wenn du ein einziges passendes Gegenbeispiel findest. - Suche einen Bruch mit Nenner \(6\), der sich kürzen lässt. - Prüfe danach den Nenner des vollständig gekürzten Bruchs.

Lösung

1. Die Aussage ist falsch. Es reicht ein Gegenbeispiel. 2. Zum Beispiel gilt \(\frac{3}{6}=\frac{1}{2}=0{,}5\). Diese Dezimalzahl ist endlich. 3. Entscheidend ist der Nenner nach dem vollständigen Kürzen. Bei \(\frac{3}{6}\) wird aus dem Nenner \(6\) der Nenner \(2\). 4. Deshalb kann man nicht allein am ursprünglichen Nenner entscheiden, ob die Dezimaldarstellung endlich oder periodisch ist.

Antwort

Die Aussage ist falsch. Zum Beispiel ist \(\frac{3}{6}=\frac{1}{2}=0{,}5\) endlich. Entscheidend ist der vollständig gekürzte Nenner.
4104136
Für einen vollständig gekürzten Bruch gilt: Eine Dezimalzahl ist periodisch, wenn im Nenner noch ein Primfaktor außer \(2\) und \(5\) vorkommt. Nenne drei verschiedene zweistellige Nenner, die deshalb zu einer periodischen Dezimalzahl führen. Begründe deine Wahl jeweils kurz.

Denkanstöße

- Suche zweistellige Zahlen, die durch eine Primzahl außer \(2\) oder \(5\) teilbar sind. - Zerlege deine Beispiele in Primfaktoren. - Prüfe bei jedem Beispiel, welcher Faktor die periodische Dezimaldarstellung verursacht.

Lösung

1. Gesucht sind zweistellige Zahlen mit mindestens einem Primfaktor außer \(2\) und \(5\). 2. Beispiel \(12=2^2\cdot3\): Der Faktor \(3\) führt bei einem vollständig gekürzten Bruch zu einer Periode. 3. Beispiel \(21=3\cdot7\): Die Faktoren \(3\) und \(7\) führen zu einer Periode. 4. Beispiel \(11\): Der Primfaktor \(11\) führt zu einer Periode.

Antwort

Zum Beispiel \(12\), \(21\) und \(11\). Bei jeder Zahl kommt mindestens ein Primfaktor außer \(2\) und \(5\) vor.
4104466
Gegeben sind die Zahlen \(1{,}3\), \(\frac{4}{3}\), \(1{,}33\), \(1{,}333\) und \(1\frac{3}{10}\). a) Ordne die Zahlen von klein nach groß. Verwende \(<\) und \(=\). b) Erkläre, warum \(\frac{4}{3}\) und \(1{,}333\) nicht denselben Wert haben.

Denkanstöße

- Schreibe die gemischte Zahl und den Bruch als Dezimalzahlen. - Bei \(\frac{4}{3}\) wiederholt sich eine Ziffer ohne Ende. - Vergleiche die Dezimalzahlen Stelle für Stelle und achte darauf, welche Darstellung endet.

Lösung

1. Es gilt \(1\frac{3}{10}=1{,}3\). 2. Außerdem ist \(\frac{4}{3}=1{,}\overline{3}=1{,}3333\dots\). 3. Damit gilt \(1{,}3=1\frac{3}{10}<1{,}33<1{,}333<\frac{4}{3}\). 4. \(1{,}333\) ist eine endliche Dezimalzahl. Bei \(\frac{4}{3}\) wiederholt sich die Ziffer \(3\) dagegen ohne Ende, deshalb ist \(\frac{4}{3}\) etwas größer.

Antwort

a) \(1{,}3=1\frac{3}{10}<1{,}33<1{,}333<\frac{4}{3}\) b) \(\frac{4}{3}=1{,}\overline{3}\) geht nach \(1{,}333\) weiter; \(1{,}333\) endet.
4104646
Ein vollständig gekürzter Bruch hat den Zähler \(3\). Der Nenner ist eine ganze Zahl von \(11\) bis \(29\). Welche Nenner führen zu einer endlichen Dezimalzahl?

Denkanstöße

- Suche im Bereich von \(11\) bis \(29\) Zahlen, deren Primfaktoren nur \(2\) und \(5\) sind. - Prüfe außerdem, ob sich der Nenner mit dem Zähler \(3\) kürzen ließe. - Streiche alle Zahlen, die einen anderen Primfaktor enthalten.

Lösung

1. Bei einem vollständig gekürzten Bruch darf der Nenner für eine endliche Dezimalzahl nur die Primfaktoren \(2\) und \(5\) enthalten. 2. Zwischen \(11\) und \(29\) erfüllen das \(16\), \(20\) und \(25\). 3. Keiner dieser Nenner ist durch \(3\) teilbar, also sind die Brüche mit Zähler \(3\) tatsächlich vollständig gekürzt.

Antwort

Die möglichen Nenner sind \(16\), \(20\) und \(25\).
4104656
Finde alle zweistelligen Nenner, für die der Bruch mit Zähler \(1\) eine endliche Dezimalzahl mit genau vier Nachkommastellen hat. Nutze dazu die Zehnerpotenzen \(1000\) und \(10000\).

Denkanstöße

- Liste zuerst die zweistelligen Teiler von \(10000\) auf. - Prüfe danach, welche davon schon Teiler von \(1000\) sind. - Gesucht sind die Nenner, die vier Stellen brauchen und nicht schon mit drei Stellen auskommen.

Lösung

1. Für eine endliche Dezimalzahl mit höchstens vier Nachkommastellen muss sich der Nenner durch Erweitern auf \(10000\) bringen lassen. Der Nenner muss also ein Teiler von \(10000\) sein. 2. Die zweistelligen Teiler von \(10000\) sind \(10\), \(16\), \(20\), \(25\), \(40\), \(50\) und \(80\). 3. Wenn sich der Nenner schon auf \(1000\) erweitern lässt, hat die Dezimalzahl höchstens drei Nachkommastellen. Das trifft auf \(10\), \(20\), \(25\), \(40\) und \(50\) zu. 4. Übrig bleiben \(16\) und \(80\). Tatsächlich gilt \(\frac{1}{16}=0{,}0625\) und \(\frac{1}{80}=0{,}0125\).

Antwort

Die Nenner sind \(16\) und \(80\).
4104856
Untersuche die Brüche. Entscheide, welcher Bruch eine periodische Dezimalzahl ergibt. Gib bei den endlichen Dezimalzahlen außerdem die Anzahl der Nachkommastellen an. a) \(\frac{13}{65}\) b) \(\frac{14}{350}\) c) \(\frac{7}{30}\)

Denkanstöße

- Kürze jeden Bruch zuerst vollständig. - Prüfe anschließend, welche Primfaktoren im Nenner übrig bleiben. - Wenn außer \(2\) und \(5\) noch ein anderer Primfaktor vorkommt, endet die Dezimaldarstellung nicht.

Lösung

1. \(\frac{13}{65}=\frac{1}{5}=0{,}2\). Die Dezimalzahl ist endlich und hat eine Nachkommastelle. 2. \(\frac{14}{350}=\frac{1}{25}=0{,}04\). Die Dezimalzahl ist endlich und hat zwei Nachkommastellen. 3. \(\frac{7}{30}\) ist vollständig gekürzt. Im Nenner steckt neben \(2\) und \(5\) auch der Primfaktor \(3\). Deshalb ist die Dezimalzahl periodisch: \(\frac{7}{30}=0{,}2\overline{3}\).

Antwort

a) \(0{,}2\); endlich; eine Nachkommastelle b) \(0{,}04\); endlich; zwei Nachkommastellen c) \(0{,}2\overline{3}\); periodisch
4104866
Die Brüche \(\frac{27}{1200}\) und \(\frac{19}{400}\) ergeben endliche Dezimalzahlen. Finde ohne schriftliche Division heraus, wie viele Nachkommastellen ihre Dezimaldarstellungen haben. a) Kürze \(\frac{27}{1200}\) vollständig. b) Erweitere beide gekürzten Brüche auf einen passenden Nenner \(10\), \(100\), \(1000\), \(10000\), \(\dots\). c) Wie viele Nachkommastellen haben die beiden Dezimalzahlen? Erkläre kurz, woran du das am Nenner erkennst.

Denkanstöße

- Kürze den ersten Bruch, bevor du nach einem passenden Zehnernenner suchst. - Suche die kleinste Zahl aus \(10\), \(100\), \(1000\), \(10000\), \(\dots\), auf die du den Nenner erweitern kannst. - Überlege, wie die Anzahl der Nullen im Zehnernenner mit den Nachkommastellen zusammenhängt.

Lösung

1. \(\frac{27}{1200}=\frac{9}{400}\). 2. Der Nenner \(400\) lässt sich nicht auf \(1000\) erweitern, aber auf \(10000\): \(\frac{9}{400}=\frac{225}{10000}=0{,}0225\). 3. Ebenso gilt \(\frac{19}{400}=\frac{475}{10000}=0{,}0475\). 4. Beide Dezimalzahlen haben vier Nachkommastellen. Ein Nenner \(10000\) steht für Zehntausendstel und damit für vier Stellen nach dem Komma.

Antwort

a) \(\frac{27}{1200}=\frac{9}{400}\) b) \(\frac{9}{400}=\frac{225}{10000}\) und \(\frac{19}{400}=\frac{475}{10000}\) c) Beide Dezimalzahlen haben vier Nachkommastellen.
4104916
Wandle die gemischte Zahl \(2 \frac{5}{11}\) in eine Dezimalzahl um. Welche Ziffer steht bei dieser Dezimalzahl an der 50. Stelle nach dem Komma? Begründe deine Antwort.

Denkanstöße

- Wie kannst du eine gemischte Zahl am einfachsten umrechnen, ohne den Ganzzahlteil erst in den Bruch einzubeziehen? - Schau dir die ersten paar Nachkommastellen an. Fällt dir ein Muster auf? - Wie oft wiederholt sich die Ziffernfolge bis zur 50. Stelle?

Lösung

1. Umwandlung des Bruchteils: \(5 : 11 = 0{,}454545\dots\). 2. Gesamtzahl als Dezimalbruch: \(2{,}\overline{45}\). 3. Analyse der Periode: Die Periode hat die Länge 2. Die Ziffer 4 steht an allen ungeraden Stellen (1., 3., 5., \(\dots\)), die Ziffer 5 steht an allen geraden Stellen (2., 4., 6., \(\dots\)). 4. Da 50 eine gerade Zahl ist, muss an der 50. Stelle die Ziffer 5 stehen.

Antwort

\(2 \frac{5}{11} = 2{,}\overline{45}\). An der 50. Stelle nach dem Komma steht die Ziffer 5.
4104926
Wandle die Brüche \(\frac{5}{12}\) und \(\frac{7}{11}\) in Dezimalzahlen um. Bestimme bei beiden Ergebnissen die Länge der Periode. Welcher Bruch hat die längere Periode?

Denkanstöße

- Führe beide Divisionen so weit aus, bis du die Wiederholung erkennst. - Die Periode besteht nur aus den Ziffern, die sich immer wiederholen. - Zähle die Ziffern unter dem Periodenstrich und vergleiche die beiden Längen.

Lösung

1. \(\frac{5}{12}=0{,}41666\dots=0{,}41\overline{6}\). Die Periode besteht aus einer Ziffer und hat die Länge \(1\). 2. \(\frac{7}{11}=0{,}636363\dots=0{,}\overline{63}\). Die Periode besteht aus zwei Ziffern und hat die Länge \(2\). 3. Damit hat \(\frac{7}{11}\) die längere Periode.

Antwort

\(\frac{5}{12}=0{,}41\overline{6}\) mit Periodenlänge \(1\). \(\frac{7}{11}=0{,}\overline{63}\) mit Periodenlänge \(2\). \(\frac{7}{11}\) hat die längere Periode.
4105016
Vergleiche die Dezimaldarstellungen der Brüche \(A=\frac{4}{11}\) und \(B=\frac{5}{13}\). a) Bestimme für beide Brüche die periodische Dezimalzahl. b) Welcher Bruch hat die längere Periode? Gib auch die jeweilige Periodenlänge an.

Denkanstöße

- Führe die Division so lange fort, bis ein bereits aufgetretener Rest wiederkehrt. - Der wiederholte Ziffernblock zwischen zwei gleichen Restzuständen bildet die Periode. - Vergleiche anschließend die Zahl der Ziffern in den beiden Perioden.

Lösung

1. Für \(A\) gilt \(4:11=0{,}3636\dots=0{,}\overline{36}\). Die Periode hat Länge \(2\). 2. Bei \(B\) entstehen in der schriftlichen Division nacheinander die Quotientenziffern \(3,8,4,6,1,5\); danach kehrt der Ausgangsrest wieder. Daher ist \(B=0{,}\overline{384615}\) mit Periodenlänge \(6\). 3. Somit hat \(B\) die längere Periode.

Antwort

a) \(A=0{,}\overline{36}\); \(B=0{,}\overline{384615}\) b) \(A\): Periodenlänge \(2\); \(B\): Periodenlänge \(6\). Also hat \(B\) die längere Periode.
4105096
In einer Hausaufgabe stehen vier falsche Aussagen. Erkläre jeweils den Fehler und korrigiere die Dezimaldarstellung. a) \(\frac{2}{11}=0{,}18\) b) \(0{,}4\overline{5}=0{,}4545\dots\) c) \(\frac{1}{3}=0{,}3\); deshalb sei \(\frac{2}{3}=0{,}6\) d) \(\frac{8}{99}=0{,}88\)

Denkanstöße

- Prüfe, ob eine angegebene Dezimalzahl endet oder ob sich Ziffern wiederholen müssten. - Schau genau, über welchen Ziffern ein Periodenstrich steht. - Bei Brüchen kannst du durch Division kontrollieren, welche Ziffernfolge tatsächlich entsteht.

Lösung

1. Bei a) wurde die Wiederholung weggelassen. Es gilt \(\frac{2}{11}=0{,}1818\dots=0{,}\overline{18}\). 2. Bei b) steht der Periodenstrich nur über der \(5\). Deshalb wiederholt sich nur diese Ziffer: \(0{,}4\overline{5}=0{,}4555\dots\). 3. Bei c) wurde \(\frac{1}{3}\) fälschlich abgeschnitten. Richtig ist \(\frac{1}{3}=0{,}\overline{3}\) und damit \(\frac{2}{3}=0{,}\overline{6}\). 4. Bei d) wurde die Wiederholung der zweistelligen Ziffernfolge nicht notiert. Richtig ist \(\frac{8}{99}=0{,}\overline{08}\).

Antwort

a) \(\frac{2}{11}=0{,}\overline{18}\) b) \(0{,}4\overline{5}=0{,}4555\dots\) c) \(\frac{2}{3}=0{,}\overline{6}\) d) \(\frac{8}{99}=0{,}\overline{08}\)
4105106
Prüfe die Aussagen. Entscheide jeweils, ob sie richtig oder falsch sind, und begründe kurz. a) \(0{,}\overline{6}=\frac{6}{10}\) b) \(0{,}\overline{45}=\frac{45}{99}=\frac{5}{11}\) c) \(0{,}\overline{3}<0{,}34\) d) \(\frac{1}{6}>0{,}16\)

Denkanstöße

- Schreibe bei Bedarf Brüche als Dezimalzahlen und periodische Dezimalzahlen einige Stellen weit aus. - Unterscheide eine endliche Dezimalzahl von einer Darstellung, deren Ziffern sich ohne Ende wiederholen. - Vergleiche bei c) und d) die Dezimalstellen von links nach rechts.

Lösung

1. a) ist falsch. \(\frac{6}{10}=0{,}6\) endet, während \(0{,}\overline{6}\) weitergeht. Es gilt \(0{,}\overline{6}=\frac{6}{9}=\frac{2}{3}\). 2. b) ist richtig. \(\frac{45}{99}\) kürzt sich zu \(\frac{5}{11}\), und beide haben die Dezimaldarstellung \(0{,}\overline{45}\). 3. c) ist richtig. \(0{,}\overline{3}=0{,}3333\dots\), während \(0{,}34=0{,}3400\dots\). An der Hundertstelstelle ist \(3<4\). 4. d) ist richtig. \(\frac{1}{6}=0{,}1\overline{6}=0{,}1666\dots\) und ist daher größer als \(0{,}1600\dots\).

Antwort

a) Falsch; \(0{,}\overline{6}=\frac{2}{3}\). b) Richtig. c) Richtig. d) Richtig.
4105126
Betrachte echte Brüche mit dem Nenner \(140\). Der Zähler ist eine natürliche Zahl von \(1\) bis \(139\). Welche Zähler führen nach dem Kürzen zu einer endlichen Dezimalzahl? Gib eine Regel an und bestimme, wie viele solche Zähler es gibt.

Denkanstöße

- Zerlege \(140\) in Primfaktoren. - Welcher Primfaktor muss beim Kürzen verschwinden, damit nur \(2\) und \(5\) im Nenner bleiben? - Welche Zähler können diesen Faktor wegkürzen? - Zähle anschließend die passenden Vielfachen im angegebenen Bereich.

Lösung

1. Es gilt \(140=2^2\cdot5\cdot7\). 2. Nach dem Kürzen dürfen im Nenner nur die Primfaktoren \(2\) und \(5\) übrig bleiben. 3. Deshalb muss der Faktor \(7\) gekürzt werden. Der Zähler muss also ein Vielfaches von \(7\) sein. 4. Zwischen \(1\) und \(139\) sind das \(7,14,21,\dots,133\). 5. Es gibt \(19\) solche Vielfachen.

Antwort

Genau die Vielfachen von \(7\) zwischen \(1\) und \(139\) sind möglich: \(7,14,21,\dots,133\). Insgesamt gibt es \(19\) Zähler.
4105136
Luca sagt: „Wenn der Nenner eines Bruchs durch \(3\) teilbar ist, dann ist die zugehörige Dezimalzahl immer periodisch.“ a) Zeige mit einem Gegenbeispiel, dass die Aussage nicht immer stimmt. b) Formuliere eine richtige Regel. Beziehe dich dabei auf den vollständig gekürzten Nenner.

Denkanstöße

- Suche für a) einen Bruch, bei dem sich der Faktor \(3\) beim Kürzen aus dem Nenner entfernen lässt. - Vergleiche den ursprünglichen Nenner mit dem Nenner nach dem vollständigen Kürzen. - Überlege für b), welche Primfaktoren bei einer endlichen Dezimalzahl im gekürzten Nenner vorkommen dürfen.

Lösung

1. Ein Gegenbeispiel ist \(\frac{3}{6}\). Der ursprüngliche Nenner \(6\) ist durch \(3\) teilbar, aber \(\frac{3}{6}=\frac{1}{2}=0{,}5\) ist endlich. 2. Entscheidend ist deshalb nicht der ursprüngliche Nenner, sondern der vollständig gekürzte Nenner. 3. Eine Dezimaldarstellung ist periodisch, wenn der vollständig gekürzte Nenner mindestens einen Primfaktor außer \(2\) und \(5\) enthält.

Antwort

a) Zum Beispiel \(\frac{3}{6}=\frac{1}{2}=0{,}5\). b) Periodisch ist die Dezimaldarstellung, wenn im vollständig gekürzten Nenner ein Primfaktor außer \(2\) und \(5\) vorkommt.
4105176
Untersuche die Brüche \(\frac{1}{9}\), \(\frac{2}{9}\) und \(\frac{3}{9}\). a) Wandle diese Brüche in Dezimalzahlen um. Welches Muster stellst du fest? b) Nutze dein Muster, um die Dezimaldarstellung von \(\frac{7}{9}\) und \(\frac{8}{9}\) anzugeben, ohne schriftlich zu dividieren. c) Was vermutest du für die Brüche \(\frac{1}{99}\) und \(\frac{12}{99}\)? Überprüfe deine Vermutung durch eine Rechnung.

Denkanstöße

- Führe die schriftliche Division für die ersten Beispiele sorgfältig durch. - Achte darauf, wie viele Stellen die Periode hat, wenn der Nenner \(9\) oder \(99\) ist. - Kannst du einen Zusammenhang zwischen der Anzahl der Neunen im Nenner und der Länge der Periode sehen?

Lösung

1. Berechnung der ersten Brüche: \(\frac{1}{9} = 0{,}\overline{1}\), \(\frac{2}{9} = 0{,}\overline{2}\), \(\frac{3}{9} = 0{,}\overline{3}\). 2. Mustererkennung: Die Ziffer im Zähler entspricht der sich wiederholenden Ziffer in der Periode. 3. Anwendung auf Teil b: \(\frac{7}{9} = 0{,}\overline{7}\) und \(\frac{8}{9} = 0{,}\overline{8}\). 4. Erweiterung auf Nenner 99: \(\frac{1}{99} = 0{,}\overline{01}\). Hier ist die Periode zweistellig und entspricht dem Zähler (mit führender Null). 5. Überprüfung für \(\frac{12}{99}\): \(12 : 99 = 0{,}1212\dots = 0{,}\overline{12}\). Die Vermutung bestätigt sich: Der zweistellige Zähler bildet die Periode.

Antwort

a) \(\frac{1}{9} = 0{,}\overline{1}\); \(\frac{2}{9} = 0{,}\overline{2}\); \(\frac{3}{9} = 0{,}\overline{3}\). Die Ziffer im Zähler wiederholt sich unendlich. b) \(\frac{7}{9} = 0{,}\overline{7}\); \(\frac{8}{9} = 0{,}\overline{8}\). c) \(\frac{1}{99} = 0{,}\overline{01}\); \(\frac{12}{99} = 0{,}\overline{12}\). Die Periode ist zweistellig.
4105216
Die Dezimaldarstellung von \(\frac{1}{7}\) ist \(0{,}\overline{142857}\). a) Bestimme die Dezimaldarstellung von \(\frac{2}{7}\) und \(\frac{3}{7}\) ohne eine vollständige schriftliche Division durchzuführen. Erkläre dein Vorgehen unter Berücksichtigung der Ziffernfolge. b) Betrachte die sechs Ziffern der Periode von \(\frac{1}{7}\). Addiere die erste mit der vierten Ziffer, die zweite mit der fünften und die dritte mit der sechsten Ziffer. Was stellst du fest?

Denkanstöße

- Schau dir an, mit welcher Ziffer die Division jeweils beginnt. - Bleiben die Ziffern in ihrer relativen Reihenfolge gleich, wenn man sie im Kreis anordnet? - Teile die Periode in zwei gleich lange Hälften und vergleiche die Ziffern an den entsprechenden Positionen.

Lösung

1. Analyse der Ziffernfolge: Die Brüche \(\frac{k}{7}\) sind zyklische Verschiebungen der Folge \(142857\). 2. Bestimmung von \(\frac{2}{7}\): Da \(2 : 7\) mit \(0{,}2\dots\) beginnt, startet die Periode bei der Ziffer 2: \(0{,}\overline{285714}\). 3. Bestimmung von \(\frac{3}{7}\): Da \(3 : 7\) mit \(0{,}4\dots\) beginnt, startet die Periode bei der Ziffer 4: \(0{,}\overline{428571}\). 4. Addition der Ziffernpaare in \(142857\): \(1+8=9\), \(4+5=9\), \(2+7=9\). Alle Summen ergeben 9.

Antwort

a) \(\frac{2}{7} = 0{,}\overline{285714}\) und \(\frac{3}{7} = 0{,}\overline{428571}\) (zyklische Verschiebung). b) Die Summe der Ziffernpaare (\(1+8, 4+5, 2+7\)) ist immer 9.
4105226
Untersuche Brüche mit dem Nenner 11, wie zum Beispiel \(\frac{1}{11}, \frac{2}{11}, \dots, \frac{10}{11}\). a) Berechne die ersten drei Brüche dieser Folge als Dezimalzahlen. Welche Regelmäßigkeit erkennst du bei den Ziffern der Periode im Vergleich zum Zähler? b) Nutze deine Entdeckung, um die Dezimalzahlen für \(\frac{7}{11}\) und \(\frac{9}{11}\) direkt anzugeben. c) Gilt eine ähnliche Regelmäßigkeit auch für Brüche mit dem Nenner 9? Überprüfe dies kurz an \(\frac{1}{9}\) und \(\frac{2}{9}\).

Denkanstöße

- Berechne die Divisionen sorgfältig und achte auf die Vielfachen von 9. - Wie hängen die Ziffern in der Periode mit dem Zähler zusammen? - Was passiert, wenn man einen Bruch mit 9 im Nenner betrachtet? Ist die Periode dort auch zweistellig?

Lösung

1. Berechnung: \(\frac{1}{11} = 0{,}0909\dots = 0{,}\overline{09}\); \(\frac{2}{11} = 0{,}1818\dots = 0{,}\overline{18}\); \(\frac{3}{11} = 0{,}2727\dots = 0{,}\overline{27}\). 2. Regelmäßigkeit a): Die zweistellige Periode entspricht immer dem Neunfachen des Zählers (\(k \cdot 9\)). 3. Anwendung b): Für \(\frac{7}{11}\) ist \(7 \cdot 9 = 63\), also \(0{,}\overline{63}\). Für \(\frac{9}{11}\) ist \(9 \cdot 9 = 81\), also \(0{,}\overline{81}\). 4. Vergleich c): \(\frac{1}{9} = 0{,}\overline{1}\) und \(\frac{2}{9} = 0{,}\overline{2}\). Hier entspricht die (einstellige) Periode direkt dem Zähler.

Antwort

a) \(\frac{1}{11} = 0{,}\overline{09}\), \(\frac{2}{11} = 0{,}\overline{18}\), \(\frac{3}{11} = 0{,}\overline{27}\). Die Periode ist das Neunfache des Zählers. b) \(\frac{7}{11} = 0{,}\overline{63}\) und \(\frac{9}{11} = 0{,}\overline{81}\). c) Ja, bei Nenner 9 ist die Periode direkt die Ziffer des Zählers (\(\frac{1}{9} = 0{,}\overline{1}\), \(\frac{2}{9} = 0{,}\overline{2}\)).
4105696
Untersuche Brüche mit dem Nenner \(11\). a) Bestimme \(\frac{1}{11}\) mit schriftlicher Division als periodische Dezimalzahl. b) Nutze \(\frac{1}{11}=\frac{9}{99}\), um \(\frac{3}{11}\) ohne eine neue schriftliche Division als Dezimalzahl anzugeben. c) Bestimme \(\frac{1}{110}\) durch Division und beschreibe, was sich gegenüber \(\frac{1}{11}\) an der Ziffernfolge ändert.

Denkanstöße

- Beobachte in a) die Reste der schriftlichen Division. - Schreibe in b) den Bruch mit dem Nenner \(99\); dann lässt sich die Periode direkt erkennen. - Vergleiche in c) die ersten Nachkommastellen und den Beginn des wiederholten Blocks mit Teil a).

Lösung

1. Die Division \(1:11\) ergibt \(0{,}0909\dots=0{,}\overline{09}\). 2. Für b) gilt \(\frac{3}{11}=\frac{27}{99}\). Daher ist \(\frac{3}{11}=0{,}\overline{27}\). 3. Die Division \(1:110\) ergibt \(0{,}0090909\dots=0{,}0\overline{09}\). 4. Der wiederholte Block \(09\) ist derselbe wie bei \(\frac{1}{11}\), beginnt aber eine Stelle später.

Antwort

a) \(0{,}\overline{09}\) b) \(0{,}\overline{27}\) c) \(0{,}0\overline{09}\); die Periode \(09\) beginnt eine Stelle später.
4105706
Untersuche die Perioden dieser Brüche. a) Schreibe \(\frac{13}{99}\) und \(\frac{123}{999}\) als periodische Dezimalzahlen. Markiere jeweils die Periode. b) Was fällt dir bei den Ziffern im Zähler und in der Periode auf? c) Schreibe \(\frac{7}{99}\) als periodische Dezimalzahl. Achte darauf, ob eine Null zur Periode gehört.

Denkanstöße

- Führe die Division so weit aus, bis du einen wiederholten Ziffernblock erkennst. - Vergleiche in a) den Zähler mit dem Block, der sich nach dem Komma wiederholt. - Schreibe bei c) die ersten sechs Nachkommastellen auf und prüfe, ob auch eine Null regelmäßig wiederkehrt.

Lösung

1. Es gilt \(\frac{13}{99}=0{,}\overline{13}\). Die Periode ist \(13\). 2. Außerdem gilt \(\frac{123}{999}=0{,}\overline{123}\). Die Periode ist \(123\). 3. In diesen beiden Beispielen erscheinen die Ziffern des Zählers als wiederholter Ziffernblock. 4. Für \(\frac{7}{99}\) ergibt die Division \(0{,}070707\dots\). Daher ist \(\frac{7}{99}=0{,}\overline{07}\). Die Null gehört zur Periode.

Antwort

a) \(\frac{13}{99}=0{,}\overline{13}\); \(\frac{123}{999}=0{,}\overline{123}\) b) In beiden Beispielen wiederholen sich die Ziffern des Zählers. c) \(\frac{7}{99}=0{,}\overline{07}\)
4105906
Prüfe, welche dieser vollständig zu kürzenden Brüche eine endliche Dezimaldarstellung haben: \(\frac{21}{375}\), \(\frac{21}{500}\), \(\frac{21}{1125}\), \(\frac{21}{1375}\), \(\frac{21}{1750}\). Begründe deine Auswahl mit den gekürzten Nennern.

Denkanstöße

- Kürze jeden Bruch zuerst vollständig. - Untersuche danach nur den Nenner des gekürzten Bruchs. - Prüfe, ob dort außer \(2\) und \(5\) noch ein anderer Primfaktor vorkommt.

Lösung

1. \(\frac{21}{375}=\frac{7}{125}\). Der Nenner enthält nur den Primfaktor \(5\); die Dezimaldarstellung ist endlich. 2. \(\frac{21}{500}\) ist bereits vollständig gekürzt. Der Nenner enthält nur \(2\) und \(5\); die Dezimaldarstellung ist endlich. 3. \(\frac{21}{1125}=\frac{7}{375}\). Im Nenner bleibt der Primfaktor \(3\); die Dezimaldarstellung ist periodisch. 4. \(\frac{21}{1375}\) ist vollständig gekürzt. Im Nenner bleibt der Primfaktor \(11\); die Dezimaldarstellung ist periodisch. 5. \(\frac{21}{1750}=\frac{3}{250}\). Der Nenner enthält nur \(2\) und \(5\); die Dezimaldarstellung ist endlich.

Antwort

Endlich sind \(\frac{21}{375}\), \(\frac{21}{500}\) und \(\frac{21}{1750}\).
4105196
Betrachte die Brüche \(\frac{1}{13}\) und \(\frac{3}{13}\). a) Berechne die Dezimaldarstellung beider Brüche. Was fällt dir beim Vergleich der Ziffernfolgen in der Periode auf? b) Berechne nun \(\frac{2}{13}\). Gehört dieser Bruch zur „gleichen Familie“ (gleiche Ziffernfolge, nur verschoben) wie \(\frac{1}{13}\)? Begründe deine Beobachtung mithilfe der Reste, die bei der schriftlichen Division auftreten.

Denkanstöße

- Notiere dir bei der schriftlichen Division von \(\frac{1}{13}\) alle Reste, die nacheinander entstehen. - Vergleiche diese Resteliste mit dem Startwert (Zähler) der anderen Brüche. - Wenn ein Zähler bereits als Rest in einer anderen Rechnung auftauchte, was bedeutet das für die Ziffernfolge?

Lösung

1. Division für \(\frac{1}{13}\): \(1 : 13 = 0{,}\overline{076923}\). Die auftretenden Reste sind \(10, 9, 12, 3, 4, 1\). 2. Division für \(\frac{3}{13}\): \(3 : 13 = 0{,}\overline{230769}\). Die Ziffernfolge ist eine zyklische Verschiebung der Folge von \(\frac{1}{13}\). 3. Erklärung der Verschiebung: Da der Rest \(3\) in der Restefolge von \(1 : 13\) vorkommt, muss die Division von \(3 : 13\) ab diesem Punkt die gleichen Ziffern liefern. 4. Division für \(\frac{2}{13}\): \(2 : 13 = 0{,}\overline{153846}\). 5. Vergleich: Die Ziffernfolge ist völlig anders. Da der Rest \(2\) nicht in der Restefolge von \(1 : 13\) (\(10, 9, 12, 3, 4, 1\)) vorkam, startet hier ein neuer „Zyklus“ mit anderen Ziffern.

Antwort

a) \(\frac{1}{13} = 0{,}\overline{076923}\) und \(\frac{3}{13} = 0{,}\overline{230769}\). Die Ziffernfolgen sind identisch, aber gegeneinander verschoben. b) \(\frac{2}{13} = 0{,}\overline{153846}\). Dieser Bruch gehört nicht zur gleichen Familie, da die Ziffernfolge eine andere ist. Das liegt daran, dass der Rest 2 bei der Division von 1 durch 13 nie auftritt.

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