Negative Zahlen

Negative numbers

Mathematik Klasse 5 20 Aufgaben
ZahlenNegative ZahlenGanze Zahlen

Temperaturen unter null, Schulden, Höhen unter dem Meeresspiegel und Stockwerke unter dem Erdgeschoss brauchen Zahlen links von der 0: die negativen Zahlen. Der Zahlenstrahl wird nach links verlängert, das Minuszeichen gehört als Vorzeichen zur Zahl. Rechnungen wie 3 − 5 haben in den natürlichen Zahlen kein Ergebnis; deshalb werden sie zu den ganzen Zahlen erweitert, die die natürlichen Zahlen und 0 enthalten. Die Station räumt aus, dass der Zahlenstrahl bei 0 endet oder −5 dasselbe wie 5 ist, und bereitet Ordnen, Betrag und das Rechnen mit ganzen Zahlen vor.

Unter dem Nullpunkt

Wenn das Thermometer unter den Gefrierpunkt fällt, wenn ein Konto überzogen ist oder ein Fahrstuhl in den Keller fährt, reichen die Zahlen 0, 1, 2, … nicht mehr. Wir brauchen Zahlen unter dem Nullpunkt: −3 °C heißt „drei Grad unter null“, −40 € heißt „40 Euro Schulden“, −2 an der Fahrstuhltafel „zweites Untergeschoss“. Das Minuszeichen vor der Zahl ist ihr Vorzeichen, es gehört zur Zahl.

Ziehe die Marke ins Minus. Welche Temperatur liest du ab, wenn sie drei Striche links der Null steht?

Der Strahl geht links weiter

Auf dem Zahlenstrahl steht die 0 in der Mitte, rechts wachsen die positiven Zahlen. Nach links geht der Strahl weiter: Dort liegen −1, −2, −3, … im gleichen Abstand. −4 liegt vier Schritte links der 0. Die Rechnung 3 − 5 hat in den natürlichen Zahlen kein Ergebnis, denn links der 0 endete der Strahl. Deshalb erweitert man ihn zu den ganzen Zahlen …, −2, −1, 0, 1, 2, …; die natürlichen Zahlen stecken darin, und 3 − 5 = −2 hat nun einen Platz.

Zahlenstrahl von −6 bis 6: A (−4) bei −4, B (3) bei 3, Intervall −6 bis −1, Intervall 0 bis 6−6−5−4−3−2−10123456A (−4)B (3)negative Zahlen0, 1, 2, …
Rechts der 0 die bekannten Zahlen, links die neuen: −4 und 3 liegen auf verschiedenen Seiten.
Leicht
Multiple Choice #1 20s ▶ Testen

Die Temperatur liegt 5 Grad unter null. Welche Zahl gibt die Temperatur an?

  • ● −5
  • ○ 5
  • ○ −4
„Unter null“ bedeutet links der 0, also eine negative Zahl. Die Temperatur ist −5 °C. Die Zahl 5 wäre 5 Grad über null, und −4 zählt die 0 als ersten Schritt mit.
Multiple Choice #2 20s ▶ Testen

Der Kontostand von Jonas beträgt −120 €. Was bedeutet das?

  • ● Jonas hat 120 € Schulden.
  • ○ Jonas hat 120 € Guthaben.
  • ○ Jonas’ Konto ist leer.
Das Minuszeichen als Vorzeichen zeigt an, dass der Betrag unter dem Nullpunkt liegt. Ein Kontostand von −120 € heißt 120 € Schulden. Guthaben wäre +120 €, ein leeres Konto 0 €.
Wahr / Falsch #3 20s ▶ Testen

Ein Taucher meldet die Höhe −8 m. Er befindet sich 8 m über dem Meeresspiegel.

✓ Falsch
Die Höhe −8 m liegt unter dem Nullpunkt (dem Meeresspiegel), der Taucher ist also 8 m unter Wasser.
Wahr / Falsch #4 20s ▶ Testen

Der Fahrstuhlknopf −2 führt zwei Stockwerke unter das Erdgeschoss.

✓ Wahr
Das Erdgeschoss ist die 0. Negative Zahlen stehen für Stockwerke darunter, −2 ist das zweite Untergeschoss.
Multiple Choice #5 20s ▶ Testen

Welche Zahl gehört zum Punkt P?

  • ● −4
  • ○ 4
  • ○ −3
P liegt vier Striche links der 0, also bei −4. Die Zahl 4 läge vier Striche rechts der 0.
Multiple Choice #6 25s ▶ Testen

Welcher Punkt gehört zur Zahl −2?

  • ● B
  • ○ A
  • ○ C
−2 liegt zwei Striche links der 0. Das ist Punkt B. A liegt bei 2 (rechts der 0), C bei −3.
Wahr / Falsch #7 20s ▶ Testen

Der markierte Punkt P gehört zur Zahl 6.

✓ Falsch
P liegt sechs Striche links der 0, gehört also zu −6. Die Zahl 6 läge auf der rechten Seite.
Multiple Choice #8 25s ▶ Testen

Welche dieser Aufgaben hat in den natürlichen Zahlen kein Ergebnis?

  • ● 3 − 5
  • ○ 5 − 3
  • ○ 3 + 5
3 − 5 führt links über die 0 hinaus. 5 − 3 = 2 und 3 + 5 = 8 sind natürliche Zahlen. Für 3 − 5 braucht man die ganzen Zahlen: 3 − 5 = −2.
Wahr / Falsch #9 15s ▶ Testen

Die Zahl −4 gehört zu den ganzen Zahlen.

✓ Wahr
Die ganzen Zahlen sind …, −2, −1, 0, 1, 2, … — auch die negativen Zahlen gehören dazu.
Wahr / Falsch #10 15s ▶ Testen

Die natürliche Zahl 7 ist auch eine ganze Zahl.

✓ Wahr
Die ganzen Zahlen erweitern die natürlichen Zahlen, sie enthalten sie alle: 7 gehört zu beiden Mengen.
Wahr / Falsch #11 15s ▶ Testen

Die Zahl −4 ist eine natürliche Zahl.

✓ Falsch
Natürliche Zahlen sind 1, 2, 3, … (mit der 0 heißt die Menge ℕ₀); negative Zahlen gehören nicht dazu, erst zu den ganzen Zahlen.
Mittel
Zahleneingabe #1 20s ▶ Testen

Der Wasserstand eines Sees liegt 3 m unter dem Normalwert. Welche Zahl (in m) beschreibt die Abweichung vom Normalwert?

✓ Antwort: -3
Der Normalwert ist der Nullpunkt, „3 m darunter“ liegt links davon: −3 m.
Zahleneingabe #2 20s ▶ Testen

Lies die Zahl ab, die zum Punkt P gehört.

✓ Antwort: -7
P liegt sieben Striche links der 0, also bei −7.
Zahleneingabe #3 25s ▶ Testen

Wie viele ganze Zahlen liegen zwischen −3 und 3, wenn −3 und 3 nicht mitgezählt werden?

✓ Antwort: 5
Es sind −2, −1, 0, 1 und 2: fünf ganze Zahlen. Die 0 zählt mit.
Zahleneingabe #4 25s ▶ Testen

Welche Zahl liegt am Zahlenstrahl 3 Schritte links von 1?

✓ Antwort: -2
Zahleneingabe #5 30s ▶ Testen

Morgens sind es −5 °C. Bis mittags wird es 3 Grad wärmer. Wie viel Grad sind es mittags?

✓ Antwort: -2
Schwer
Zahleneingabe #1 30s ▶ Testen

Ein Haus hat Etagen von −2 (zweites Untergeschoss) bis 3. Alle ganzzahligen Etagen dazwischen gibt es. Wie viele Etagen hat das Haus insgesamt?

✓ Antwort: 6
Die Etagen sind −2, −1, 0, 1, 2 und 3: sechs Etagen. Die 0 (Erdgeschoss) zählt mit.
Zahleneingabe #2 25s ▶ Testen

Der Punkt A liegt bei −2, der Punkt B bei −6. Wie viele Schritte nach links muss man von A gehen, um zu B zu kommen?

✓ Antwort: 4
Von −2 über −3, −4, −5 bis −6 sind es 4 Schritte nach links.
Zahleneingabe #3 30s ▶ Testen

Die Temperatur schwankt zwischen −5 °C und 5 °C. Wie viele ganzzahlige Gradzahlen kommen dabei vor, die beiden Grenzen eingeschlossen?

✓ Antwort: 11
Von −5 bis −1 sind es 5 Zahlen, dazu die 0 und 1 bis 5 mit 5 Zahlen: 5 + 1 + 5 = 11.
KI-bewertete Rechnung #4 240s ▶ Testen

Anna hat 20 € auf ihrem Konto und zahlt 35 €. Erkläre, warum die Aufgabe 20 − 35 in den natürlichen Zahlen kein Ergebnis hat, und gib den neuen Kontostand als ganze Zahl an. Zeichne dazu einen Zahlenstrahl mit 0, 20 und dem Ergebnis und beschreibe, was der Kontostand bedeutet. Schreibe deine Rechnung auf Papier und fotografiere sie.

✓ Antwort: Von 20 gehen 35 Schritte nach links: nach 20 Schritten bei 0, dann noch 15 Schritte links der 0. 20 − 35 = −15. Zahlenstrahl mit 0, 20 und −15 links der 0. Ein Kontostand von −15 € bedeutet 15 € Schulden. Natürliche Zahlen enden bei 0, deshalb braucht man die ganzen Zahlen.
Von 20 aus reichen 20 Schritte nach links bis zur 0, 15 weitere Schritte führen unter die Null. −15 € heißt 15 € Schulden.