Aufgabenbeispiele von Potenzen mit rationalen Hochzahlen

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negative Hochzahlen umwandeln

Beispiel:

Schreibe die Potenz so um, dass keine keine negative Zahl mehr in der Hochzahl ist: - x -1

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x -1 ist ja nur eine andere Schreibweise für 1 x .

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

n-te Wurzel - rationale Hochzahl

Beispiel:

Schreibe um in eine Potenz ohne Wurzelzeichen: x 4 5

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Eine 5-te Wurzel kann man immer auch als (...) 1 5 schreiben, also gilt hier: x 4 5 = ( x 4 ) 1 5

Diese Doppelpotenz können wir nun mit dem Potenzgesetz weiter verrechnen:

( x 4 ) 1 5 = x4⋅ 1 5 = x 4 5

rationale (+ neg.) Hochzahl umwandeln

Beispiel:

Schreibe so um, dass kein Bruch und kein Minus mehr in einer Hochzahl einer Potenz steht: x 1 3
(Nutze dazu Wurzelterme und/oder Brüche.)

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

x 1 3 = x 1 · 1 3 = ( x ) 1 3

Jetzt können wir ja ausnutzen, dass (...) 1 3 immer das gleiche ist wie die 3-te Wurzel, also:

( x ) 1 3 = x 3

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: 25 - 1 2

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25 - 1 2

= 1 25 1 2

= 1 25

= 1 5

Potenzen von Dezimalzahlen

Beispiel:

Vereinfache den folgenden Term: 0,0016 3 4

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0,0016 3 4

= ( 0,0016 4 ) 3

= 0,2 3

= 0,008

Potenzgesetze rationale Exp.

Beispiel:

Berechne ohne WTR: ( 8 4 ) - 1 3

Am Ende muss also eine (potenzfreie) Zahl stehen.

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( 8 4 ) - 1 3

= 8 4 · ( - 1 3 )

= 8 1 3 · ( -4 )

= ( 8 1 3 ) -4

= 1 ( 8 3 ) 4

= 1 2 4

= 1 16

rationale Hochzahlen vereinfachen

Beispiel:

Vereinfache den folgenden Term: x 6 9 · ( x 6 ) 8

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 9 · ( x 6 ) 8

= x 6 9 x 8 6

= x 6 9 + 8 6

= x 12 18 + 24 18

= x 36 18

= x 2

rationale Potenzen verrechnen

Beispiel:

Vereinfache den folgenden Term: ( x 2 6 · x 12 9 ) 9

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 2 6 · x 12 9 ) 9

= ( x 2 6 x 12 9 ) 9

= ( x 1 3 x 4 3 ) 9

= ( x 1 3 + 4 3 ) 9

= ( x 5 3 ) 9

= x 5 3 · 9

= x 15

Doppelbruchterm vereinfachen

Beispiel:

Vereinfache den folgenden Term: 12 b 3 10 b -1

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12 b 3 10 b -1

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

= 12 b 3 10 b

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

= 12 b 3 · b 10

= 6 5 b 2