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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 15

1. PG: Potenzen mit gleicher Basis (Zahlen)

Beispiel:

Berechne ohne WTR: (-2) 2 (-2) 10

Am Ende muss also eine (potenzfreie) Zahl stehen.

Lösung einblenden

(-2) 2 (-2) 10

Herkömmlicher Weg:

( -2 ) 2 ( -2 ) 10

= (-2) · (-2) (-2) · (-2) · (-2) · (-2) · (-2) · (-2) · (-2) · (-2) · (-2) · (-2)

= 1 (-2) · (-2) · (-2) · (-2) · (-2) · (-2) · (-2) · (-2)

= 1 256

Schnellerer Weg mit dem Potenzgesetz:

(-2) 2 (-2) 10

= (-2) 2 -10

= (-2) -8

= 1 ( -2 ) 8

= 1 256

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

Beispiel:

Vereinfache den folgenden Term: -5 x 5 2 x 7

Lösung einblenden

-5 x 5 2 x 7 = -5 · x 5 2 · x 7 = - 5 2 x 5 x 7

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

= - 5 2 x 5-7

= - 5 2 x -2

= - 5 2 x 2

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

Beispiel:

Vereinfache den folgenden Term: 6 x 3 2 x 5

Lösung einblenden

6 x 3 2 x 5 = 6 · x 3 2 · x 5 = 3 x 3 x 5

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

= 3 x 3 - 5

= 3 x -2

= 3 x 2

2. PG: Potenzen mit gleichem Exponenten

Beispiel:

Vereinfache den folgenden Term: 12 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:

12 x 3 x

= ( 12 3 ) x

= 4 x

2. PG: Potenzen mit gleichem Exponenten (Zahlen)

Beispiel:

Berechne ohne WTR (möglichst geschickt): ( 8 3 ) 2 ( 5 4 ) 2

Am Ende muss also eine (potenzfreie) Zahl stehen.

Lösung einblenden

= ( 8 3 ) 2 · ( 5 4 ) 2

= 8 3 · 8 3 5 4 · 5 4

= 8 3 · 5 4 · 8 3 · 5 4

= ( 8 3 · 5 4 ) 2

= ( 10 3 ) 2

= 100 9

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.

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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: ( 2 3 x ) 4

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 3 x ) 4

= 2 4 · ( 3 x ) 4

= 2 4 · 3 x · 4

= 16 3 4x

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

= 16 ( 3 4 ) x

= 16 81 x

Potenzen multiplizieren

Beispiel:

Berechne den folgenden Term ohne Taschenrechner: 2 3 · 10 -3

Das Ergebnis muss dann eine Zahl ohne Potenz sein.

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

2 3 · 10 -3

= 2 3 10 3

= ( 2 10 ) 3

= ( 1 5 ) 3

= 1 125

Vereinfachen von Potenzen

Beispiel:

Vereinfache den folgenden Term: -5 x 2 + x 2 · ( 1 + x 5 )

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-5 x 2 + x 2 · ( 1 + x 5 )

= -5 x 2 + ( x 2 · 1 + x 2 · x 5 )

= -5 x 2 + x 2 + x 7

= x 7 -4 x 2

Ausklammern mit Potenzgesetzen

Beispiel:

Berechne den folgenden Term ohne WTR: 5 7 · 20 - 5 8 · 2 5 8

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Hier sollte man erkennen, dass man die 20 als 4 ⋅ 5 schreiben kann.
Dann kann man der Reihe nach ausklammern und kürzen:

5 7 · 20 - 5 8 · 2 5 8

= 5 7 · 45 - 5 8 · 2 5 8

= 5 8 · 4 - 5 8 · 2 5 8

= 5 8 · ( 4 - 2 ) 5 8

= 4 - 2

= 2

Potenzen mit binom. Formeln

Beispiel:

Vereinfache den folgenden Term: ( 2x +5 ) 5 ( 4 x 2 +20x +25 ) 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:

( 2x +5 ) 5 ( 4 x 2 +20x +25 ) 4

= ( 2x +5 ) 5 ( ( 2x +5 ) 2 ) 4

= ( 2x +5 ) 5 ( 2x +5 ) 8

= 1 ( 2x +5 ) 3