Addieren und Subtrahieren (ganze Zahlen) – So rechnest du mit Plus und Minus
Addieren und Subtrahieren (ganze Zahlen): die Idee
Abschnitt betitelt „Addieren und Subtrahieren (ganze Zahlen): die Idee“Auf dem Zahlenstrahl liegen positive Zahlen rechts von der Null. Negative Zahlen liegen links davon. Je weiter links eine Zahl liegt, desto kleiner ist sie. Das bedeutet: , obwohl als reine Zahl grösser als ist.
Der Zahlenstrahl als Werkzeug
Du kannst dir jede Addition und Subtraktion als Bewegung auf dem Zahlenstrahl vorstellen. Du startest bei der ersten Zahl und bewegst dich dann:
- Bei Addition einer positiven Zahl: nach rechts
- Bei Addition einer negativen Zahl: nach links
- Bei Subtraktion einer positiven Zahl: nach links
- Bei Subtraktion einer negativen Zahl: nach rechts
Diese Bewegungslogik ist der Schlüssel. Alles andere folgt daraus.
Ein weiteres Alltagsbeispiel: Stell dir ein Thermometer vor. Positive Zahlen sind Temperaturen über null, negative sind Temperaturen unter null. Wenn es Grad ist und die Temperatur um Grad steigt, bewegst du dich auf dem Thermometer von aus um Einheiten nach oben: . Es sind also Grad.
Addieren und Subtrahieren (ganze Zahlen): der Rechenweg
Abschnitt betitelt „Addieren und Subtrahieren (ganze Zahlen): der Rechenweg“Der wichtigste Trick ist die Umwandlung von Subtraktionen in Additionen. Sobald du das beherrschst, hast du nur noch einen Rechentyp: die Addition. Die Vorzeichen-Regeln gelten immer. Lerne sie auswendig – sie sind das Fundament für alle weiteren Themen in der Algebra.
Addition mit gleichen Vorzeichen
Abschnitt betitelt „Addition mit gleichen Vorzeichen“Berechne .
Lösung:
Beide Zahlen sind negativ. Also addieren wir die Beträge und setzen ein Minuszeichen davor.
Das Ergebnis ist .
Kontrolle am Zahlenstrahl: Du startest bei und gehst Schritte nach links. Du landest bei . Das stimmt.
Thermometer-Bild: Es sind Grad und es wird Grad kälter. Das ergibt Grad.
Subtraktion mit Vorzeichenwechsel
Abschnitt betitelt „Subtraktion mit Vorzeichenwechsel“Berechne .
Lösung:
Zuerst wandeln wir die Subtraktion in eine Addition um. Die Gegenzahl von ist . Aus dem doppelten Minuszeichen wird ein Plus.
Jetzt haben wir verschiedene Vorzeichen. Der Betrag von ist grösser als der von . Das Ergebnis ist positiv.
Das Ergebnis ist .
Zahlenstrahl-Kontrolle: Du startest bei . Subtrahieren einer negativen Zahl bedeutet Bewegung nach rechts. Du gehst Schritte nach rechts: von nach . Passt.
Typische Fehler bei Addieren und Subtrahieren (ganze Zahlen)
Abschnitt betitelt „Typische Fehler bei Addieren und Subtrahieren (ganze Zahlen)“Addieren und Subtrahieren (ganze Zahlen) in Aufgaben
Abschnitt betitelt „Addieren und Subtrahieren (ganze Zahlen) in Aufgaben“Kettenrechnung
Abschnitt betitelt „Kettenrechnung“Berechne .
Lösung:
Zuerst lösen wir alle doppelten Vorzeichen auf:
Jetzt rechnen wir von links nach rechts:
Das Ergebnis ist .
Alternative Methode: Du kannst alle positiven und negativen Summanden getrennt zusammenfassen.
Positive Summanden:
Negative Summanden: (Beträge)
Ergebnis:
Beide Methoden führen zum gleichen Ergebnis.
Textaufgabe Kontostand
Abschnitt betitelt „Textaufgabe Kontostand“Lena hat auf ihrem Konto CHF (also Franken Schulden). Sie zahlt CHF ein und hebt danach CHF ab. Wie hoch ist ihr neuer Kontostand?
Lösung:
Startkontostand:
Wir rechnen schrittweise.
Schritt 1: Einzahlung von CHF
Nach der Einzahlung hat Lena CHF auf dem Konto.
Schritt 2: Abhebung von CHF
Lenas Kontostand beträgt CHF .
Sie hat also Franken Schulden. Die Abhebung war grösser als das Guthaben, daher ist der Kontostand ins Negative gerutscht.
Gesamtrechnung in einem Ausdruck:
Addieren und Subtrahieren (ganze Zahlen) genauer betrachtet
Abschnitt betitelt „Addieren und Subtrahieren (ganze Zahlen) genauer betrachtet“Wenn du die Grundregeln sicher beherrschst, kannst du sie auf komplexere Situationen anwenden. Zwei wichtige Vertiefungsthemen schliessen sich direkt an das Addieren und Subtrahieren ganzer Zahlen an.
Zusammenhang mit Gleichungen
In der Algebra löst du Gleichungen, indem du Terme auf beiden Seiten addierst oder subtrahierst. Zum Beispiel:
Du addierst auf beiden Seiten:
Das funktioniert nur, wenn du sicher mit ganzen Zahlen rechnest. Die Gleichungslehre baut direkt auf diesen Grundlagen auf.
Koordinatensystem und Abstände
Im zweidimensionalen Koordinatensystem haben Punkte zwei Koordinaten. Der Abstand zweier Punkte auf einer Achse lässt sich durch Subtraktion bestimmen.
Terme vereinfachen
Oft treffst du auf Terme mit mehreren Summanden, die du zuerst vereinfachen musst. Dabei hilft das Kommutativgesetz (du darfst die Reihenfolge der Summanden ändern) und das Assoziativgesetz (du darfst beliebig Klammern setzen).
Du gruppierst alle negativen und alle positiven Zahlen getrennt, rechnest sie zusammen und erhältst dann ein einfaches Ergebnis.
Abstand und Temperaturunterschied
Abschnitt betitelt „Abstand und Temperaturunterschied“Der Nordpol hat im Januar eine Durchschnittstemperatur von Grad. In Zürich beträgt die Durchschnittstemperatur im Januar Grad. Wie gross ist der Temperaturunterschied?
Lösung:
Der Temperaturunterschied ist der Abstand der beiden Temperaturen auf dem Zahlenstrahl.
Zuerst die Subtraktion auflösen:
Dann den Betrag:
Der Temperaturunterschied beträgt Grad.
Probe mit umgekehrter Reihenfolge:
Das Ergebnis ist dasselbe – der Abstand ist immer positiv.
Übungen
Abschnitt betitelt „Übungen“Löse die folgenden Aufgaben selbstständig. Aufgaben 1–3 sind einfach, Aufgaben 4–7 sind mittelschwer, Aufgaben 8–10 sind anspruchsvoll. Die Lösungen findest du am Ende des Artikels.
Niveau 1: Grundrechenarten
Aufgabe 1: Berechne .
Aufgabe 2: Berechne .
Aufgabe 3: Berechne .
Niveau 2: Mehrere Schritte
Aufgabe 4: Berechne .
Aufgabe 5: Berechne .
Aufgabe 6: Berechne .
Aufgabe 7: Ordne der Grösse nach (kleinste zuerst): , , , , , .
Niveau 3: Textaufgaben und Vertiefung
Aufgabe 8: Der Tiefpunkt des Toten Meeres liegt auf Meter über dem Meeresspiegel. Der Gipfel des Matterhorns liegt auf Meter. Berechne den Höhenunterschied.
Aufgabe 9: Ein Taucher befindet sich auf Meter. Er taucht Meter tiefer. Dann steigt er Meter auf. Wo befindet er sich jetzt?
Aufgabe 10: Berechne den Abstand zwischen und auf dem Zahlenstrahl und erkläre deinen Rechenweg.
Das Wichtigste in Kürze
Abschnitt betitelt „Das Wichtigste in Kürze“Ganze Zahlen umfassen alle positiven Zahlen, die Null und alle negativen Zahlen. Auf dem Zahlenstrahl liegen negative Zahlen links von null.
Beim Addieren mit gleichen Vorzeichen addierst du die Beträge und übernimmst das gemeinsame Vorzeichen. Bei verschiedenen Vorzeichen subtrahierst du die Beträge und übernimmst das Vorzeichen der betragsgrösseren Zahl.
Jede Subtraktion lässt sich in eine Addition umwandeln: . Doppelte Vorzeichen fasst du zusammen: Minus und Minus ergibt Plus.
Der Betrag einer Zahl ist ihr Abstand zur Null – immer positiv. Der Abstand zweier Zahlen auf dem Zahlenstrahl ist .
Diese Regeln sind das Fundament für Algebra, Gleichungen und das gesamte weitere Mathematikstudium.
Lösung anzeigen
Beide Zahlen sind negativ. Also addieren wir die Beträge und setzen ein Minuszeichen davor. Das Ergebnis ist .
Lösung anzeigen
Das doppelte Minus wird zu . Aus der Subtraktion wird eine Addition. Das Ergebnis ist .
Lösung anzeigen
Es ist jetzt Grad. Die Beträge sind und . Da , bleibt das Ergebnis negativ. Wir rechnen und setzen ein Minus davor.
Lösung anzeigen
B ist richtig: Auf dem Zahlenstrahl liegt weiter links als . Weiter links bedeutet kleiner. Obwohl als positive Zahl grösser als ist, gilt für negative Zahlen das Umgekehrte: Je grösser der Betrag, desto kleiner die negative Zahl.
Lösung anzeigen
Zuerst doppelte Vorzeichen auflösen: Dann von links nach rechts:
Das Ergebnis ist .
Ausblick
Abschnitt betitelt „Ausblick“Das Addieren und Subtrahieren ganzer Zahlen ist die Basis für vieles, was in der Mathematik noch kommt. Als nächstes lernst du das Multiplizieren und Dividieren ganzer Zahlen – dort gelten ähnliche Vorzeichen-Regeln. Danach folgen rationale Zahlen, also Brüche und Dezimalzahlen mit Vorzeichen.
Langfristig benötigst du diese Grundlagen für das Lösen von Gleichungen, für Funktionen und Koordinatensysteme sowie für die gesamte Algebra. Auch in Physik, Chemie und Informatik begegnest du negativen Zahlen ständig. Ein solides Fundament hier zahlt sich über Jahre aus.
Lösungen
Abschnitt betitelt „Lösungen“Aufgabe 1:
Beide Zahlen sind negativ. Die Beträge betragen und .
Das Ergebnis ist .
Aufgabe 2:
Verschiedene Vorzeichen. Die Beträge sind und . Da , ist das Ergebnis negativ.
Das Ergebnis ist .
Aufgabe 3:
Zuerst doppeltes Vorzeichen auflösen: .
Das Ergebnis ist .
Aufgabe 4:
Doppeltes Vorzeichen auflösen: .
Da und positiv ist, ist das Ergebnis positiv. Das Ergebnis ist .
Aufgabe 5:
Doppeltes Vorzeichen auflösen: .
Von links nach rechts:
Das Ergebnis ist .
Aufgabe 6:
Doppeltes Vorzeichen auflösen: .
Negative Summanden:
Positive Summanden:
Das Ergebnis ist .
Aufgabe 7: Ordne der Grösse nach: , , , , ,
Auf dem Zahlenstrahl von links nach rechts (also von klein nach gross):
Die richtige Reihenfolge ist: , , , , , .
Aufgabe 8: Höhenunterschied Totes Meer und Matterhorn
Totes Meer: Meter. Matterhorn: Meter.
Der Höhenunterschied beträgt Meter.
Aufgabe 9: Position des Tauchers
Startposition: Meter.
Schritt 1: Meter tiefer tauchen
Tiefer tauchen bedeutet eine grössere negative Zahl (weiter von null entfernt nach unten):
Schritt 2: Meter aufsteigen
Aufsteigen bedeutet addition einer positiven Zahl:
Der Taucher befindet sich jetzt auf Meter.
Aufgabe 10: Abstand zwischen und
Den Abstand berechnet man mit der Betragsformel:
Zuerst die Subtraktion:
Dann den Betrag:
Der Abstand zwischen und beträgt .
Erklärung des Rechenwegs: Von bis zur Null sind es Schritte nach rechts. Von der Null bis sind es weitere Schritte nach rechts. Zusammen: Schritte. Die Betragsformel macht genau das – sie addiert die beiden Abstände zur Null, wenn die Zahlen auf verschiedenen Seiten der Null liegen.
Quellen
- Lehrplan 21 — Mathematik — Deutschschweizer Erziehungsdirektoren-Konferenz (D-EDK)
- Lehrplan Volksschule Aargau — Mathematik — Kanton Aargau, Departement Bildung, Kultur und Sport