Aufgabenbeispiele von Potenzen mit rationalen Hochzahlen

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negative Hochzahlen umwandeln

Beispiel:

Schreibe um in eine Potenz ohne ein x im Nenner: -2 x 2

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1 x 2 kann man auch als x -2 schreiben.

Also ist -2 x 2 = -2 · 1 x 2 das gleiche wie -2 x -2 .

n-te Wurzel - rationale Hochzahl

Beispiel:

Schreibe so um, dass kein Bruch mehr in einer Hochzahl einer Potenz steht: x 8 7
(Nutze dazu eine Wurzelterm.)

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Wir können den Exponent ja erst aufspalten und dann mit einem Potenzgesetz verrechnen :

x 8 7 = x8⋅ 1 7 = ( x 8 ) 1 7

Jetzt können wir ja ausnutzen, dass (...) 1 7 immer das gleiche ist wie die 7-te Wurzel, also:

( x 8 ) 1 7 = x 8 7

rationale (+ neg.) Hochzahl umwandeln

Beispiel:

Schreibe so um, dass kein Bruch und kein Minus mehr in einer Hochzahl einer Potenz steht: x - 4 5
(Nutze dazu Wurzelterme und/oder Brüche.)

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Wir können den Exponent ja erst aufspalten und dann mit einem Potenzgesetz verrechnen :

x - 4 5 = x -4 · 1 5 = ( x 4 ) - 1 5 = 1 ( x 4 ) 1 5

Jetzt können wir ja ausnutzen, dass (...) 1 5 immer das gleiche ist wie die 5-te Wurzel, also:

1 ( x 4 ) 1 5 = 1 x 4 5

rationale Potenzen (im Kopf)

Beispiel:

Vereinfache den folgenden Term: 25 1 2

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25 1 2

= 25

= 5

Potenzen ohne WTR

Beispiel:

Vereinfache den folgenden Term: 81 - 1 2

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81 - 1 2

= 1 81 1 2

= 1 81

= 1 9

Potenzen von Dezimalzahlen

Beispiel:

Vereinfache den folgenden Term: 0,0001 3 4

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0,0001 3 4

= ( 0,0001 4 ) 3

= 0,1 3

= 0,001

Potenzgesetze rationale Exp.

Beispiel:

Berechne ohne WTR: ( 16 3 ) 1 2

Am Ende muss also eine (potenzfreie) Zahl stehen.

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( 16 3 ) 1 2

= 16 3 · 1 2

= 16 1 2 · 3

= ( 16 1 2 ) 3

= ( 16 ) 3

= 4 3

= 64

rationale Hochzahlen vereinfachen

Beispiel:

Vereinfache den folgenden Term: x 9 15 · x 12 15

Dabei darf im Ergebnis nur noch eine Hochzahl stehen!

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Hier ist es eben wichtig, dass man die Potenzgesetze erkennt und dann rückwärts anwendet:

x 9 15 · x 12 15

= x 9 15 x 12 15

= x 9 15 + 12 15

= x 21 15

= x 7 5

rationale Potenzen verrechnen

Beispiel:

Vereinfache den folgenden Term: ( ( x 4 ) 2 · ( x 8 ) 6 ) 12

Dabei darf im Ergebnis nur noch eine Hochzahl stehen!

Lösung einblenden

Hier ist es eben wichtig, dass man die Potenzgesetze erkennt und dann rückwärts anwendet:

( ( x 4 ) 2 · ( x 8 ) 6 ) 12

= ( x 2 4 x 6 8 ) 12

= ( x 1 2 x 3 4 ) 12

= ( x 1 2 + 3 4 ) 12

= ( x 5 4 ) 12

= x 5 4 · 12

= x 15

Doppelbruchterm vereinfachen

Beispiel:

Vereinfache den folgenden Term: 9 u -3 13 u 4

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9 u -3 13 u 4

Zuerst schreiben wir die Potenzen mit negativen Hochzahlen in Bruchschreibweise um:

= 9 u 3 13 u 4

Jetzt lösen wir den Doppelbruch auf, indem wir den Zähler mit dem Kehrbruch des Nenners multiplizieren:

= 9 u 3 · u 4 13

= 9 13 u