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1. PG: Potenzen mit gleicher Basis

Beispiel:

Vereinfache den folgenden Term: x 9 x 6

Lösung einblenden

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

x 9 x 6

= x 9-6

= x 3

1. PG: Potenzen mit gleicher Basis (Zahlen)

Beispiel:

Berechne ohne WTR: (-10) 7 (-10) -15

Am Ende muss also eine (potenzfreie) Zahl stehen.

Lösung einblenden

(-10) 7 (-10) -15

Herkömmlicher Weg:

( -10 ) 7 · ( 1 ( -10 ) 15 )

= (-10) · (-10) · (-10) · (-10) · (-10) · (-10) · (-10) (-10) · (-10) · (-10) · (-10) · (-10) · (-10) · (-10) · (-10) · (-10) · (-10) · (-10) · (-10) · (-10) · (-10) · (-10)

= 1 (-10) · (-10) · (-10) · (-10) · (-10) · (-10) · (-10) · (-10)

= 1 100000000

Schnellerer Weg mit dem Potenzgesetz:

(-10) 7 (-10) -15

= (-10) 7 -15

= (-10) -8

= 1 ( -10 ) 8

= 1 100000000

1. PG: Potenzen mit gleicher Basis (+ Koeffizient)

Beispiel:

Vereinfache den folgenden Term: -8 x 6 · 3 x 9

Lösung einblenden

-8 x 6 · 3 x 9 = ( -8 · x 6 ) · 3 · x 9 = -24 x 6 · x 9

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

= -24 x 6+9

= -24 x 15

1. PG: Potenzen mit gl. Basis (+ Koeffizient +neg)

Beispiel:

Vereinfache den folgenden Term: 7 x -2 2 x 2

Lösung einblenden

7 x -2 2 x 2 = 7 · x -2 2 · x 2 = 7 2 x -2 x 2

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

= 7 2 x -2 - 2

= 7 2 x -4

= 7 2 x 4

2. PG: Potenzen mit gleichem Exponenten

Beispiel:

Vereinfache den folgenden Term: ( 3x ) 2

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:

( 3x ) 2

= 3 2 · x 2

= 9 x 2

2. PG: Potenzen mit gleichem Exponenten (Zahlen)

Beispiel:

Berechne ohne WTR (möglichst geschickt): 5 2 3 2

Am Ende muss also eine (potenzfreie) Zahl stehen.

Lösung einblenden

= 5 2 · 3 2

= 5 · 53 · 3

= 5 · 3 · 5 · 3

= ( 5 · 3 ) 2

= 15 2

= 225

3. PG: Potenzen potenzieren

Beispiel:

Vereinfache zu einem möglichst einfachen Potenzterm, der nur noch eine Basis und eine Hochzahl hat: ( 5 x ) 2

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

Lösung einblenden

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

( 5 x ) 2

= 5 x · 2

= 5 2x

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

= ( 5 2 ) x

= 25 x

3. PG: Potenzen potenzieren (+ Koeffizient)

Beispiel:

Vereinfache den folgenden Term: ( 3 x 3 ) 3

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:

( 3 x 3 ) 3

= 3 3 · ( x 3 ) 3

= 3 3 · x 3 · 3

= 27 x 9

Potenzen multiplizieren

Beispiel:

Berechne den folgenden Term ohne Taschenrechner: 2 2 · 38 -2

Das Ergebnis muss dann eine Zahl ohne Potenz sein.

Lösung einblenden

Potenzen mit negativen Hochzahlen verschieben wir vom Zähler in den Nenner (bzw. umgekehrt) und drehen dadurch das Vorzeichen um.

2 2 · 38 -2

= 2 2 38 2

= ( 2 38 ) 2

= ( 1 19 ) 2

= 1 361

Vereinfachen von Potenzen

Beispiel:

Vereinfache den folgenden Term: ( 3x ) 4 -5 x 4

Lösung einblenden

( 3x ) 4 -5 x 4

= 3 4 · x 4 -5 x 4

= 81 x 4 -5 x 4

= 76 x 4

Ausklammern mit Potenzgesetzen

Beispiel:

Berechne den folgenden Term ohne WTR: 4 5 · 5 7 + 4 8 · 5 7 20 7

Lösung einblenden

Hier sollte man erkennen, dass die Basis im Nenner gerade das Produkt der beiden Basen im Zähler ist (20 = 4 ⋅ 5)
Dann kann man der Reihe nach ausklammern und kürzen:

4 5 · 5 7 + 4 8 · 5 7 20 7

= ( 4 5 + 4 8 ) · 5 7 ( 45 ) 7

= ( 4 5 + 4 8 ) · 5 7 4 7 · 5 7

= 4 5 + 4 8 4 7

= 4 5 · ( 1 + 4 3 ) 4 7

= 1 + 64 4 2

= 65 16

Potenzen mit binom. Formeln

Beispiel:

Vereinfache den folgenden Term: 16 ( x -1 ) 4 ( 4 x 2 -4 ) 4

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:

16 ( x -1 ) 4 ( 4 x 2 -4 ) 4

= 16 ( x -1 ) 4 4 4 · ( x 2 -1 ) 4

= 2 4 · ( x -1 ) 4 ( 2 2 ) 4 · ( x 2 -1 ) 4

= 2 4 · ( x -1 ) 4 2 8 · ( x 2 -1 ) 4

= ( x -1 ) 4 2 4 · ( x 2 -1 ) 4

= ( x -1 ) 4 16 ( ( x -1 ) · ( x +1 ) ) 4

= ( x -1 ) 4 ( x -1 ) 4 · 16 ( x +1 ) 4

= 1 1 · 16 ( x +1 ) 4

= 1 16 ( x +1 ) 4