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1. Potenzgesetz x^a*x^b

Beispiel:

Vereinfache den folgenden Term: x 8 x 9

Lösung einblenden

Nach dem Potenzgesetz: a n a m = an-m gilt:

x 8 x 9

= x 8-9

= x -1

= 1 x

1. Potenzgesetz x^a*x^b (Zahlen)

Beispiel:

Berechne ohne WTR: (-4) 5 (-4) 3

Am Ende muss also eine (potenzfreie) Zahl stehen.

Lösung einblenden

(-4) 5 (-4) 3

Herkömmlicher Weg:

( -4 ) 5 ( -4 ) 3

= (-4) · (-4) · (-4) · (-4) · (-4) (-4) · (-4) · (-4)

= (-4) · (-4)

= 16

Schnellerer Weg mit dem Potenzgesetz:

(-4) 5 (-4) 3

= (-4) 5 -3

= ( -4 ) 2

= 16

1. Potenzgesetz x^a*x^b (+coeff)

Beispiel:

Vereinfache den folgenden Term: 2 x 9 · 3 x 6

Lösung einblenden

2 x 9 · 3 x 6 = 2 · x 9 · 3 · x 6 = 6 x 9 · x 6

Nach dem Potenzgesetz: a n ⋅ a m = an+m gilt:

= 6 x 9+6

= 6 x 15

1. Potenzgesetz x^a*x^b (+coeff+neg.)

Beispiel:

Vereinfache den folgenden Term: -9 x 2 3 x 8

Lösung einblenden

-9 x 2 3 x 8 = -9 · x 2 3 · x 8 = -3 x 2 x 8

Nach dem Potenzgesetz: a n a m = an-m gilt:

= -3 x 2 - 8

= -3 x -6

= - 3 x 6

Vereinfachen von Potenzen

Beispiel:

Vereinfache den folgenden Term: ( x 3 + x -5 ) · x 5 -2

Lösung einblenden

( x 3 + x -5 ) · x 5 -2

= x 3 · x 5 + x -5 · x 5 -2

= x 8 +1 -2

= x 8 -1

2. Potenzgesetz x^a*y^a

Beispiel:

Vereinfache den folgenden Term: 15 x 3 x

Das heißt, dass der vereinfachte Term ohne Klammer und mit möglichst einfacher Basis und einfachem Exponent dargestellt ist.

Lösung einblenden

Nach dem Potenzgesetz: an⋅bn= (a⋅b)n gilt:

15 x 3 x

= ( 15 3 ) x

= 5 x

2. Potenzgesetz x^a*y^a (Zahlen)

Beispiel:

Berechne ohne WTR (möglichst geschickt): ( 4 15 ) 2 ⋅ ( 3 2 ) 2

Am Ende muss also eine (potenzfreie) Zahl stehen.

Lösung einblenden

= ( 4 15 ) 2 · ( 3 2 ) 2

= 4 15 · 4 15 ⋅ 3 2 · 3 2

= 4 15 · 3 2 · 4 15 · 3 2

= ( 4 15 · 3 2 ) 2

= ( 2 5 ) 2

= 4 25

3. Potenzgesetz (x^a)^b

Beispiel:

Vereinfache zu einem möglichst einfachen Potenzterm, der nur noch eine Basis und eine Hochzahl hat: ( 3 x ) 3

In der Basis und im Exponent dürfen nur noch eine Zahl oder die Variable x alleine stehen, z.B. 31x oder x19.

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Nach dem Potenzgesetz: (an)m= an⋅m gilt:

( 3 x ) 3

= 3 x · 3

= 3 3x

Jetzt wendet man das Potenzgesetz (an)m= an⋅m rückwärts an:

= ( 3 3 ) x

= 27 x

3. Potenzgesetz (x^a)^b (+coeff)

Beispiel:

Vereinfache den folgenden Term: ( 2 x 4 ) 5

Das heißt, dass der vereinfachte Term ohne Klammer und mit möglichst einfacher Basis und einfachem Exponent dargestellt ist.

Lösung einblenden

Nach dem Potenzgesetz: (an)m= an⋅m gilt:

( 2 x 4 ) 5

= 2 5 · ( x 4 ) 5

= 2 5 · x 4 · 5

= 32 x 20

Potenzen multiplizieren

Beispiel:

Berechne den folgenden Term ohne Taschenrechner: 3 6 · 4 3 12 3

Das Ergebnis muss dann eine Zahl ohne Potenz sein.

Lösung einblenden

Man muss hier eben erkennen, dass das Produkt der beiden Basen im Zähler also 4 ⋅ 3 gerade gleich der Basis des Nenners (12) ist.
Wenn man nun die 3 6 so zerlegt, dass ein Teil davon auch die 3 als Hochzahl hat, kann man mit Hilfe der Potenzgesetze sehr viel wegkürzen.

3 6 · 4 3 12 3

= 4 3 · 3 6 12 3

= 4 3 · 3 3 +3 12 3

= 4 3 · 3 3 · 3 3 12 3

= ( 4⋅3 ) 3 12 3 · 3 3

= 12 3 12 3 · 3 3

= 27

Ausklammern mit Potenzgesetze

Beispiel:

Berechne den folgenden Term ohne WTR: 2 · 8 6 + 2 6 · 8 6 16 6

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Hier sollte man erkennen, dass die Basis im Nenner gerade das Produkt der beiden Basen im Zähler ist (16 = 2 ⋅ 8)
Dann kann man der Reihe nach ausklammern und kürzen:

2 · 8 6 + 2 6 · 8 6 16 6

= ( 2 + 2 6 ) · 8 6 ( 2⋅8 ) 6

= ( 2 + 2 6 ) · 8 6 2 6 · 8 6

= 2 + 2 6 2 6

= 2 · ( 1 + 2 5 ) 2 6

= 1 + 32 2 5

= 33 32

Potenzen mit binom. Formeln

Beispiel:

Vereinfache den folgenden Term: ( x 2 -10x +25 ) 5 ( x 2 -25 ) 5

Dabei darf im Ergebnis nur noch eine Potenz (von einer Summe, Differenz oder Quotient) stehen, keine Summe/Differenz von Potenzen!

Lösung einblenden

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

( x 2 -10x +25 ) 5 ( x 2 -25 ) 5

= ( ( x -5 ) 2 ) 5 ( ( x -5 ) · ( x +5 ) ) 5

= ( x -5 ) 10 ( x -5 ) 5 · ( x +5 ) 5

= ( x -5 ) 5 1 · ( x +5 ) 5

= ( x -5 ) 5 ( x +5 ) 5

= ( x -5 x +5 ) 5