Lösung Potenzgesetze – Struktur statt Ergebnis
ML zu a)
Werte berechnen:
- \(2^3\cdot2^4=8\cdot16=128\)
- \(2^7=128\)
- \(2^3\cdot3^3=8\cdot27=216\)
- \((2\cdot3)^3=6^3=216\)
- \(2^4\cdot3^3=16\cdot27=432\)
- \(3^3\cdot2^3=27\cdot8=216\)
Zuordnung:
- \((1)=(2)\)
- \((3)=(4)=(6)\)
- \((5)\) hat keinen Partner.
ML zu b)
Begründung ohne Ausrechnen (Potenzen als Produkte gleicher Faktoren):
- \(2^3\cdot2^4=(2\cdot2\cdot2)\cdot(2\cdot2\cdot2\cdot2)=2^7\)
- \(2^3\cdot3^3=(2\cdot2\cdot2)\cdot(3\cdot3\cdot3)=(2\cdot3)\cdot(2\cdot3)\cdot(2\cdot3)=(2\cdot3)^3\)
- \(2^3\cdot3^3=3^3\cdot2^3\) (gleiche Faktoren, nur umgeordnet)
- \((2\cdot3)^3=(2\cdot3)\cdot(2\cdot3)\cdot(2\cdot3)=3^3\cdot2^3\)
ML zu c)
Es gibt genau einen Term ohne Partner: \((5)\;2^4\cdot3^3\).
Begründung (ohne Ausrechnen):
\(2^4\cdot3^3
=(2\cdot2\cdot2\cdot2)\cdot(3\cdot3\cdot3).\)
Hier treten vier Faktoren 2 und drei Faktoren 3 auf.
Damit gilt:
- keine gleiche Basis (wie bei \(2^3\cdot2^4\)),
- kein gleicher Exponent (wie bei \(2^3\cdot3^3\)).
Der Term lässt sich weder zu \(2^{\square}\) noch zu \((2\cdot3)^{\square}\) zusammenfassen und passt daher zu keinem anderen Term der Liste.
ML zu d)
Aussage des Schülers:
*„Bei Potenzen darf man die Exponenten immer addieren.“*
Fall, in dem die Aussage zutrifft:
\(2^3\cdot2^4=2^{3+4}\)
(Begründung: gleiche Basis → alle Faktoren sind Zweien.)
Fall, in dem die Aussage falsch ist:
\(2^3\cdot3^3\neq2^{3+3}\)
(Begründung: links kommen Zweien und Dreien vor, rechts nur Zweien.)
Korrektur der Aussage:
Exponenten dürfen nur dann addiert werden, wenn die Basen gleich sind.