Aufgabenbeispiele von Potenzen mit rationalen Hochzahlen

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negative Hochzahlen umwandeln

Beispiel:

Schreibe um in eine Potenz, so dass kein Bruch mehr mit einem x vorkommt: -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 7 8
(Nutze dazu eine Wurzelterm.)

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

x 7 8 = x7⋅ 1 8 = ( x 7 ) 1 8

Jetzt können wir ja ausnutzen, dass (...) 1 8 immer das gleiche ist wie die 8-te Wurzel, also:

( x 7 ) 1 8 = x 7 8

rationale (+ neg.) Hochzahl umwandeln

Beispiel:

Schreibe 1 x um in eine Potenz ohne Wurzelzeichen und ohne einen Nenner mit x.

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Eine 2-te Wurzel kann man immer auch als (...) 1 2 schreiben, also gilt hier: 1 x = 1 x 1 2

Diese Doppelpotenz können wir nun mit dem Potenzgesetz weiter verrechnen:

1 x 1 2 = x - 1 2

rationale Potenzen (im Kopf)

Beispiel:

Vereinfache den folgenden Term: 16 1 4

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16 1 4

= 16 4

= 2

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: 0,008 1 3

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0,008 1 3

= 0,008 3

= 0,2

Potenzgesetze rationale Exp.

Beispiel:

Berechne ohne WTR: ( 9 3 ) 1 2

Am Ende muss also eine (potenzfreie) Zahl stehen.

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( 9 3 ) 1 2

= 9 3 · 1 2

= 9 1 2 · 3

= ( 9 1 2 ) 3

= ( 9 ) 3

= 3 3

= 27

rationale Hochzahlen vereinfachen

Beispiel:

Vereinfache den folgenden Term: ( x 8 ) 6 · x 15 12

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 8 ) 6 · x 15 12

= x 6 8 ⋅ x 15 12

= x 6 8 + 15 12

= x 18 24 + 30 24

= x 48 24

= x 2

rationale Potenzen verrechnen

Beispiel:

Vereinfache den folgenden Term: ( x 5 · x 3 5 ) 15

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 5 · x 3 5 ) 15

= ( x 1 5 ⋅ x 3 5 ) 15

= ( x 1 5 ⋅ x 3 5 ) 15

= ( x 1 5 + 3 5 ) 15

= ( x 4 5 ) 15

= x 4 5 · 15

= x 12

Doppelbruchterm vereinfachen

Beispiel:

Vereinfache den folgenden Term: 9 r -2 8 r -1

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9 r -2 8 r -1

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

= 9 r 2 8 r

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

= 9 r 2 · r 8

= 9 8 r