Aufgabenbeispiele von Potenzen mit rationalen Hochzahlen

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negative Hochzahlen umwandeln

Beispiel:

Schreibe um in eine Potenz ohne Bruchstrich: 1 6 x 9

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1 x 9 kann man auch als x -9 schreiben.

Also ist 1 6 x 9 = 1 6 · 1 x 9 das gleiche wie 1 6 x -9 .

n-te Wurzel - rationale Hochzahl

Beispiel:

Schreibe so um, dass kein Bruch mehr in einer Hochzahl einer Potenz steht: x 6 7
(Nutze dazu eine Wurzelterm.)

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

x 6 7 = x6⋅ 1 7 = ( x 6 ) 1 7

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

( x 6 ) 1 7 = x 6 7

rationale (+ neg.) Hochzahl umwandeln

Beispiel:

Schreibe 1 ( x 3 ) 2 um in eine Potenz ohne Wurzelzeichen und ohne einen Nenner mit x.

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Eine 3-te Wurzel kann man immer auch als (...) 1 3 schreiben, also gilt hier: 1 ( x 3 ) 2 = 1 ( x 1 3 ) 2

Diese Doppelpotenz können wir nun mit dem Potenzgesetz weiter verrechnen:

1 ( x 1 3 ) 2 = 1 x 1 3 · 2 = 1 x 2 3 = x - 2 3

rationale Potenzen (im Kopf)

Beispiel:

Vereinfache den folgenden Term: 49 1 2

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49 1 2

= 49

= 7

Potenzen ohne WTR

Beispiel:

Vereinfache den folgenden Term: 4 50 4 48

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4 50 4 48

= 4 50 -48

= 4 2

= 16

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: ( 4 -3 ) 1 2

Am Ende muss also eine (potenzfreie) Zahl stehen.

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( 4 -3 ) 1 2

= 4 -3 · 1 2

= 4 1 2 · ( -3 )

= ( 4 1 2 ) -3

= 1 ( 4 ) 3

= 1 2 3

= 1 8

rationale Hochzahlen vereinfachen

Beispiel:

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

= x 6 15 x 12 15

= x 6 15 + 12 15

= x 18 15

= x 6 5

rationale Potenzen verrechnen

Beispiel:

Vereinfache den folgenden Term: x 3 · x 6 9 1 x 2

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 3 · x 6 9 1 x 2

= x 1 3 x 6 9 x -2

= x 1 3 x 2 3 x -2

= x 1 3 + 2 3 x -2

= x 1 x -2

= x 1 +2

= x 3

Doppelbruchterm vereinfachen

Beispiel:

Vereinfache den folgenden Term: 12 s 2 12 s -3

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12 s 2 12 s -3

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

= 12 s 2 12 s 3

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

= 12 s 2 · s 3 12

= s