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Fokus Nachhilfe

Reelle Zahlen und irrationale Zahlen

Jede Zahl gehört zu einer Zahlenmenge: natürliche Zahlen ℕ, ganze Zahlen ℤ, rationale Zahlen ℚ oder reelle Zahlen ℝ. Rational ist jede Zahl, die sich als Bruch schreiben lässt. Zahlen wie √2 und π gehen nicht als Bruch, sie heissen irrational.

  • 3. Sek
  • Zyklus 3
  • Lehrplan 21: MA.1.A.1.l

Das musst du wissen

Erklärung

Jede Zahl gehört zu einer Zahlenmenge. Die Mengen stecken ineinander: . Bei einer Aufgabe suchst du meist die kleinste Menge, in der die Zahl liegt.

1 von 6

Natürliche und ganze Zahlen

Die natürlichen Zahlen sind die Zählzahlen: . Manche Lehrmittel zählen auch die 0 dazu. Schau in deinem Heft nach, wie ihr es macht.

Die ganzen Zahlen sind zusätzlich die 0 und die negativen ganzen Zahlen: . Mit ihnen geht jede Subtraktion auf, auch 3−5=−2.

Merkeℕ: positiv und ganz. ℤ: ganz, auch 0 oder negativ.

-4-2024ℕ: 1, 2, 3 …ℤ: … −1, 0, 1 …−32
Zahlenstrahl von −5 bis 5: Zu ℕ gehören nur die Striche ab 1, zu ℤ alle Striche, auch 0 und die negativen wie −3.

2 von 6

Rationale Zahlen

Eine Zahl ist rational, wenn du sie als Bruch aus zwei ganzen Zahlen schreiben kannst. Dazu gehören alle Brüche, alle ganzen Zahlen (5=51) und jede Dezimalzahl, die abbricht: 0.75=34.

Auch periodische Dezimalzahlen sind rational, zum Beispiel . Der Strich zeigt die Ziffern, die sich immer wiederholen.

MerkeRational heisst: Die Zahl lässt sich als Bruch schreiben. Abbrechende und sind immer rational.

-2-1012−3/21/35/4
Zahlenstrahl von −2 bis 2 mit drei rationalen Zahlen: −3/2, 1/3 und 5/4. Sie liegen zwischen den ganzen Zahlen.

3 von 6

Periodische Dezimalzahl als Bruch

Beginnt die direkt nach dem Punkt, gibt es einen Trick. Die Periode kommt in den Zähler. In den Nenner kommen so viele Neunen, wie die Periode Ziffern hat. Danach kürzt du.

MerkeEine Ziffer in der Periode: Nenner 9. Zwei Ziffern: Nenner 99.

4 von 6

Irrationale Zahlen

Manche Zahlen lassen sich nicht als Bruch schreiben. Ihre Stellen nach dem Punkt enden nie und haben keine Periode. Solche Zahlen heissen irrational.

Beispiele sind π=3.14159… und . Auch die jeder natürlichen Zahl, die keine Quadratzahl ist, ist irrational, etwa oder .

Eine geht nur bei auf: , aber ist irrational.

MerkeIrrational heisst: kein Bruch möglich. Die Stellen enden nie und haben keine Periode.

01234√2√5π
Zahlenstrahl von 0 bis 4 mit den irrationalen Zahlen √2 (etwa 1.41), √5 (etwa 2.24) und π (etwa 3.14).

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Reelle Zahlen

Rationale und irrationale Zahlen zusammen heissen reelle Zahlen . Sie füllen den Zahlenstrahl ohne Lücke: Jeder Punkt auf dem Zahlenstrahl ist eine reelle Zahl.

Die Mengen stecken ineinander. Die Zahl 4 ist natürlich, aber auch ganz, rational und reell. Darum fragt man nach der kleinsten Menge.

Merkeℕ ⊂ ℤ ⊂ ℚ ⊂ ℝ. Die irrationalen Zahlen liegen in ℝ, aber nicht in ℚ.

6 von 6

Erst umformen, dann entscheiden

Schau nicht nur, wie eine Zahl aussieht. −186 sieht aus wie ein Bruch, ist aber −3, also ganz. ist natürlich, obwohl eine Wurzel dasteht.

Und 3.14 ist rational: Es ist nur ein gerundeter Wert von π, nicht π selbst.

MerkeZuerst kürzen, Wurzeln ziehen und Perioden erkennen. Erst dann die Menge wählen.

Zahlenmengen: rationale, irrationale und reelle Zahlen: Merkblatt mit Regel und Beispiel. ℕ: positiv und ganz. ℤ: ganz, auch 0 oder negativ. Rational heisst: Die Zahl lässt sich als Bruch schreiben. Abbrechende und periodische Dezimalzahlen sind immer rational.
Merkblatt Zahlenmengen: rationale, irrationale und reelle Zahlen: Regel und Beispiel.

Häufige Fehler

  • ✕​ ist irrational, weil eine Wurzel dasteht.

    ✓Die Wurzel geht auf: . Die kleinste Menge ist .

  • ✕​ hat unendlich viele Stellen, also ist die Zahl irrational.

    ✓Die Stellen wiederholen sich: . Periodische Dezimalzahlen sind rational.

  • ✕​227 ist π, also irrational.

    ✓​227 ist ein Bruch und damit rational. Es ist nur ein Näherungswert: , aber π=3.14159…

  • ✕​124 gehört nur zu , weil ein Bruchstrich dasteht.

    ✓Zuerst kürzen: 124=3. Die kleinste Menge ist .

Begriffe zum Nachschlagen
Zahlenmenge
Eine Sammlung von Zahlen mit einer gemeinsamen Eigenschaft, zum Beispiel alle ganzen Zahlen.
Natürliche Zahlen ℕ
Die Zählzahlen 1, 2, 3 und so weiter. In manchen Lehrmitteln gehört die 0 dazu.
Ganze Zahlen ℤ
Die natürlichen Zahlen, die 0 und die negativen ganzen Zahlen wie −1, −2, −3.
Rationale Zahlen ℚ
Alle Zahlen, die sich als Bruch aus zwei ganzen Zahlen schreiben lassen.
Irrationale Zahlen
Zahlen, die sich nicht als Bruch schreiben lassen, zum Beispiel √2 und π.
Reelle Zahlen ℝ
Alle rationalen und irrationalen Zahlen zusammen, also alle Zahlen auf dem Zahlenstrahl.
Periode
Der Block von Ziffern, der sich nach dem Punkt immer wieder gleich wiederholt. Man schreibt einen Strich darüber.
Teilmenge
Eine Menge, die ganz in einer anderen liegt. ℕ ⊂ ℤ heisst: Jede natürliche Zahl ist auch eine ganze Zahl.

Noch unsicher? Zuerst lernen:Negative ZahlenBrüche, Dezimalzahlen und Prozent umwandelnQuadratwurzel und Wurzeln

So geht's

Beispiele Schritt für Schritt

Beispiel 1Bruch, der in Wahrheit ganz ist

Zu welcher kleinsten Zahlenmenge gehört −186?

-5-4-3-2-101−18/6 = −3
Zahlenstrahl von −5 bis 1: −18/6 liegt genau auf −3, also auf einer ganzen Zahl.
  1. Zuerst kürzen, also 18 durch 6 teilen:−186=−3
  2. Das Ergebnis ist ganz. Es hat keine Stellen nach dem Punkt.
  3. Es ist negativ, also keine natürliche Zahl. Die kleinste Menge ist darum .

​−186=−3, die kleinste Menge ist .

Beispiel 2Periodische Dezimalzahl

Ist rational? Schreib die Zahl als Bruch.

  1. Die Periode 45 hat zwei Ziffern. Sie kommt in den Zähler, in den Nenner kommt 99:
  2. 45 und 99 sind beide durch 9 teilbar:4599=511
  3. Probe mit dem Taschenrechner: 5 : 11 = 0.454545…

​. Die Zahl ist rational, ihre kleinste Menge ist .

Beispiel 3Eine Radumdrehung mit dem Velo

Ein Bub fährt auf einem kleinen Velo einen Weg am See entlang, seine ältere Schwester stösst ihr Velo neben ihm her.

Jonas aus Luzern hat ein Kindervelo. Seine Räder haben 50 cm Durchmesser, also 0.5 m. Er will wissen, wie weit das Velo bei einer Radumdrehung fährt, und rechnet mit 3.14 statt mit π. Ist sein Ergebnis genau? Zu welcher Zahlenmenge gehört der genaue Weg?

  1. Bei einer Umdrehung fährt das Velo genau einen Radumfang weit. Der Umfang ist Durchmesser mal π:U=π·0.5=0.5π
  2. Jonas rechnet mit dem gerundeten Wert:3.14·0.5=1.57
  3. ​1.57=157100 ist ein Bruch, also rational. Darum kann es nicht genau der Umfang sein.
  4. ​π ist irrational, und auch die Hälfte von π bleibt irrational. Der genaue Weg liegt in , aber nicht in .

Jonas erhält 3.14·0.5=1.57 m. Das ist ein guter Näherungswert, aber nicht genau: Der genaue Weg 0.5π m =1.5707… m ist irrational.

Beispiel 4Zwei Wurzeln multiplizieren

Ist irrational?

  1. Zwei Quadratwurzeln darfst du unter einer Wurzel multiplizieren:
  2. 36 ist eine Quadratzahl, die Wurzel geht auf:
  3. Beide Faktoren sind irrational, das Produkt aber nicht. 6 ist natürlich, die kleinste Menge ist .

​. Das Produkt ist nicht irrational, sondern natürlich.

Jetzt du

Übungen mit Lösungen

Fang beim Einstieg an. Klapp die Lösung erst auf, wenn du selbst gerechnet hast. Steckst du fest, gibt Fox dir einen Tipp.

  1. 1

    Rechne 5−17. Zu welcher kleinsten Zahlenmenge gehört das Ergebnis?

    Lösung zeigen

    Ergebnis: ​5−17=−12, die kleinste Menge ist .

    -15-10-50517 Schritte nach links5−12
    Zahlenstrahl: Von 5 aus 17 Schritte nach links landest du bei −12.
    1. Von 5 gehst du 17 nach links: 5−17=−12.
    2. ​−12 ist ganz, aber negativ, also nicht in .
    3. Die kleinste Menge ist .
  2. 2

    Schreib 0.6 als gekürzten Bruch. Ist die Zahl rational?

    Lösung zeigen

    Ergebnis: ​0.6=35, die Zahl ist rational.

    3/5
    Streifen in 5 gleichen Teilen, 3 davon gefärbt: 0.6 ist dasselbe wie 3/5.
    1. Eine Stelle nach dem Punkt heisst Zehntel: 0.6=610.
    2. Kürzen durch 2: 610=35.
    3. Ein Bruch, also rational. Die kleinste Menge ist .
  3. 3

    Welche Zahl ist ? Zu welcher kleinsten Menge gehört sie?

    Lösung zeigen

    Ergebnis: ​, die kleinste Menge ist .

    0246810√64 = 8
    Zahlenstrahl von 0 bis 10: √64 liegt genau auf der natürlichen Zahl 8.
    1. Gesucht ist die Zahl, die mit sich selbst 64 gibt: 8·8=64.
    2. Also , die Wurzel geht auf.
    3. 8 ist positiv und ganz: .
  4. 4

    Ist rational oder irrational?

    Lösung zeigen

    Ergebnis: Irrational. 22=4 und 32=9, die 5 liegt dazwischen und ist keine Quadratzahl.

    01234zwischen 2 und 3√5
    Zahlenstrahl von 0 bis 4: √5 liegt zwischen 2 und 3, aber auf keiner ganzen Zahl.
    1. Quadratzahlen in der Nähe: 2·2=4 und 3·3=9.
    2. 5 ist keine Quadratzahl, also geht nicht auf.
    3. ​ hat unendlich viele Stellen ohne Periode: irrational, nur in .
  5. 5

    Ist −82 eine ganze Zahl?

    Lösung zeigen

    Ergebnis: Ja: −82=−4. Die kleinste Menge ist .

    1. Kürzen: −8:2=−4.
    2. ​−4 ist ganz und negativ.
    3. Kleinste Menge: .
  1. 6

    Zeig, dass rational ist.

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    Ergebnis: ​, also ein Bruch und damit rational.

    1. Die Periode 8 hat eine Ziffer, also kommt 9 in den Nenner.
    2. ​
    3. Probe: 8 : 9 = 0.888…
  2. 7

    Schreib als gekürzten Bruch.

    Lösung zeigen

    Ergebnis: ​411

    1. Zwei Ziffern in der Periode: .
    2. 36 und 99 sind durch 9 teilbar: 3699=411.
  3. 8

    Zu welcher kleinsten Menge gehört ?

    Lösung zeigen

    Ergebnis: ​, die kleinste Menge ist .

    1. Gesucht ist die Zahl, die dreimal mit sich multipliziert −27 gibt.
    2. ​(−3)·(−3)·(−3)=9·(−3)=−27
    3. ​−3 ist ganz und negativ: .
  4. 9

    Ist 3π2 rational oder irrational? Rechne auch einen Näherungswert mit 3.14.

    Lösung zeigen

    Ergebnis: Irrational. Mit 3.14 gerechnet ist 3π2≈4.71, aber das ist nur gerundet.

    1. ​π ist irrational. Ein Vielfaches oder ein Teil von π bleibt irrational.
    2. Näherung: 3·3.14:2=9.42:2=4.71
    3. Die genaue Zahl liegt nur in , der Näherungswert 4.71 dagegen in .
  5. 10

    Elif aus Winterthur tippt 1:7 in den Taschenrechner und sieht 0.142857142857… Sie sagt: «So viele Stellen, die Zahl ist sicher irrational.» Hat sie recht?

    Lösung zeigen

    Ergebnis: Nein. Die Ziffern 142857 wiederholen sich immer: . Die Zahl ist ein Bruch und damit rational.

    1. Schau, ob sich ein Ziffernblock wiederholt: 142857, 142857, …
    2. Sechs Ziffern in der Periode: 142857999999, gekürzt durch 142857 gibt das 17.
    3. Viele Stellen allein machen eine Zahl nicht irrational. Entscheidend ist, ob eine Periode da ist.
  1. 11

    Zu welcher kleinsten Menge gehört ?

    Lösung zeigen

    Ergebnis: ​, also .

    1. Unter eine Wurzel schreiben: .
    2. ​, die Wurzel geht auf.
    3. 6 ist natürlich: .
  2. 12

    Ist rational?

    Lösung zeigen

    Ergebnis: Ja: , die kleinste Menge ist .

    1. Ziehe die Wurzel aus Zähler und Nenner einzeln: und .
    2. Also .
    3. Probe: 35·35=925
  3. 13

    Lukas sagt: «.» Stimmt das? Ist rational?

    Lösung zeigen

    Ergebnis: Nein: 0.3·0.3=0.09, nicht 0.9. ist irrational.

    1. Probe: 0.3·0.3=0.09. Das ist nicht 0.9.
    2. Als Bruch: 0.9=910. Der Zähler 9 ist eine Quadratzahl, der Nenner 10 nicht.
    3. Darum geht die Wurzel nicht auf: ist irrational.
  4. 14

    Zu welcher kleinsten Menge gehört ?

    Lösung zeigen

    Ergebnis: ​, also .

    1. Mit dem Neuner-Trick: .
    2. ​99=1
    3. Kontrolle: , und dreimal das gibt , aber auch 3·13=1.
  5. 15

    Ein quadratisches Badetuch hat 1 m Seitenlänge. Ist die Länge seiner Diagonale rational?

    Lösung zeigen

    Ergebnis: Nein. d2=12+12=2, also ist m ≈1.41 m. Das ist irrational.

    1. Pythagoras: d2=12+12=2
    2. ​ m
    3. 2 ist keine Quadratzahl, ist irrational. 1.41 m ist nur ein gerundeter Wert.

Ordnet dein Kind Wurzeln und periodische Dezimalzahlen noch falsch ein, übt eine Lehrperson mit ihm, jede Zahl zuerst umzuformen und dann die Menge zu wählen. Unterstützung in Mathematik für die 3. Sek

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Trainer: Zahlenmengen

Unbegrenzt neue Zahlen: Du wählst die kleinste Zahlenmenge, ℕ, ℤ, ℚ oder ℝ, und siehst den Lösungsweg. Stufe 1 zeigt Zahlen, wie sie dastehen, Stufe 2 verlangt zuerst Kürzen, Wurzelziehen oder das Erkennen einer Periode, Stufe 3 bringt Wurzelprodukte, Wurzeln aus Brüchen und gerundete Werte.

Zu welcher kleinsten Zahlenmenge gehört457?

Löse die Aufgabe und drück «Prüfen» (oder Enter).

Für Eltern und Lehrpersonen

Lehrplan 21

Typische Klasse
3. Sek
Zyklus
Zyklus 3
Fach
Mathematik

Meist in der 3. Sek, zusammen mit den Wurzeln: Zu ℕ, ℤ und ℚ aus der 1. und 2. Sek kommen die irrationalen Zahlen dazu, und alle zusammen bilden ℝ.

  • MA.1.A.1.lWissen, was reelle und irrationale Zahlen sind, und begründen, warum sich √2 oder π nicht als Bruch schreiben lassen.
  • MA.1.A.1.kNatürliche, ganze und rationale Zahlen auseinanderhalten und eine Zahl der kleinsten passenden Menge zuordnen, auch eine dritte Wurzel.

Codes nach dem Lehrplan 21 der Deutschschweiz, Umschreibung in eigenen Worten. Wann genau das Thema drankommt, legt das Lehrmittel der Schule fest.

Gut zu wissen

Häufige Fragen

In welcher Klasse lernt man reelle und irrationale Zahlen?

Meist in der 3. Sek, wenn die Wurzeln genauer angeschaut werden. Natürliche, ganze und rationale Zahlen kommen schon in der 1. und 2. Sek vor. Je nach Kanton, Niveau und Lehrmittel kann es auch früher sein.

Gehört die 0 zu den natürlichen Zahlen?

Das ist nicht einheitlich geregelt. Viele Schweizer Lehrmittel beginnen die natürlichen Zahlen bei 1, andere zählen die 0 dazu. Halte dich an die Schreibweise in deinem Lehrmittel; die 0 ist auf jeden Fall eine ganze Zahl.

Ist 3.14 dasselbe wie π?

Nein. 3.14 ist ein gerundeter Wert und als Bruch 314100 rational. π selbst hat unendlich viele Stellen ohne Periode und ist irrational. Für die meisten Rechnungen reicht 3.14 trotzdem.

Ist jede Wurzel irrational?

Nein. Geht die Wurzel auf, ist sie rational, zum Beispiel oder . Irrational ist die Quadratwurzel nur, wenn die Zahl darunter keine Quadratzahl ist, zum Beispiel bei oder . Eine dritte Wurzel geht bei Kubikzahlen auf: .

Stand 18.10.2026. Alle Erklärungen und Aufgaben hat Fokus Nachhilfe selbst geschrieben, nach dem Lehrplan 21 der Deutschschweiz. Trainer und Lösungen rechnet ein Programm, nicht eine KI. Fehler gefunden?