So arbeitest du
- ① Clip anschauen. Er hält einmal an und fragt nach deiner Vorhersage.
- ② Tüfteln: Löse die Aufgaben in der orangen Leiste über dem Bild. Sie zeigt ✓, sobald es stimmt. Überspringen geht immer.
- ③ Kontrollfragen: Der Clip hält an. Erst antworten. Danach Festhalten: Regel und häufigen Fehler ins Heft.
- ④ Üben mit Rückmeldung, bis drei in Folge sitzen. Mit 💡 Tipp bekommst du Hilfe in drei Stufen. Terme tippst du so ein:
3x^2-2x+1oder(x-3)(x+4). - ⑤ Aufgaben auf Papier mit Rechenweg, dann Lösung aufklappen und abhaken.
- Zum Schluss der Gesamttest auf Papier. Alles ohne Taschenrechner.
Kompetenzen
Das kannst du danach, alles ohne Taschenrechner:
- K1 Terme vereinfachen: gleichartige Glieder zusammenfassen, Klammern auflösen, auch mit Minus davor und verschachtelt, und durch Einsetzen prüfen (Kapitel 1)
- K2 zwei Klammern ausmultiplizieren und das Ergebnis am Flächenmodell erklären (Kapitel 2)
- K3 die drei binomischen Formeln anwenden, am Quadrat begründen und zum Kopfrechnen nutzen (Kapitel 3)
- K4 Summen vollständig faktorisieren: ausklammern, binomische Formel rückwärts, Zweiklammersatz, und Fehler in fremden Lösungen finden (Kapitel 4)
Nicht in diesem Leitprogramm: Terme mit mehreren Variablen faktorisieren, Bruchterme. Zum Vertiefen bei Mathe begreifbar: Faktorisieren ↗ · Bruchterme ↗.
Vorwissen
Rechnen mit negativen Zahlen, Distributivgesetz, Potenzen, Einsetzen, grösster gemeinsamer Teiler. Zuerst kurz wiederholen, dann der Vortest.
Kurz wiederholt
- Vorzeichen: Minus mal Minus gibt Plus, verschiedene Vorzeichen geben Minus: \((-3) \cdot (-2) = 6\), \((-3) \cdot 2 = -6\).
- Distributivgesetz: \(3 \cdot (4 + 5) = 3 \cdot 4 + 3 \cdot 5\). Die Zahl vor der Klammer wird mit jedem Summanden multipliziert.
- Variable: Ein Buchstabe steht für eine Zahl. \(3x\) heisst \(3 \cdot x\), \(x^2\) heisst \(x \cdot x\). Zahlen und Variablen multiplizierst du getrennt: \(2x \cdot 4x = 8x^2\).
- Einsetzen: Für \(x = 4\) ist \(3x^2 = 3 \cdot 4^2 = 48\). Potenz vor Punkt.
- ggT (grösster gemeinsamer Teiler): die grösste Zahl, durch die beide teilbar sind, zum Beispiel \(\text{ggT}(12;\ 18) = 6\). Braucht es zum Ausklammern.
Vortest · 10 P
-
0a(2 P)Berechne: \((-3) \cdot (-4)\); \(\;-2 \cdot 5\); \(\;-7 + 3\); \(\;-4 - 6\)
Lösung
\(12\); \(-10\); \(-4\); \(-10\).
-
0b(2 P)Berechne \(4 \cdot (6 + 3)\) auf zwei Arten.
Lösung
Klammer zuerst: \(4 \cdot 9 = 36\). Ausmultipliziert: \(24 + 12 = 36\).
Das zweite ist das Distributivgesetz, die Grundlage von Kapitel 1 und 2.
-
0c(2 P)Schreib kürzer: \(x \cdot x\); \(\;3x \cdot 2x\); \(\;(-2x) \cdot 5\)
Lösung
\(x^2\); \(6x^2\); \(-10x\).
-
0d(2 P)Setze \(x = 3\) ein: \(2x^2 - x\)
Lösung
\(2 \cdot 9 - 3 = 15\).
Einsetzen ist die Probe in allen Kapiteln.
-
0e(2 P)Bestimme \(\text{ggT}(15;\ 25)\) und \(\text{ggT}(8;\ 20)\).
Lösung
\(5\) und \(4\).
Braucht es in Kapitel 4 zum Ausklammern.
Weniger als 7 von 10 Punkten: «Kurz wiederholt» nochmals lesen, die Lösungen des Vortests Schritt für Schritt nachrechnen, dann Kapitel 1.
Terme vereinfachen
Du fasst gleichartige Glieder zusammen, löst Klammern auf, auch mit Minus davor und verschachtelt, und prüfst dein Ergebnis durch Einsetzen.
① Clip
② Tüfteln
③ Kontrollfragen
Festhalten
Zusammenfassen: Nur gleichartige Glieder lassen sich addieren, also Glieder mit derselben Variable und derselben Hochzahl; auch Zahlen ohne Variable sind untereinander gleichartig. \(3x + 5x = 8x\), aber \(3x + 5\) bleibt, wie es ist. Das Vorzeichen gehört zum Glied dahinter.
Zahl vor der Klammer: Sie wird mit jedem Glied in der Klammer multipliziert (Distributivgesetz):
\[ 3(2x - 4) = 6x - 12 \qquad -2(x - 3) = -2x + 6 \]
Minus vor der Klammer: Klammer weglassen und jedes Vorzeichen darin umdrehen:
- \(7x - (2x - 5) = 7x - 2x + 5\) aus \(-5\) wird \(+5\)
- \(= 5x + 5\) gleichartige Glieder zusammenfassen
Verschachtelte Klammern: innen beginnen. \(4x - (2x - 3(1 - x)) = 4x - (2x - 3 + 3x) = 4x - (5x - 3) = 3 - x\).
Probe: Für \(x\) eine Zahl einsetzen, zum Beispiel \(x = 2\). Gleichwertige Terme geben dasselbe: \(7 \cdot 2 - (2 \cdot 2 - 5) = 15\) und \(5 \cdot 2 + 5 = 15\).
Minus nur beim ersten Glied: \(7x - (2x - 5)\) ist nicht \(7x - 2x - 5\). Das Minus gilt für die ganze Klammer.
Nur das erste Glied multipliziert: \(3(x + 4)\) ist nicht \(3x + 4\), sondern \(3x + 12\).
Ungleichartiges zusammengezählt: \(3x + 2\) ist nicht \(5x\). Probe mit \(x = 2\): \(8\) gegen \(10\).
④ Üben mit Rückmeldung
⑤ Aufgaben mit Lösungen
Aufgaben · Kapitel 1 · 14 P
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1a(2 P)Fasse zusammen: \(5a + 3 - 2a + 7\) und \(x^2 + 4x - 2x^2 + x\)
Lösung
\(5a - 2a = 3a\) und \(3 + 7 = 10\): \(3a + 10\). Bei der zweiten: \(x^2 - 2x^2 = -x^2\) und \(4x + x = 5x\): \(-x^2 + 5x\).
-
1b(2 P)Löse die Klammer auf: \(4(3x - 2)\) und \(-3(2 - x)\)
Lösung
\(4 \cdot 3x - 4 \cdot 2 = 12x - 8\). \(-3 \cdot 2 + (-3) \cdot (-x) = -6 + 3x\).
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1c(3 P)Vereinfache: \(6x - (4 - 2x) + 3(x - 1)\)
Lösung
\(6x - 4 + 2x + 3x - 3 = 11x - 7\).
Probe mit \(x = 2\): \(12 - 0 + 3 = 15\) und \(22 - 7 = 15\).
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1d(3 P)Vereinfache, von innen nach aussen: \(2x - (x - 2(3 - x))\)
Lösung
Innen: \(x - 2(3 - x) = x - 6 + 2x = 3x - 6\). Dann \(2x - (3x - 6) = 2x - 3x + 6 = -x + 6\).
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1e(2 P)Ben rechnet: \(8x - (3x - 5) = 5x - 5\). Prüfe mit \(x = 1\), finde den Fehler und rechne richtig.
Lösung
Mit \(x = 1\): links \(8 - (3 - 5) = 10\), Bens Ergebnis \(5 - 5 = 0\). Ben hat das Minus nur auf \(3x\) angewendet. Richtig: \(8x - 3x + 5 = 5x + 5\).
-
1f(2 P)Mit \(x = 1\) ist \(4x + 3 = 7\) und \(7x = 7\). Sind \(4x + 3\) und \(7x\) also gleichwertig? Begründe.
Lösung
Nein. Gleichwertig heisst: gleich für jede Zahl. Mit \(x = 2\) ist \(4x + 3 = 11\), aber \(7x = 14\). Ein einziges Gegenbeispiel genügt. \(4x\) und \(3\) sind nicht gleichartig.
Vertiefung bei Mathe begreifbar (Berufsmaturität): Gleichartige Glieder zusammenfassen ↗ · Klammern auflösen ↗
Klammer mal Klammer
Du multiplizierst zwei Klammern aus, mit dem Flächenmodell oder dem Rechteckschema, fasst zusammen und machst die Probe durch Einsetzen.
① Clip
② Tüfteln
③ Kontrollfragen
Festhalten
Jedes Glied der ersten Klammer wird mit jedem Glied der zweiten multipliziert. Das gibt vier Produkte, danach wird zusammengefasst.
Flächenmodell: Ein Rechteck mit den Seiten \(x + 2\) und \(x + 3\) besteht aus vier Teilen: \(x^2\), \(3x\), \(2x\) und \(6\).
\[ (x + 2)(x + 3) = x^2 + 3x + 2x + 6 = x^2 + 5x + 6 \]
Rechteckschema: Es funktioniert auch mit Minus. Das Vorzeichen gehört zur Zahl dahinter.
| · | \(3x\) | \(-2\) |
|---|---|---|
| \(x\) | \(3x^2\) | \(-2x\) |
| \(+4\) | \(12x\) | \(-8\) |
\[ (3x - 2)(x + 4) = 3x^2 + 12x - 2x - 8 = 3x^2 + 10x - 8 \]
Wenn vorne in beiden Klammern nur \(x\) steht: Das Glied mit \(x\) ist die Summe der beiden Zahlen, die Zahl am Schluss ihr Produkt:
\[ (x + m)(x + n) = x^2 + (m + n)x + m \cdot n \qquad (x + 2)(x + 3) = x^2 + 5x + 6 \]
Probe mit \(x = 2\): \((2 + 2)(2 + 3) = 20\) und \(4 + 10 + 6 = 20\). Nimm für die Probe nicht \(0\) oder \(1\): Bei \(x = 1\) ist \(x^2 = x\), dann bleiben manche Fehler unsichtbar.
Nur «vorne mal vorne, hinten mal hinten»: \((x + 2)(x + 3)\) ist nicht \(x^2 + 6\). Im Flächenmodell fehlen die beiden Streifen. Probe mit \(x = 2\): \(20\) gegen \(10\).
Vorzeichen verloren: Bei \((3x - 2)(x + 4)\) ist das letzte Produkt \((-2) \cdot 4 = -8\), nicht \(+8\).
④ Üben mit Rückmeldung
⑤ Aufgaben mit Lösungen
Aufgaben · Kapitel 2 · 14 P
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2a(2 P)Multipliziere aus: \((x + 4)(x + 5)\)
Lösung
\(x^2 + 5x + 4x + 20 = x^2 + 9x + 20\).
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2b(3 P)Multipliziere aus: \((2x - 3)(x + 6)\)
Lösung
\(2x^2 + 12x - 3x - 18 = 2x^2 + 9x - 18\).
Probe mit \(x = 2\): \(1 \cdot 8 = 8\) und \(8 + 18 - 18 = 8\).
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2c(2 P)Multipliziere aus: \((a - 4)(a - 7)\)
Lösung
\(a^2 - 7a - 4a + 28 = a^2 - 11a + 28\). Minus mal Minus gibt \(+28\).
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2d(2 P)Lara rechnet: \((x + 5)(x - 2) = x^2 - 10\). Was hat sie vergessen? Rechne richtig.
Lösung
Sie hat nur die ersten und die letzten Glieder multipliziert. Es fehlen \(-2x\) und \(5x\). Richtig: \(x^2 - 2x + 5x - 10 = x^2 + 3x - 10\).
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2e(2 P)Welches Produkt zeigt das Flächenmodell? Schreib es als Produkt und als Summe.
Lösung
Seiten \(x + 1\) und \(x + 4\): \((x + 1)(x + 4) = x^2 + 5x + 4\). Im Bild: ein \(x^2\), fünf x-Streifen, vier Einer.
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2f(3 P)Multipliziere \((x + 3)(x - 3)\) aus. Warum kommt kein Glied mit \(x\) vor?
Lösung
\(x^2 - 3x + 3x - 9 = x^2 - 9\). Die beiden gemischten Produkte sind \(-3x\) und \(+3x\). Sie heben sich auf, weil die Zahlen \(3\) und \(-3\) Gegenzahlen sind.
Vertiefung bei Mathe begreifbar (Berufsmaturität): Klammern auflösen ↗
Binomische Formeln
Du wendest die drei binomischen Formeln an, auch mit Zahlen vor der Variable, erklärst das mittlere Glied am Quadrat und rechnest damit im Kopf.
① Clip
② Tüfteln
③ Kontrollfragen
Festhalten
\[ (a + b)^2 = a^2 + 2ab + b^2 \]
\[ (a - b)^2 = a^2 - 2ab + b^2 \]
\[ (a + b)(a - b) = a^2 - b^2 \]
Im Quadrat mit der Seite \(a + b\) siehst du die vier Teile: \(a^2\), zweimal \(ab\) und \(b^2\). Darum steht in der Mitte \(2ab\).
Für \(a\) und \(b\) darf alles stehen, auch \(2y\) oder eine Zahl:
\[ (x + 4)^2 = x^2 + 8x + 16 \qquad (2y - 3)^2 = 4y^2 - 12y + 9 \qquad (5 + x)(5 - x) = 25 - x^2 \]
Das mittlere Glied vergessen: \((a + b)^2\) ist nicht \(a^2 + b^2\). Mit Zahlen: \((3 + 4)^2 = 49\), aber \(3^2 + 4^2 = 25\).
\(ab\) statt \(2ab\): Es sind zwei Rechtecke. \((x + 4)^2\) hat in der Mitte \(8x\), nicht \(4x\).
Die Zahl vor der Variable nicht quadriert: \((2y)^2 = 4y^2\), nicht \(2y^2\).
④ Üben mit Rückmeldung
⑤ Aufgaben mit Lösungen
Aufgaben · Kapitel 3 · 14 P
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3a(2 P)Rechne mit der binomischen Formel: \((x + 6)^2\) und \((x - 1)^2\)
Lösung
\(x^2 + 12x + 36\) und \(x^2 - 2x + 1\).
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3b(2 P)Rechne: \((3a - 2)^2\)
Lösung
\((3a)^2 - 2 \cdot 3a \cdot 2 + 2^2 = 9a^2 - 12a + 4\).
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3c(2 P)Rechne: \((x + 7)(x - 7)\) und \((4 - y)(4 + y)\)
Lösung
\(x^2 - 49\) und \(16 - y^2\).
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3d(2 P)Tom schreibt \((x + 5)^2 = x^2 + 25\). Zeige mit \(x = 1\), dass das falsch ist, und rechne richtig.
Lösung
Mit \(x = 1\): \((1 + 5)^2 = 36\), aber \(1 + 25 = 26\). Es fehlt das mittlere Glied: \((x + 5)^2 = x^2 + 10x + 25\).
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3e(3 P)Kopfrechnen mit den Formeln: \(21^2\) und \(19 \cdot 21\)
Lösung
\(21^2 = (20 + 1)^2 = 400 + 40 + 1 = 441\). \(19 \cdot 21 = (20 - 1)(20 + 1) = 400 - 1 = 399\).
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3f(3 P)Das Quadrat hat die Seite \(a + b\). Benenne die vier Teilflächen und erkläre damit, warum \((a + b)^2\) für positive \(a\) und \(b\) (Längen) grösser ist als \(a^2 + b^2\).
Lösung
Oben links \(a^2\), unten rechts \(b^2\), dazu zwei Rechtecke mit je \(ab\). Zusammen \(a^2 + 2ab + b^2\). In \(a^2 + b^2\) fehlen die beiden Rechtecke, also \(2ab\).
Vertiefung bei Mathe begreifbar (Berufsmaturität): Binomische Formeln ↗
Faktorisieren
Du schreibst Summen als Produkte: durch Ausklammern, mit den binomischen Formeln rückwärts und mit dem Zweiklammersatz. Du faktorisierst vollständig und prüfst durch Ausmultiplizieren.
① Clip
② Tüfteln
③ Kontrollfragen
Festhalten
Faktorisieren heisst: eine Summe als Produkt schreiben. Es ist das Ausmultiplizieren rückwärts. Prüfe in dieser Reihenfolge:
- Ausklammern: den grössten gemeinsamen Faktor vor die Klammer. \(6a^2 - 9a = 3a(2a - 3)\), denn \(\text{ggT}(6;\ 9) = 3\) und jedes Glied enthält \(a\).
- Binomische Formel rückwärts: \(y^2 - 10y + 25 = (y - 5)^2\) und \(9y^2 - 25 = (3y - 5)(3y + 5)\).
- Zweiklammersatz: Bei \(x^2 + px + q\) zwei Zahlen \(m\) und \(n\) suchen, deren Produkt \(q\) und deren Summe \(p\) ist. Dann ist \(x^2 + px + q = (x + m)(x + n)\).
- \(x^2 - 7x + 12\) Produkt \(12\), Summe \(-7\)
- Paare mit Produkt \(12\): \(1 \cdot 12\), \(2 \cdot 6\), \(3 \cdot 4\) und dieselben negativ Summe \(-7\) hat nur \(-3\) und \(-4\)
- \(= (x - 3)(x - 4)\) Probe: ausmultiplizieren
Vollständig faktorisiert ist ein Term, wenn sich kein Faktor mit ganzen Zahlen weiter zerlegen lässt: \(5x^2 - 20 = 5(x^2 - 4) = 5(x - 2)(x + 2)\).
Nicht alles ausgeklammert: \(6a^2 - 9a = a(6a - 9)\) stimmt, ist aber nicht fertig. \(6\) und \(9\) haben noch den Faktor \(3\).
Summe statt Produkt gesucht: Bei \(x^2 - 7x + 12\) bestimmt das Produkt die Zahl am Schluss, die Summe das Glied mit \(x\).
Vorzeichen: \((x + 3)(x + 4)\) gibt \(x^2 + 7x + 12\), nicht \(x^2 - 7x + 12\). Probe machen!
Faktorisieren ist kein Gleichungslösen: Bei «Faktorisiere \(x^2 - 25\)» ist \((x - 5)(x + 5)\) die Antwort, nicht «\(x = 5\)».
④ Üben mit Rückmeldung
⑤ Aufgaben mit Lösungen
Aufgaben · Kapitel 4 · 15 P
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4a(2 P)Klammere so viel wie möglich aus: \(8x + 12\) und \(5y^2 - 15y\)
Lösung
\(4(2x + 3)\), denn \(\text{ggT}(8;\ 12) = 4\). \(5y(y - 3)\), denn \(5\) und \(y\) stecken in beiden Gliedern.
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4b(3 P)Faktorisiere mit einer binomischen Formel: \(x^2 + 14x + 49\) und \(4a^2 - 1\)
Lösung
\(49 = 7^2\) und \(14x = 2 \cdot x \cdot 7\): \((x + 7)^2\). \(4a^2 = (2a)^2\) und \(1 = 1^2\): \((2a - 1)(2a + 1)\).
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4c(3 P)Faktorisiere: \(x^2 + 9x + 14\) und \(x^2 - 3x - 10\)
Lösung
Produkt \(14\), Summe \(9\): \(2\) und \(7\), also \((x + 2)(x + 7)\). Produkt \(-10\), Summe \(-3\): \(-5\) und \(2\), also \((x - 5)(x + 2)\).
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4d(2 P)Mia soll \(x^2 - 9\) faktorisieren und schreibt «\(x = 3\)». Was hat sie falsch verstanden? Gib die richtige Antwort.
Lösung
Mia hat eine Gleichung gelöst. Gesucht ist aber ein Produkt, das gleichwertig zu \(x^2 - 9\) ist: \((x - 3)(x + 3)\).
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4e(3 P)Faktorisiere vollständig: \(2x^2 - 18\)
Lösung
Zuerst ausklammern: \(2(x^2 - 9)\). Dann die dritte binomische Formel: \(2(x - 3)(x + 3)\).
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4f(2 P)Warum lässt sich \(x^2 + 4\) nicht als \((x + m)(x + n)\) mit ganzen Zahlen schreiben?
Lösung
Es bräuchte \(m + n = 0\) (kein Glied mit \(x\)) und \(m \cdot n = 4\). Aus \(m + n = 0\) folgt \(n = -m\), dann ist \(m \cdot n = -m^2\) nie positiv. Also lässt sich \(x^2 + 4\) nicht als \((x + m)(x + n)\) mit ganzen Zahlen schreiben.
Vertiefung bei Mathe begreifbar (Berufsmaturität): Faktorisieren ↗
Gesamttest
⬇ Gesamttest (PDF)
⬇ Bewertungspaket (PDF)
| 22 – 25 P | Die geprüften Teile sitzen. Wo du Punkte verloren hast: das Kapitel dieser Aufgabe nochmals (Zuordnung unten). |
| 17 – 21 P | Den schwächsten Teil nochmals — gemessen am Anteil (Teil A 5, B 8, C 12 P): Tüfteln und Übungen der Kapitel dieses Teils. |
| 11 – 16 P | Zurück zu den Kapiteln aller Aufgaben, in denen du Punkte verloren hast. |
| 0 – 10 P | Zurück zu den Kapiteln jedes Teils, in dem du weniger als die Hälfte erreicht hast; sind es alle drei, zum Vortest und zu Kapitel 1. |
Aufgabe → Kapitel: G1, G2 → 1; G3 → 2; G4, G5 → 3; G6 bis G9 → 4
Vertiefung — zum Knobeln
Freiwillig, ohne Punkte. Für alle, die nach dem Gesamttest weiterdenken möchten.
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V1Berechne \(4^2 - 3^2\), \(5^2 - 4^2\), \(6^2 - 5^2\). Was fällt auf? Begründe mit \((n + 1)^2 - n^2\).
Lösung
\(7\), \(9\), \(11\): immer ungerade, und zwar die Summe der beiden Zahlen. \((n + 1)^2 - n^2 = n^2 + 2n + 1 - n^2 = 2n + 1\).
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V2Zahlen mit \(5\) am Ende quadrieren: \(35^2 = 1225\), denn \(3 \cdot 4 = 12\), dann \(25\) anhängen. Prüfe den Trick an \(45^2\) und erkläre ihn mit \((10a + 5)^2\).
Lösung
\(45^2 = 2025\), und \(4 \cdot 5 = 20\), dann \(25\). Allgemein: \((10a + 5)^2 = 100a^2 + 100a + 25 = 100 \cdot a(a + 1) + 25\).
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V3Setze \(x = 10\) in \(x^2 + 5x + 6\) und in \((x + 2)(x + 3)\) ein. Zerlege damit \(156\) in zwei Faktoren.
Lösung
\(100 + 50 + 6 = 156\) und \(12 \cdot 13 = 156\). Faktorisieren zerlegt also auch Zahlen.
Weiter: Was hier bewusst fehlt (Terme mit mehreren Variablen, Bruchterme kürzen) steht bei Mathe begreifbar unter Faktorisieren ↗ und Bruchterme ↗.