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Proportionsrechner

a:b = c:d lösen · Direkt · Indirekt · Verhältnis kürzen

Berechnen Sie jeden fehlenden Wert mit Kreuzmultiplikation. Der Rechner unterstützt direkte Proportionalität (y=kx), indirekte Proportionalität (y=k/x) und den Vergleich von Verhältnissen. Der vollständige Rechenweg wird angezeigt.

Schnellbeispiele

Welcher Wert ist unbekannt?

a (Zähler)
b (Nenner)
=
c (Zähler)
d (Nenner)

Was ist eine Proportion?

Eine Proportion ist die mathematische Aussage, dass zwei Verhältnisse gleich sind. Sie wird als a:b = c:d oder gleichwertig als a/b = c/d geschrieben und „a verhält sich zu b wie c zu d“ gelesen. Proportionen gehören zu den Grundbegriffen der Mathematik und beschreiben, wie Größen gemeinsam skaliert werden.

Die vier Größen a, b, c und d heißen Glieder der Proportion. Die äußeren Glieder a und d sind die Außenglieder, die inneren b und c die Innenglieder. Entscheidend ist: Das Produkt der Innenglieder ist gleich dem Produkt der Außenglieder, also b × c = a × d. Darauf beruht die Kreuzmultiplikation.

Kreuzmultiplikation

Um a/b = c/d nach einer unbekannten Größe aufzulösen, beseitigen Sie die Brüche durch Kreuzmultiplikation:

  • a × d = b × c
  • Für d: d = (b × c) / a
  • Für a: a = (b × c) / d
  • Für b: b = (a × d) / c
  • Für c: c = (a × d) / b

Die Kreuzmultiplikation funktioniert, weil die Multiplikation beider Seiten von a/b = c/d mit b × d die Gleichung a × d = b × c ergibt. So lässt sich jede Proportion mit genau einer Unbekannten direkt lösen.

Direkte Proportionalität (y = kx)

Zwei Größen sind direkt proportional, wenn sie mit demselben Faktor steigen oder fallen und ihr Verhältnis konstant bleibt. Ist y direkt proportional zu x, gilt:

  • y = kx, wobei k der Proportionalitätsfaktor ist
  • k = y/x (die Rate je Einheit)
  • Verdoppelt man x, verdoppelt sich y; verdreifacht man x, verdreifacht sich y
  • Der Graph ist eine Gerade durch den Ursprung

Beispiele für direkte Proportionalität: Weg = Geschwindigkeit × Zeit bei konstantem Tempo; Gesamtkosten = Stückpreis × Anzahl; Verdienst = Stundenlohn × Arbeitszeit.

Indirekte Proportionalität (y = k/x)

Zwei Größen sind indirekt proportional, wenn die eine steigt, während die andere so fällt, dass ihr Produkt konstant bleibt. Ist y indirekt proportional zu x, gilt:

  • y = k/x, gleichwertig x × y = k
  • Verdoppelt man x, halbiert sich y; bei Verdreifachung wird y gedrittelt
  • Der Graph ist eine rechteckige Hyperbel

Beispiele für indirekte Proportionalität: Mehr Arbeitskräfte erledigen dieselbe Arbeit in weniger Tagen; mehr Rohre füllen einen Tank schneller; bei festem Weg führt eine höhere Geschwindigkeit zu einer kürzeren Fahrzeit.

Proportionalitätsfaktor

Der Proportionalitätsfaktor k beschreibt die feste Beziehung zwischen zwei Größen. Bei direkter Proportionalität ist k = y/x die Rate je Einheit. Bei indirekter Proportionalität ist k = x × y das konstante Produkt. Die Einheit von k hängt vom Kontext ab, etwa km/h für Geschwindigkeit, Euro pro Stück für Preise oder Personentage für Arbeit.

Skalierungsfaktoren und Verhältnisse kürzen

Ein Verhältnis a:b ist vollständig gekürzt, wenn a und b keinen gemeinsamen Teiler größer als 1 besitzen. Teilen Sie zum Kürzen beide Glieder durch ihren größten gemeinsamen Teiler (ggT). So wird 12:18 durch Division durch ggT(12,18) = 6 zu 2:3.

Anwendungen von Verhältnissen und Proportionen:

  • Rezepte und Kochen: Zutatenmengen bei gleichbleibendem Mischungsverhältnis anpassen
  • Kartenmaßstäbe: Kartenentfernungen in reale Strecken umrechnen; 1:50.000 bedeutet 1 cm = 500 m
  • Währungsumrechnung: Einen Betrag anhand eines festen Wechselkurses umrechnen
  • Ähnliche Dreiecke: Entsprechende Seiten ähnlicher Dreiecke sind proportional
  • Schattenaufgaben: Höhen mithilfe proportionaler Schattenlängen berechnen
  • Mischungen: Beim Skalieren das richtige Konzentrationsverhältnis beibehalten
  • Maßstabsmodelle: Architekturmodelle, Modelleisenbahnen und technische Prototypen
  • Pharmazie: Dosierungen proportional zum Körpergewicht bestimmen

Arten der Proportionalität im Überblick

Art Beziehung Formel Graph Alltagsbeispiel
DirektBeide steigen gemeinsamy = kxGerade durch den UrsprungWeg und Zeit bei konstantem Tempo
IndirektEine Größe steigt, die andere fällty = k/xRechteckige HyperbelArbeitskräfte und benötigte Tage
KreuzverhältnisZwei Verhältnisse sind gleicha/b = c/d—Kartenmaßstab, Rezeptskalierung
ZusammengesetztMehrere Größen beteiligty = k × x1 / x2—Arbeit = Arbeitskräfte × Zeit / Leistung

Häufig gestellte Fragen

Was ist eine Proportion?
Eine Proportion ist eine Gleichung zweier gleicher Verhältnisse: a/b = c/d. Die Beziehung des ersten Größenpaars entspricht der des zweiten. Proportionen treten etwa beim Skalieren von Rezepten, bei Kartenmaßstäben, Währungsumrechnungen und Weg-Zeit-Geschwindigkeits-Aufgaben auf.
Wie löst man eine Proportion mit Kreuzmultiplikation?
Bilden Sie in a/b = c/d die Kreuzprodukte a × d = b × c und stellen Sie nach der Unbekannten um. Ist beispielsweise d unbekannt, gilt d = (b × c) / a. Durch die Multiplikation beider Seiten mit b × d verschwinden die Nenner.
Was ist direkte Proportionalität?
Bei direkter Proportionalität steigen oder fallen zwei Größen gemeinsam in einem konstanten Verhältnis. Es gilt y = kx mit dem Proportionalitätsfaktor k. Verdoppelt man x, verdoppelt sich y; der Graph ist eine Gerade durch den Ursprung.
Was ist indirekte Proportionalität?
Bei indirekter Proportionalität steigt eine Größe, während die andere so fällt, dass x × y = k konstant bleibt. Verdoppelt man x, halbiert sich y; der Graph ist eine rechteckige Hyperbel. Beispiele sind Arbeitskräfte und Arbeitstage oder Geschwindigkeit und Fahrzeit bei festem Weg.
Was ist der Proportionalitätsfaktor?
Der Proportionalitätsfaktor k ist die feste Zahl, die den Zusammenhang beschreibt. Bei direkter Proportionalität ist k = y/x die Rate je Einheit, bei indirekter Proportionalität ist k = x × y das konstante Produkt. Sobald k bekannt ist, lässt sich jeder fehlende Wert berechnen.
Wo werden Proportionen im Alltag verwendet?
Proportionen helfen beim Skalieren von Rezepten, Lesen von Kartenmaßstäben, Umrechnen von Währungen, Berechnen von Weg, Zeit und Geschwindigkeit, bei ähnlichen Dreiecken, Arbeitsraten, Konzentrationen, Architekturmodellen und Einheitenumrechnungen.
Wie prüft man, ob zwei Verhältnisse proportional sind?
Die Verhältnisse a:b und c:d sind proportional, wenn a × d = b × c gilt. Alternativ kürzen Sie beide Verhältnisse vollständig; ergeben sie denselben Bruch, sind sie proportional. So sind 3:4 und 9:12 proportional, denn beide Kreuzprodukte sind 36 und 9:12 kürzt sich auf 3:4.