Schritt-für-Schritt-Anleitung, gelöste Beispiele und detaillierte Lösungen
In der Algebra ist der größte gemeinsame Teiler (ggT) von zwei oder mehr Monomen das größte Monom, das alle ohne Rest teilt. Dies ist eine entscheidende Fähigkeit zum Faktorisieren von Polynomen und zum Vereinfachen rationaler Ausdrücke.
Um den ggT zu finden, verwenden wir die Primfaktorzerlegung, um jedes Monom in seine Bausteine (Koeffizienten und Variablen) zu zerlegen.
Finden Sie den ggT von \( 12x \) und \( 18x^2 \).
1. Primfaktorzerlegung von \( 12x \):
\[ 12x = \color{red}{2} \cdot 2 \cdot \color{red}{3} \cdot \color{red}{x} \]
2. Primfaktorzerlegung von \( 18x^2 \):
\[ 18x^2 = \color{red}{2} \cdot \color{red}{3} \cdot 3 \cdot \color{red}{x} \cdot x \]
3. Identifizieren Sie die gemeinsamen Faktoren: \( 2, 3 \text{ und } x \).
\[ \text{ggT}(12x, 18x^2) = \color{red}{2 \cdot 3 \cdot x = 6x} \]Finden Sie den ggT von \( 30x^2y^3 \), \( 42x^3y^2 \) und \( 18x^2y^2 \).
Primfaktorzerlegungen:
Der ggT ist das Produkt der gemeinsamen Faktoren:
\[ \text{ggT} = 2 \cdot 3 \cdot x^2 \cdot y^2 = \color{red}{6x^2y^2} \]Wenden Sie die Methode der Primfaktorzerlegung an, um die folgenden Probleme zu lösen.
Frage 1: Finden Sie den ggT von \( 36x^2 \) und \( 42x^3 \).
ggT: \( 2 \cdot 3 \cdot x \cdot x = \color{red}{6x^2} \)
Frage 2: Finden Sie den ggT von \( 45x^3 \), \( 60x^2 \) und \( 75x^4 \).
ggT: \( 3 \cdot 5 \cdot x^2 = \color{red}{15x^2} \)
Frage 3: Finden Sie den ggT von \( 50x^2y^3 \), \( 75x^2y^2 \) und \( 125x^4y^3 \).
ggT: \( 5 \cdot 5 \cdot x^2 \cdot y^2 = \color{red}{25x^2y^2} \)
Frage 4: Vereinfachen Sie den rationalen Ausdruck mithilfe des ggT: \[ \dfrac{35x^3y^2}{42x^2y^3} \]
Finden Sie zuerst die Primfaktorzerlegung für Zähler und Nenner:
\[ 35x^3y^2 = 5 \cdot \color{red}{7 \cdot x^2 \cdot y^2} \cdot x \] \[ 42x^2y^3 = 2 \cdot 3 \cdot \color{red}{7 \cdot x^2 \cdot y^2} \cdot y \]Kürzen Sie die gemeinsamen ggT-Faktoren \( (7x^2y^2) \):
\[ \dfrac{35x^3y^2}{42x^2y^3} = \dfrac{5 \cdot \color{red}{7 \cdot x^2 \cdot y^2} \cdot x}{2 \cdot 3 \cdot \color{red}{7 \cdot x^2 \cdot y^2} \cdot y} = \dfrac{5x}{6y} \]