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In diesem Video wird mittels eines Sprechgesangs erklärt, wie man Primzahlen definiert, was es mit der Primfaktorzerlegung auf sich hat, warum jede Zahl aus Primzahlen zusammengesetzt ist und wie man mit ihnen rechnen kann. Dass es unendlich viele Primzahlen gibt, besagt bereits der Satz des Euklid.
Beim Bundeswettbewerb Mathematik 2021 wird eine Aufgabe gestellt, die ein Färbungsproblem in einem dreidimensionalen Raum betrifft. Die einzelnen Möglichkeiten sind so vielfältig, dass es einfacher ist, das Problem mittels Perspektivwechsel aus dem drei- in den zweidimensionalen Raum zu übertragen.
Die Kombination aus Startbild und Titel ist verwirrend - die meisten Zuschauer würden nicht auf 4 kommen. Aber vielleicht ist ja auch 4!, also 4 Fakultät gemeint? Anhand dieses Beispiels wird erklärt, dass Mathematik auch eine Sprache ist und für korrekte Interpretation eindeutige Schreibweisen benötigt.
Beweise, dass es keine rationalen Zahlen x, y und z gibt, sodass die Summe x+y+z gleich 0 und gleichzeitig die Summe der Quadrate x2+y2+z2 gleich 100 ist. Das war eine Aufgabe beim Bundeswettbewerb Mathematik 2020. Dieser Film zeigt den Widerspruchsbeweis, den zu finden mehrere Tage gedauert hat.
22/7 gilt als Näherung an die Kreiszahl Pi. Mit dem im Video gezeigten Integral kann man durch die Polynomdivision beweisen, dass Pi etwas kleiner ist als 22/7. Für die Lösung muss man über den arctan Bescheid wissen und das Pascalsche Dreieck nutzen. Der Mathesong zur Polynomdivision erleichtert die Rechnung.
Die Teilbarkeitsregeln für 7 lassen sich etwas weniger leicht herleiten als die für andere Zahlen. Aber es gibt sie: Im Video werden mehrere von ihnen zunächst anhand von Beispielen vorgestellt und dann gezeigt, wie diese Verfahren sich in Formeln umwandeln lassen und daher ganz regelmäßig funktionieren.
Es ist gut belegt, dass Pi irrational ist. Wie sehr allerdings, war auch in der jüngsten Geschichte noch Forschungsgegenstand. Das Video erklärt mit Animationen, wie man die Irrationalität einer reellen Zahl dadurch beschreiben kann, wie gut sie sich durch rationale Zahlen mit kleinem Nenner annähern lässt.
Die meisten Nachkommastellen bei der Division mit Zahlen bis 9 sind relativ leicht zu merken, nur die der Division mit sieben fallen etwas aus dem Rahmen. Dieses Video zeigt die Muster auf, die sich darin verbergen, und bietet gute Eselsbrücken, mit denen man sich die Nachkommastellen leicht merken kann.
Man kann Konstanten sowohl in Summen als auch in Produkten ableiten. Dieser Song erläutert, wie das im jeweiligen Fall funktioniert. Die Schüler können sich durch den eingängigen Rap besser an die Regeln erinnern: Eine Konstante hat die Ableitung 0, und die Auswirkungen davon beschreibt das Lied genau.
Vertiefend zum vorangegangenen Erklärvideo "Schriftliches Wurzelziehen" werden hier zusätzliche Erläuterungen zu den einzelnen Schritten der Beispielrechnung gegeben: Unter anderem wird gezeigt, wie man die ungefähre Einordnung der einzelnen Schritte mithilfe der binomischen Formel vornehmen kann.
Bei der Kombinatorik kann man schnell den Überblick verlieren. Dieser Rap-Song erklärt die wichtigen Formeln und Konzepte des Themas und erläutert sie an Beispielen aus dem Alltag: Lottoscheine, Wettläufe und Zahlenschlösser sind den Zuhörern bekannt, sodass sie die Anwendung der Kombinatorik verstehen.
In diesem Video wird erklärt, was es mit dem Pascalschen Dreieck auf sich hat: Es lassen sich die Binomialkoeffizienten daraus ablesen. Nutzt man nur Nullen und Einsen im Pascalschen Dreieck, zeigen sich in den erstellten zugehörigen Grafiken selbstähnliche Strukturen, die das Sierpinski-Dreieck bilden.
Um den Sinus-Wert eines Winkels zu bestimmen, braucht man ein rechtwinkliges Dreieck mit bekannten Winkeln und Seitenlängen. Der Sinus ist das Verhältnis von Gegenkathete zu Hypotenuse. Es wird gezeigt, dass es relativ einfach ist, sich die Sinuswerte der Winkel mit 30 °, 45 °, 60° und 90° zu merken.
Anhand eines Ziegels mit Normalformat wird in diesem Video erklärt, was ein Euler-Ziegel ist: Er zeichnet sich dadurch aus, dass alle seine Kantenlängen und seine Seitendiagonalen ganzzahlig sind. Bislang ist unbewiesen, ob es den perfekten Euler-Ziegel gibt, in dem auch die Raumdiagonalen ganzzahlig sind.
Die Mathematik-Software LaTeX kennt von Haus aus zunächst keine Umlaute. Es gibt aber gleich mehrere Möglichkeiten, wie man sie dem Programm "beibringen" kann. Im Video werden die Optionen vorgestellt und erklärt, dass es am verwendeten Editor liegen kann, wenn dennoch Fehlermeldungen angezeigt werden.
Exponentialfunktionen wachsen, wie der Name bereits sagt, exponentiell schnell. An die Geschwindigkeit des Wachstums der Fakultät reichen sie aber nicht heran. Dieser Film erläutert die Gründe und zeigt auf, was man noch alles erkennen kann, wenn man das Wachstum von Funktion und Fakultät genau betrachtet.
Die Auswirkungen von a und c sind in quadratischen Funktionen leicht zu erkennen: a streckt, staucht oder spiegelt den Graphen, c verschiebt ihn. Mit denen des b sieht es anders aus. Dieser Film erklärt, welche Verschiebungen b veranlasst und dass der Funktionswert an der Stelle 0 nicht geändert wird.
Es wird relativ selten bewiesen, dass Pi irrational ist. Dabei lässt sich dieser Beweis mithilfe der Integral- und der Differenzialrechnung leicht führen: Die Annahme, dass Pi rational sei, führt zu Widersprüchen. Der eingängige Rap sorgt dafür, dass die Zuschauer die Beweisführung nicht vergessen.
Bei der Eulerschen Zahl handelt es sich um eine wichtige mathematische Konstante. Dieser Rap beweist, dass sie irrational ist. Das gelingt mit dem indirekten Beweis und der Tatsache, dass die These, dass e rational sei, stets zu einem Widerspruch führt. Dank des Ohrwurms bleiben die Informationen im Kopf.
Hängen Funktionsscharen von einem Parameter ab, kann dieser Extrem- oder Wendepunkte verschieben. Bei der Betrachtung der Orte, die möglich sind, erhält man die Ortskurve. Dieser Song erläutert in Ohrwurm-Form, nach welchen Regeln man eine Ortskurve finden kann, und gibt dafür nachvollziehbare Beispiele.
Die Quotientenregel ist eine Regel für die Ableitung des Quotienten zweier differenzierbarer Funktionen, die sich auf die Ableitungsberechnung für die Einzelfunktionen stützt. Der eingängige Song erläutert die Herleitung der Regel, erklärt, wie man elementare Umformungen vornimmt und hilft beim Erinnern.
Man spricht von der a-b-c-Formel, weil man mit ihr Gleichungen vom Typ ax2+bx+c=0 löst - und von der Mitternachtsformel spricht man, weil die Schüler sie am besten auch mitten in der Nacht wiedergeben können sollten. Die Formel wird hier in einen eingängigen Rap verpackt, der das Erinnern erleichtert.
Lange Zeit wusste niemand, was der Grenzwert der Summe der Kehrwerte aller Quadratzahlen ist. Euler schließlich stellte 1735 fest, dass es sich um Pi²/6 handelt. Die Lösungsmethoden, die Nullstellen, Sinuskurven, die Taylorreihe, Polynomen und die Riebmannsche Vermutung umfassen, werden im Video gezeigt.
In den reellen Zahlen ist es nicht möglich, eine Wurzel aus einer negativen Zahl zu ziehen. In manchen Fällen kann es bei komplexen Zahlen durchaus praktisch sein, allerdings ergeben sich daraus verschiedene mathematische Probleme, etwa die Uneindeutigkeit oder die Nichtanwendbarkeit von Rechenregeln.
Wenn in einem Spiel zwei Teams gegeneinander antreten, kann man nach jeder Runde neue Teams bilden, damit jeder einmal mit jedem anderen gespielt hat. Je nach Spieleranzahl geht das relativ schnell, aber es gibt auch Anzahlen, bei denen das innerhalb weniger Runden nicht möglich ist, wie das Video zeigt.
In der Fußballweltmeisterschaft spielen in der Gruppenphase acht Gruppen jeweils sechs Partien, in der K.o.-Runde folgen weitere 16 Spiele. Diese alle korrekt vorherzusagen, ist immens unwahrscheinlich. Für ein einzelnes Land gibt es aber nur 432 Möglichkeiten - das kann ein Haustier theoretisch schaffen.
Die vollständige Induktion ist ein Beweisprinzip, mit dem man Aussagen belegen kann, die für alle natürlichen Zahlen gelten. Mit dem Induktionsanfang zeigt man die Aussage für den Startwert und führt dann mit Induktionsschritten, Induktionsvoraussetzungen und Umformungen die vollständige Induktion durch.
Bei YouTube versteckt sich das sogenannte Fibonacci-Easter-Egg. Es wird erklärt, wer Fibonacci war und was es mit der Fibonacci-Zahlenfolge auf sich hat. Der Zusammenhang mit dem Goldenen Schnitt wird erläutert und es wird demonstriert, wie man die Zahlenfolge durch Multiplikation erstellen kann.
Was 0 hoch 0 ist, ist nicht genau definiert. Taschenrechner geben je nach Modell 1, Error oder nicht definiert an. In diesem Film wird gezeigt, welche Möglichkeiten es gibt, weshalb sie alle nicht immer stimmen können und warum es manchmal einfacher oder praktischer ist, einen bestimmten Wert anzunehmen.
Der Mathematiker David Hilbert hatte den Gedanken vom Hotel mit unendlich vielen Zimmern. Das Konzept wird im Video erklärt und es wird gezeigt, weshalb ? +1 = ?. Die Besonderheiten der Unendlichkeit werden für natürliche, ganze, rationale und reelle Zahlen anhand verschiedener Beispiele erläutert.