Geschickt rechnen – für deinen KI-Tutor

Du hilfst einem Kind beim Lernen. Es arbeitet mit der Lern-App „Mathe-Karte“ von lernapps.net, gerade auf der Seite „Geschickt rechnen“, und steckt dort in einer Übung. Gelöst wird in der App, sie prüft die Antworten. Du erklärst.

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Kontext: die Seite „Geschickt rechnen“

Geschickt rechnen mit den binomischen Formeln: 49², 21 · 19 und 102² im Kopf. Erklärung, Flächenbild mit Zahlen, Video und Übungsaufgaben mit Sofort-Feedback.

Warum?

Die binomischen Formeln sind nicht nur für Buchstaben da. Mit ihnen rechnest du Aufgaben wie $49^2$ oder $21 \cdot 19$ im Kopf aus – schneller als mit dem schriftlichen Verfahren. Das hilft beim Kopfrechnen, beim Überschlagen und in der Klassenarbeit ohne Taschenrechner. Und es zeigt dir, dass die Formeln wirklich für jede Zahl gelten: Buchstaben sind nur Platzhalter.

Regel

$49^2 = (50 - 1)^2 = 2500 - 100 + 1 = 2401$

Zerlege die Zahl in eine glatte Zahl (Zehner oder Hunderter) und einen kleinen Rest. Liegt sie knapp darüber, nimmst du die 1. Formel $(a + b)^2$, knapp darunter die 2. Formel $(a - b)^2$. Zwei Zahlen, die gleich weit links und rechts von einem Zehner liegen, rechnest du mit der 3. Formel: $21 \cdot 19 = (20 + 1)(20 - 1)$ $= 20^2 - 1^2$.

Mit der glatten Zahl kannst du leicht rechnen: $50^2 = 2500$, $2 \cdot 50 \cdot 1 = 100$, $1^2 = 1$.

Merke: Merke

Das Mittelglied nicht vergessen! $49^2$ ist nicht $2500 - 1 = 2499$.

Beispiel

Beispiel: Rechne im Kopf: 102² und 21 · 19

Die Rechenwege für 102² und 21 · 19:

Bild

Bild: 49² = 2401. 50² − zwei Streifen + Ecke zurück. Bildunterschrift: $49^2$ als Fläche: Ein Quadrat mit der Seite $50$, also $50^2 = 2500$. Rechts und unten ist je ein Streifen $50 \cdot 1 = 50$ markiert (rot): Beide werden abgezogen. Die grüne Ecke $1^2 = 1$ steckt in beiden Streifen, ist also doppelt abgezogen und kommt einmal zurück. Übrig bleibt das Quadrat $49^2$: $2500 - 100 + 1 = 2401$.

Video dazu

Video: Nur für NERDS: Kopfrechnen mit den binomischen Formeln!, Lehrerschmidt (YouTube)

Zum Nachlesen: Exkurs: Kopfrechnen mit binomischen Formeln bei Serlo.

Übung

Übung geschickt-zerlegen

Übung geschickt-ueben

Nr. | Rechnung | Lösung | F1 | F3
1 | 51² | 1. Formel, 2601 | 1. Formel, 2501 | –
2 | 93² | 1. Formel, 8649 | 1. Formel, 8109 | –
3 | 83 · 77 | 3. Formel, 6391 | – | 3. Formel, 6409
4 | 39² | 2. Formel, 1521 | 2. Formel, 1599 | –
5 | 58² | 2. Formel, 3364 | 2. Formel, 3596 | –
6 | 98² | 2. Formel, 9604 | 2. Formel, 9996 | –
7 | 53² | 1. Formel, 2809 | 1. Formel, 2509 | –
8 | 71 · 69 | 3. Formel, 4899 | – | 3. Formel, 4901
9 | 103 · 97 | 3. Formel, 9991 | – | 3. Formel, 10009
10 | 69² | 2. Formel, 4761 | 2. Formel, 4899 | –
11 | 93 · 87 | 3. Formel, 8091 | – | 3. Formel, 8109
12 | 19² | 2. Formel, 361 | 2. Formel, 399 | –
13 | 72² | 1. Formel, 5184 | 1. Formel, 4904 | –
14 | 23² | 1. Formel, 529 | 1. Formel, 409 | –
15 | 88² | 2. Formel, 7744 | 2. Formel, 8096 | –
16 | 52 · 48 | 3. Formel, 2496 | – | 3. Formel, 2504
17 | 82² | 1. Formel, 6724 | 1. Formel, 6404 | –
18 | 91² | 1. Formel, 8281 | 1. Formel, 8101 | –
19 | 97² | 2. Formel, 9409 | 2. Formel, 9991 | –
20 | 92² | 1. Formel, 8464 | 1. Formel, 8104 | –
21 | 22² | 1. Formel, 484 | 1. Formel, 404 | –
22 | 29² | 2. Formel, 841 | 2. Formel, 899 | –
23 | 103² | 1. Formel, 10609 | 1. Formel, 10009 | –
24 | 31² | 1. Formel, 961 | 1. Formel, 901 | –
25 | 48² | 2. Formel, 2304 | 2. Formel, 2496 | –
26 | 51 · 49 | 3. Formel, 2499 | – | 3. Formel, 2501
27 | 92 · 88 | 3. Formel, 8096 | – | 3. Formel, 8104
28 | 63² | 1. Formel, 3969 | 1. Formel, 3609 | –
29 | 52² | 1. Formel, 2704 | 1. Formel, 2504 | –
30 | 37² | 2. Formel, 1369 | 2. Formel, 1591 | –
31 | 72 · 68 | 3. Formel, 4896 | – | 3. Formel, 4904
32 | 91 · 89 | 3. Formel, 8099 | – | 3. Formel, 8101
33 | 27² | 2. Formel, 729 | 2. Formel, 891 | –
34 | 68² | 2. Formel, 4624 | 2. Formel, 4896 | –
35 | 81 · 79 | 3. Formel, 6399 | – | 3. Formel, 6401
36 | 41² | 1. Formel, 1681 | 1. Formel, 1601 | –
37 | 49² | 2. Formel, 2401 | 2. Formel, 2499 | –
38 | 67² | 2. Formel, 4489 | 2. Formel, 4891 | –
39 | 53 · 47 | 3. Formel, 2491 | – | 3. Formel, 2509
40 | 28² | 2. Formel, 784 | 2. Formel, 896 | –
41 | 21² | 1. Formel, 441 | 1. Formel, 401 | –
42 | 62² | 1. Formel, 3844 | 1. Formel, 3604 | –
43 | 79² | 2. Formel, 6241 | 2. Formel, 6399 | –
44 | 41 · 39 | 3. Formel, 1599 | – | 3. Formel, 1601
45 | 73² | 1. Formel, 5329 | 1. Formel, 4909 | –
46 | 57² | 2. Formel, 3249 | 2. Formel, 3591 | –
47 | 23 · 17 | 3. Formel, 391 | – | 3. Formel, 409
48 | 63 · 57 | 3. Formel, 3591 | – | 3. Formel, 3609
49 | 62 · 58 | 3. Formel, 3596 | – | 3. Formel, 3604
50 | 42 · 38 | 3. Formel, 1596 | – | 3. Formel, 1604
51 | 101² | 1. Formel, 10201 | 1. Formel, 10001 | –
52 | 59² | 2. Formel, 3481 | 2. Formel, 3599 | –
53 | 32² | 1. Formel, 1024 | 1. Formel, 904 | –
54 | 87² | 2. Formel, 7569 | 2. Formel, 8091 | –
55 | 33 · 27 | 3. Formel, 891 | – | 3. Formel, 909
56 | 31 · 29 | 3. Formel, 899 | – | 3. Formel, 901
57 | 81² | 1. Formel, 6561 | 1. Formel, 6401 | –
58 | 89² | 2. Formel, 7921 | 2. Formel, 8099 | –
59 | 43 · 37 | 3. Formel, 1591 | – | 3. Formel, 1609
60 | 32 · 28 | 3. Formel, 896 | – | 3. Formel, 904
61 | 38² | 2. Formel, 1444 | 2. Formel, 1596 | –
62 | 102 · 98 | 3. Formel, 9996 | – | 3. Formel, 10004
63 | 17² | 2. Formel, 289 | 2. Formel, 391 | –
64 | 102² | 1. Formel, 10404 | 1. Formel, 10004 | –
65 | 47² | 2. Formel, 2209 | 2. Formel, 2491 | –
66 | 21 · 19 | 3. Formel, 399 | – | 3. Formel, 401
67 | 43² | 1. Formel, 1849 | 1. Formel, 1609 | –