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8. Feb. 2026

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Komplanar und Kollineare Vektoren einfach erklärt – Alles über Abstand und mehr!

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Vectors and Geometry in Space - A comprehensive guide explaining ... Mehr anzeigen

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Lagebeziehungen von Geraden

Die Lagebeziehungen von Geraden können durch Vektorrechnung ermittelt werden. Dabei werden folgende Schritte durchgeführt:

  1. Überprüfung der Vektoren
  2. Punktprobe
  3. Überprüfung der Parallelität der Richtungsvektoren

Highlight: Geraden können identisch, parallel, sich schneidend oder windschief zueinander sein.

Beispiel für identische Geraden: Wenn die Vektoren Vielfache voneinander sind und die Punktprobe erfolgreich ist, sind die Geraden identisch.

Beispiel für parallele Geraden: Wenn die Richtungsvektoren parallel sind, aber die Punktprobe nicht erfolgreich ist, sind die Geraden parallel.

Example: Für die Geraden g: x = (2,2,2) + r · (3,1,2) und h: x = (4,3,3) + s · (6,2,4) sind die Richtungsvektoren Vielfache voneinander, aber die Punktprobe schlägt fehl. Daher sind die Geraden parallel.

Beispiel für sich schneidende Geraden: Wenn die Vektorengleichung eine eindeutige Lösung hat, schneiden sich die Geraden.

Beispiel für windschiefe Geraden: Wenn die Vektorengleichung keine Lösung hat, sind die Geraden windschief.

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Vektoren im Koordinatensystem

Vektoren werden im Koordinatensystem durch Pfeile dargestellt und können durch Kleinbuchstaben mit einem Pfeil oder durch ihre Komponenten beschrieben werden.

Definition: Ein Vektor a im zweidimensionalen Koordinatensystem wird als a = (a₁, a₂) geschrieben, wobei a₁ die x-Komponente und a₂ die y-Komponente ist.

Rechnen mit Vektoren:

  1. Addition: a + b = a1+b1,a2+b2a₁ + b₁, a₂ + b₂

  2. Subtraktion: a - b = a1b1,a2b2a₁ - b₁, a₂ - b₂

Example: Für die Vektoren a = (2,1) und b = (4,3) ergibt die Addition a + b = (6,4).

In drei Dimensionen erweitert sich die Darstellung auf a = (a₁, a₂, a₃).

Highlight: Die Addition und Subtraktion von Vektoren erfolgt komponentenweise.

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Vektoren zwischen zwei Punkten berechnen

Um den Vektor zwischen zwei Punkten A und B zu berechnen, verwendet man die Formel:

AB = B - A = b1a1,b2a2,b3a3b₁ - a₁, b₂ - a₂, b₃ - a₃

Vocabulary:

  • Ortsvektor: Ein Vektor vom Ursprung zu einem Punkt.
  • Richtungsvektor: Ein Vektor von einem Punkt zu einem anderen Punkt.

Example: Für die Punkte A(4,-1,5) und B(0,4,2) ergibt sich der Vektor AB = (-4, 5, -3).

Skalarmultiplikation: Vektoren können durch Multiplikation mit einer reellen Zahl (Skalar) gestreckt oder gestaucht werden.

Highlight: Bei der Skalarmultiplikation wird jede Komponente des Vektors mit dem Skalar multipliziert.

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Parameterform einer Geraden

Jede Gerade lässt sich durch einen Stützvektor und einen Richtungsvektor beschreiben.

Allgemeine Formel: g: x = p + r · u

Dabei ist:

  • p: Stützvektor (ein Punkt auf der Geraden)
  • u: Richtungsvektor
  • r: reelle Zahl (Parameter)

Highlight: Der Stützvektor gibt den Startpunkt der Geraden an, während der Richtungsvektor die Richtung bestimmt.

Aufstellen einer Geradengleichung:

  1. Einen der gegebenen Punkte als Stützvektor wählen.
  2. Den Richtungsvektor durch Subtraktion zweier Punkte bestimmen.
  3. In die Parameterform einsetzen.

Example: Für die Punkte A(1,2,3) und B(4,5,6) ergibt sich die Geradengleichung: g: x = (1,2,3) + r · (3,3,3)

Vocabulary:

  • Stützvektor: Ein Punkt auf der Geraden, von dem aus die Gerade "startet".
  • Richtungsvektor: Gibt die Richtung der Geraden an.

Die Parameterform ermöglicht es, jeden Punkt auf der Geraden durch Variation des Parameters r zu beschreiben.

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Lagebeziehungen von Geraden (Fortsetzung)

Um die Lagebeziehungen von Geraden zu bestimmen, werden folgende Schritte durchgeführt:

  1. Überprüfung der Vektoren auf Kollinearität
  2. Durchführung einer Punktprobe
  3. Lösung der Vektorengleichung

Highlight: Die Lagebeziehungen von Geraden können identisch, parallel, schneidend oder windschief sein.

Für schneidende Geraden: Wenn die Vektorengleichung eine eindeutige Lösung hat, schneiden sich die Geraden in einem Punkt.

Example: Für die Geraden g: x = (1,2,3) + r · (2,1,1) und h: x = (2,3,4) + s · (1,1,2) ergibt die Lösung der Vektorengleichung einen Schnittpunkt bei S(3,4,5).

Für windschiefe Geraden: Wenn die Vektorengleichung keine Lösung hat, sind die Geraden windschief.

Vocabulary:

  • Windschief: Geraden, die sich weder schneiden noch parallel zueinander sind.

Highlight: Bei windschiefen Geraden gibt es keinen gemeinsamen Punkt und die Richtungsvektoren sind nicht kollinear.

Die genaue Bestimmung der Lagebeziehung erfordert oft eine sorgfältige Analyse der Vektorgleichungen und die Überprüfung verschiedener Bedingungen.

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Vector Applications and Problem Solving

This section demonstrates practical applications of vector concepts through problem-solving.

Definition: Lines are skew when they neither intersect nor are parallel.

Example: Determining if lines are skew requires checking both vector relationships and point positions.

Highlight: Vector methods provide powerful tools for solving geometric problems in three dimensions.

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Advanced Vector Relationships

This section explores more complex relationships between vectors and lines in space.

Definition: The parameter form of a line equation combines a support vector with a direction vector.

Example: Line equation g: x = p + ru, where p is the support vector and u is the direction vector.

Highlight: Understanding parametric forms is crucial for analyzing geometric relationships in space.

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Kollinearität von Vektoren

Die Kollinearität von Vektoren kann sowohl rechnerisch als auch graphisch überprüft werden.

Rechnerische Überprüfung: Die Formel a = s · b wird verwendet, um zu prüfen, ob ein eindeutiger Wert für s existiert. Ist dies der Fall, sind die Vektoren kollinear.

Example: Für die Vektoren a = (3, -2) und b = (4, -1) ergibt sich s = 1,5. Da s eindeutig ist, sind die Vektoren kollinear.

Graphische Überprüfung: Vektoren sind graphisch kollinear, wenn sie in dieselbe Richtung zeigen können, aber unterschiedliche Längen haben.

Highlight: Zwei Vektoren sind kollinear, wenn einer durch Verlängerung, Verkürzung oder 180°-Drehung in den anderen überführt werden kann.

Abstände von Punkten im Raum

Der Abstand zwischen zwei Punkten entspricht der kürzesten Verbindungsstrecke, also einer geraden Linie.

Definition: Ein Vektor ist eine Verschiebung in der Ebene oder im Raum und wird durch Pfeile repräsentiert, deren Länge und Richtung genau der Verschiebung entsprechen.

Abstandsberechnung in 2D: d = √(x2x1)2+(y2y1)2(x₂-x₁)² + (y₂-y₁)²

Abstandsberechnung in 3D: d = √(x2x1)2+(y2y1)2+(z2z1)2(x₂-x₁)² + (y₂-y₁)² + (z₂-z₁)²

Example: Für die Punkte P₁(3,4,1) und P₂(3,-1,0) im dreidimensionalen Raum beträgt der Abstand d = 5.



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Vectors and Geometry in Space - A comprehensive guide explaining kollineare Vektoren, vector operations, and geometric relationships in two and three dimensions.

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Lagebeziehungen von Geraden

Die Lagebeziehungen von Geraden können durch Vektorrechnung ermittelt werden. Dabei werden folgende Schritte durchgeführt:

  1. Überprüfung der Vektoren
  2. Punktprobe
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Beispiel für identische Geraden: Wenn die Vektoren Vielfache voneinander sind und die Punktprobe erfolgreich ist, sind die Geraden identisch.

Beispiel für parallele Geraden: Wenn die Richtungsvektoren parallel sind, aber die Punktprobe nicht erfolgreich ist, sind die Geraden parallel.

Example: Für die Geraden g: x = (2,2,2) + r · (3,1,2) und h: x = (4,3,3) + s · (6,2,4) sind die Richtungsvektoren Vielfache voneinander, aber die Punktprobe schlägt fehl. Daher sind die Geraden parallel.

Beispiel für sich schneidende Geraden: Wenn die Vektorengleichung eine eindeutige Lösung hat, schneiden sich die Geraden.

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Vektoren im Koordinatensystem

Vektoren werden im Koordinatensystem durch Pfeile dargestellt und können durch Kleinbuchstaben mit einem Pfeil oder durch ihre Komponenten beschrieben werden.

Definition: Ein Vektor a im zweidimensionalen Koordinatensystem wird als a = (a₁, a₂) geschrieben, wobei a₁ die x-Komponente und a₂ die y-Komponente ist.

Rechnen mit Vektoren:

  1. Addition: a + b = a1+b1,a2+b2a₁ + b₁, a₂ + b₂

  2. Subtraktion: a - b = a1b1,a2b2a₁ - b₁, a₂ - b₂

Example: Für die Vektoren a = (2,1) und b = (4,3) ergibt die Addition a + b = (6,4).

In drei Dimensionen erweitert sich die Darstellung auf a = (a₁, a₂, a₃).

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Vektoren zwischen zwei Punkten berechnen

Um den Vektor zwischen zwei Punkten A und B zu berechnen, verwendet man die Formel:

AB = B - A = b1a1,b2a2,b3a3b₁ - a₁, b₂ - a₂, b₃ - a₃

Vocabulary:

  • Ortsvektor: Ein Vektor vom Ursprung zu einem Punkt.
  • Richtungsvektor: Ein Vektor von einem Punkt zu einem anderen Punkt.

Example: Für die Punkte A(4,-1,5) und B(0,4,2) ergibt sich der Vektor AB = (-4, 5, -3).

Skalarmultiplikation: Vektoren können durch Multiplikation mit einer reellen Zahl (Skalar) gestreckt oder gestaucht werden.

Highlight: Bei der Skalarmultiplikation wird jede Komponente des Vektors mit dem Skalar multipliziert.

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Parameterform einer Geraden

Jede Gerade lässt sich durch einen Stützvektor und einen Richtungsvektor beschreiben.

Allgemeine Formel: g: x = p + r · u

Dabei ist:

  • p: Stützvektor (ein Punkt auf der Geraden)
  • u: Richtungsvektor
  • r: reelle Zahl (Parameter)

Highlight: Der Stützvektor gibt den Startpunkt der Geraden an, während der Richtungsvektor die Richtung bestimmt.

Aufstellen einer Geradengleichung:

  1. Einen der gegebenen Punkte als Stützvektor wählen.
  2. Den Richtungsvektor durch Subtraktion zweier Punkte bestimmen.
  3. In die Parameterform einsetzen.

Example: Für die Punkte A(1,2,3) und B(4,5,6) ergibt sich die Geradengleichung: g: x = (1,2,3) + r · (3,3,3)

Vocabulary:

  • Stützvektor: Ein Punkt auf der Geraden, von dem aus die Gerade "startet".
  • Richtungsvektor: Gibt die Richtung der Geraden an.

Die Parameterform ermöglicht es, jeden Punkt auf der Geraden durch Variation des Parameters r zu beschreiben.

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Lagebeziehungen von Geraden (Fortsetzung)

Um die Lagebeziehungen von Geraden zu bestimmen, werden folgende Schritte durchgeführt:

  1. Überprüfung der Vektoren auf Kollinearität
  2. Durchführung einer Punktprobe
  3. Lösung der Vektorengleichung

Highlight: Die Lagebeziehungen von Geraden können identisch, parallel, schneidend oder windschief sein.

Für schneidende Geraden: Wenn die Vektorengleichung eine eindeutige Lösung hat, schneiden sich die Geraden in einem Punkt.

Example: Für die Geraden g: x = (1,2,3) + r · (2,1,1) und h: x = (2,3,4) + s · (1,1,2) ergibt die Lösung der Vektorengleichung einen Schnittpunkt bei S(3,4,5).

Für windschiefe Geraden: Wenn die Vektorengleichung keine Lösung hat, sind die Geraden windschief.

Vocabulary:

  • Windschief: Geraden, die sich weder schneiden noch parallel zueinander sind.

Highlight: Bei windschiefen Geraden gibt es keinen gemeinsamen Punkt und die Richtungsvektoren sind nicht kollinear.

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Vector Applications and Problem Solving

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Example: Determining if lines are skew requires checking both vector relationships and point positions.

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Kollinearität von Vektoren

Die Kollinearität von Vektoren kann sowohl rechnerisch als auch graphisch überprüft werden.

Rechnerische Überprüfung: Die Formel a = s · b wird verwendet, um zu prüfen, ob ein eindeutiger Wert für s existiert. Ist dies der Fall, sind die Vektoren kollinear.

Example: Für die Vektoren a = (3, -2) und b = (4, -1) ergibt sich s = 1,5. Da s eindeutig ist, sind die Vektoren kollinear.

Graphische Überprüfung: Vektoren sind graphisch kollinear, wenn sie in dieselbe Richtung zeigen können, aber unterschiedliche Längen haben.

Highlight: Zwei Vektoren sind kollinear, wenn einer durch Verlängerung, Verkürzung oder 180°-Drehung in den anderen überführt werden kann.

Abstände von Punkten im Raum

Der Abstand zwischen zwei Punkten entspricht der kürzesten Verbindungsstrecke, also einer geraden Linie.

Definition: Ein Vektor ist eine Verschiebung in der Ebene oder im Raum und wird durch Pfeile repräsentiert, deren Länge und Richtung genau der Verschiebung entsprechen.

Abstandsberechnung in 2D: d = √(x2x1)2+(y2y1)2(x₂-x₁)² + (y₂-y₁)²

Abstandsberechnung in 3D: d = √(x2x1)2+(y2y1)2+(z2z1)2(x₂-x₁)² + (y₂-y₁)² + (z₂-z₁)²

Example: Für die Punkte P₁(3,4,1) und P₂(3,-1,0) im dreidimensionalen Raum beträgt der Abstand d = 5.

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Schnittpunkte und Abstände in 3D

Erforschen Sie die Konzepte von Schnittpunkten und Abständen zwischen Linien im dreidimensionalen Raum. Diese Zusammenfassung behandelt die Berechnung von Schnittpunkten, die Analyse von Richtungsvektoren und die Bestimmung von Abständen zwischen Punkten und Linien. Ideal für Schüler der Qualifikationsphase im Mathematikunterricht. (Lambacher Schweizer, S. 187-188)

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Vektoren und Geometrie

Diese Präsentation bietet eine umfassende Übersicht über Vektoren, Geraden und Ebenen auf Grundkursniveau. Sie behandelt wichtige Konzepte wie Skalarprodukt, Orthogonalität, Kollinearität, Geradengleichungen und Ebenengleichungen. Ideal für das Verständnis von räumlichen Beziehungen und geometrischen Eigenschaften. Enthält Merksätze, Regeln und Definitionen zur Unterstützung des Lernprozesses.

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Vektoren und Punkte im Raum

Entdecken Sie die Grundlagen der Vektoren und Punkte im Raum. Diese Zusammenfassung behandelt die Parametergleichung einer Geraden, die Eigenschaften von Vektoren, die Berechnung von Abständen sowie die Konzepte der Kollinearität und Linearkombinationen. Ideal für Studierende der Geometrie und Mathematik.

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Kollinearität & Komplanarität

Erfahren Sie alles über Kollinearität und Komplanarität von Vektoren. Diese Zusammenfassung bietet Definitionen, anschauliche Beispiele und mathematische Erklärungen zur linearen Abhängigkeit und den Bedingungen für kollineare und komplanare Vektoren. Ideal für Studierende der Mathematik und Physik.

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Vektorgeometrie Zusammenfassung

Diese Zusammenfassung behandelt die wichtigsten Konzepte der Vektorgeometrie, einschließlich der Lagebeziehungen zwischen Geraden und Ebenen, dem Skalarprodukt zur Winkelberechnung, der Berechnung von Abständen und der Darstellung geometrischer Objekte im 3D-Koordinatensystem. Ideal für das Abitur 2023 in NRW. Themen: Orthogonalität, lineare Abhängigkeit, Punktproben und mehr.

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Beliebtester Inhalt: parallele Vektoren

Beliebtester Inhalt in Mathe

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4.6/5

App Store

4.7/5

Google Play

Die App ist sehr einfach zu bedienen und gut gestaltet. Ich habe bisher alles gefunden, wonach ich gesucht habe, und konnte viel aus den Präsentationen lernen! Ich werde die App definitiv für ein Schulprojekt nutzen! Und natürlich hilft sie auch sehr als Inspiration.

Stefan S

iOS-Nutzer

Diese App ist wirklich super. Es gibt so viele Lernzettel und Hilfen [...]. Mein Problemfach ist zum Beispiel Französisch und die App hat so viele Möglichkeiten zur Hilfe. Dank dieser App habe ich mich in Französisch verbessert. Ich würde sie jedem empfehlen.

Samantha Klich

Android-Nutzerin

Wow, ich bin wirklich begeistert. Ich habe die App einfach mal ausprobiert, weil ich sie schon oft beworben gesehen habe und war absolut beeindruckt. Diese App ist DIE HILFE, die man für die Schule braucht und vor allem bietet sie so viele Dinge wie Übungen und Lernzettel, die mir persönlich SEHR geholfen haben.

Anna

iOS-Nutzerin

Beste App der Welt! Keine Worte, weil sie einfach zu gut ist

Thomas R

iOS-Nutzer

Einfach genial. Lässt mich 10x besser lernen, diese App ist eine glatte 10/10. Ich empfehle sie jedem. Ich kann Lernzettel anschauen und suchen. Ich kann sie im Fachordner speichern. Ich kann sie jederzeit wiederholen, wenn ich zurückkomme. Wenn du diese App noch nicht ausprobiert hast, verpasst du wirklich was.

Basil

Android-Nutzer

Diese App hat mich so viel selbstbewusster in meiner Klausurvorbereitung gemacht, nicht nur durch die Stärkung meines Selbstvertrauens durch die Features, die es dir ermöglichen, dich mit anderen zu vernetzen und dich weniger allein zu fühlen, sondern auch durch die Art, wie die App selbst darauf ausgerichtet ist, dass du dich besser fühlst. Sie ist einfach zu bedienen, macht Spaß und hilft jedem, der in irgendeiner Weise Schwierigkeiten hat.

David K

iOS-Nutzer

Die App ist einfach super! Ich muss nur das Thema in die Suche eingeben und bekomme sofort eine Antwort. Ich muss nicht mehr 10 YouTube-Videos schauen, um etwas zu verstehen, und spare dadurch richtig viel Zeit. Sehr empfehlenswert!

Sudenaz Ocak

Android-Nutzerin

In der Schule war ich echt schlecht in Mathe, aber dank der App bin ich jetzt besser geworden. Ich bin so dankbar, dass ihr die App gemacht habt.

Greenlight Bonnie

Android-Nutzerin

sehr zuverlässige App, um deine Ideen in Mathe, Englisch und anderen verwandten Themen zu verbessern. bitte nutze diese App, wenn du in bestimmten Bereichen Schwierigkeiten hast, diese App ist dafür der Schlüssel. wünschte, ich hätte früher eine Bewertung geschrieben. und sie ist auch kostenlos, also mach dir darüber keine Sorgen.

Rohan U

Android-Nutzer

Ich weiß, dass viele Apps gefälschte Accounts nutzen, um ihre Bewertungen zu pushen, aber diese App verdient das alles. Ursprünglich hatte ich eine 4 in meinen Englisch-Klausuren und dieses Mal habe ich eine 2 bekommen. Ich wusste erst drei Tage vor der Klausur von dieser App und sie hat mir SEHR geholfen. Bitte vertrau mir wirklich und nutze sie, denn ich bin sicher, dass auch du Fortschritte sehen wirst.

Xander S

iOS-Nutzer

DIE QUIZZE UND KARTEIKARTEN SIND SO NÜTZLICH UND ICH LIEBE Knowunity KI. ES IST AUCH BUCHSTÄBLICH WIE CHATGPT ABER SCHLAUER!! HAT MIR AUCH BEI MEINEN MASCARA-PROBLEMEN GEHOLFEN!! SOWIE BEI MEINEN ECHTEN FÄCHERN! NATÜRLICH 😍😁😲🤑💗✨🎀😮

Elisha

iOS-Nutzer

Diese App ist echt der Hammer. Ich finde Lernen so langweilig, aber diese App macht es so einfach, alles zu organisieren und dann kannst du die kostenlose KI bitten, dich abzufragen, so gut, und du kannst einfach deine eigenen Sachen hochladen. sehr empfehlenswert als jemand, der gerade Probeklausuren schreibt

Paul T

iOS-Nutzer

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Stefan S

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Anna

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Thomas R

iOS-Nutzer

Einfach genial. Lässt mich 10x besser lernen, diese App ist eine glatte 10/10. Ich empfehle sie jedem. Ich kann Lernzettel anschauen und suchen. Ich kann sie im Fachordner speichern. Ich kann sie jederzeit wiederholen, wenn ich zurückkomme. Wenn du diese App noch nicht ausprobiert hast, verpasst du wirklich was.

Basil

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Diese App hat mich so viel selbstbewusster in meiner Klausurvorbereitung gemacht, nicht nur durch die Stärkung meines Selbstvertrauens durch die Features, die es dir ermöglichen, dich mit anderen zu vernetzen und dich weniger allein zu fühlen, sondern auch durch die Art, wie die App selbst darauf ausgerichtet ist, dass du dich besser fühlst. Sie ist einfach zu bedienen, macht Spaß und hilft jedem, der in irgendeiner Weise Schwierigkeiten hat.

David K

iOS-Nutzer

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Sudenaz Ocak

Android-Nutzerin

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Greenlight Bonnie

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Rohan U

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Ich weiß, dass viele Apps gefälschte Accounts nutzen, um ihre Bewertungen zu pushen, aber diese App verdient das alles. Ursprünglich hatte ich eine 4 in meinen Englisch-Klausuren und dieses Mal habe ich eine 2 bekommen. Ich wusste erst drei Tage vor der Klausur von dieser App und sie hat mir SEHR geholfen. Bitte vertrau mir wirklich und nutze sie, denn ich bin sicher, dass auch du Fortschritte sehen wirst.

Xander S

iOS-Nutzer

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Elisha

iOS-Nutzer

Diese App ist echt der Hammer. Ich finde Lernen so langweilig, aber diese App macht es so einfach, alles zu organisieren und dann kannst du die kostenlose KI bitten, dich abzufragen, so gut, und du kannst einfach deine eigenen Sachen hochladen. sehr empfehlenswert als jemand, der gerade Probeklausuren schreibt

Paul T

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