Änderungen von Dokument BPE 12.1 Potenzen mit rationalem Exponenten, Normdarstellung
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Zusammenfassung
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Details
- Seiteneigenschaften
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- Inhalt
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... ... @@ -5,8 +5,76 @@ 5 5 [[Kompetenzen.K4]] [[Kompetenzen.K5]] Ich kann Zahlen in Normdarstellung angeben. 6 6 [[Kompetenzen.K4]] [[Kompetenzen.K5]] Ich kann Zahlen aus dem Makro- oder Mikrozahlenbereich als Zehnerpotenzen darstellen. 7 7 8 +== Potenz als Schreibweise (Voraussetzung / Aktivierung) == 9 + 10 +{{aufgabe id="Potenz als Schreibweise – Vorzeichen untersuchen" afb="I-II" kompetenzen="K1, K5" zeit="2" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}} 11 +(% style="list-style: alphastyle" %) 12 +1. Berechne die Werte der folgenden Terme: {{formula}}(-1)^3,\ (-1)^4,\ (-2)^3,\ (-2)^4{{/formula}}. 13 +1. Beschreibe, welchen Einfluss der Exponent auf das Vorzeichen einer Potenz mit negativer Basis hat. 14 +{{/aufgabe}} 15 + 16 +{{aufgabe id="Potenz als Schreibweise – Werte vergleichen" afb="I-II" kompetenzen="K1, K5" zeit="3" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}} 17 +(% style="list-style: alphastyle" %) 18 +1. Berechne die Werte der folgenden Terme: {{formula}}2^3,\ 3^2,\ 2^4,\ 4^2,\ 2^5,\ 5^2{{/formula}}. 19 +1. Untersuche die Gleichung {{formula}}a^b = b^a{{/formula}}. Finde Beispiele und Gegenbeispiele. 20 +{{/aufgabe}} 21 + 22 +{{aufgabe id="Potenz als Schreibweise – Potenz von Potenzen" afb="II" kompetenzen="K1, K4, K5" zeit="4" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}} 23 +Gegeben sind die Terme {{formula}}(5^2)^3,\ (5^3)^2,\ (5^1)^6,\ (5^6)^1{{/formula}}. 24 +(% style="list-style: alphastyle" %) 25 +1. Berechne die Terme und vergleiche die Ergebnisse. 26 +1. Formuliere eine Vermutung für den Zusammenhang zwischen {{formula}}(a^m)^n{{/formula}} und einer Potenz der Form {{formula}}a^k{{/formula}} und gib an, wie sich der Exponent {{formula}}k{{/formula}} aus {{formula}}m{{/formula}} und {{formula}}n{{/formula}} ergibt. 27 +{{/aufgabe}} 28 + 29 +{{aufgabe id="Potenz als Schreibweise – Potenz von Potenzen – begründen" afb="III" kompetenzen="K1, K2" zeit="4" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}} 30 +(% style="list-style: alphastyle" %) 31 +1. Untersuche, ob für jede positive natürliche Zahl {{formula}}n{{/formula}} die Zahl {{formula}}n^4{{/formula}} das Quadrat einer positiven Zahl ist. Begründe deine Entscheidung. 32 +1. Untersuche, ob für jede positive natürliche Zahl {{formula}}n{{/formula}} die Zahl {{formula}}n^6{{/formula}} das Quadrat einer negativen Zahl ist. Begründe deine Entscheidung. 33 +{{/aufgabe}} 34 + 35 +== Potenz mit ganzzahligen Exponenten == 36 + 37 +{{aufgabe id="Zahlenfolge und Potenzschreibweise" afb="II" kompetenzen="K1, K4, K5" zeit="4" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}} 38 +Gegeben ist folgender Ausschnitt aus einer Zahlenfolge: 39 +| 16 | 8 | 4 | 2 | 1 | 40 +(% style="list-style: alphastyle" %) 41 +1. Stelle die fünf Zahlen der Folge in der Form {{formula}}2^n{{/formula}} dar. 42 +1. Beschreibe das Muster der Zahlenfolge und das Muster der Potenzdarstellung. 43 +1. Ergänze die Folge nach links um ein weiteres Glied und nach rechts um zwei weitere Glieder. 44 +1. Ordne auch den neu entstandenen Zahlen passende Potenzen der Form {{formula}}2^n{{/formula}} zu und erläutere, warum diese Zuordnung sinnvoll ist. 45 +{{/aufgabe}} 46 + 47 +{{aufgabe id="Negative Exponenten – Zuordnung begründen" afb="II" kompetenzen="K1, K4, K5" zeit="3" quelle="nach Böhringer, Hauptmann, Könings" cc="BY-SA"}} 48 +Gegeben ist die folgende Zahlenfolge: 49 + 50 +| 8 | 4 | 2 | 1 | {{formula}}\frac{1}{2}{{/formula}} | {{formula}}\frac{1}{4}{{/formula}} | 51 + 52 + 53 +Außerdem sind die ersten vier Werte wie folgt dargestellt: 54 +{{formula}}8 = 2^3,\quad 4 = 2^2,\quad 2 = 2^1,\quad 1 = 2^0{{/formula}} 55 + 56 +(% style="list-style: alphastyle" %) 57 +1. Beschreibe das Muster der Zahlenfolge. 58 + 59 +1. Ergänze eine passende Potenzschreibweise für die beiden letzten Zahlen. 60 + 61 +1. Erläutere, warum deine Fortsetzung der Exponenten sinnvoll zur Zahlenfolge passt. 62 +{{/aufgabe}} 63 + 64 +{{aufgabe id="Negative Exponenten – Fortsetzung begründen" afb="II" kompetenzen="K1, K4, K5" zeit="3" quelle="nach Böhringer, Hauptmann, Könings" cc="BY-SA"}} 65 +Gegeben ist die folgende Wertetabelle: 66 + 67 +| {{formula}}3^3{{/formula}} | {{formula}}3^2{{/formula}} | {{formula}}3^1{{/formula}} | {{formula}}3^0{{/formula}} | {{formula}}3^{\square}{{/formula}} | {{formula}}3^{\square}{{/formula}} | 68 +| 27 | 9 | 3 | {{formula}}\square{{/formula}} | {{formula}}\square{{/formula}} | {{formula}}\square{{/formula}} | 69 + 70 +(% style="list-style: alphastyle" %) 71 +1. Ergänze die Tabelle so, dass das Muster von links nach rechts sinnvoll fortgesetzt wird. 72 +1. Beschreibe das entstehende Muster. 73 +1. Bestimme die fehlenden Exponenten und begründe, warum diese Fortsetzung sinnvoll ist. 74 +{{/aufgabe}} 75 + 8 8 {{aufgabe id="Wertetabelle mit negativen Exponenten" afb="I" kompetenzen="K5" quelle="Böhringer, Hauptmann, Könings" cc="BY-SA" zeit="2"}} 9 -Bestimme die fehlenden Zahlen in den Lücken und führe fort:77 +Bestimme die fehlenden Zahlen in den Lücken: 10 10 | {{formula}}\square{{/formula}} | {{formula}}3^2{{/formula}} | {{formula}}3^1{{/formula}} | {{formula}}3^0{{/formula}} | {{formula}}3^{-1}{{/formula}} | {{formula}}3^{-2}{{/formula}} | {{formula}}\square{{/formula}} 11 11 | 27 | 9 | 3 | {{formula}}\square{{/formula}} | {{formula}}\square{{/formula}} |{{formula}}\square{{/formula}}| {{formula}}\square{{/formula}} 12 12 {{/aufgabe}} ... ... @@ -26,14 +26,14 @@ 26 26 27 27 {{aufgabe id="Aussage zu rationalen Exponenten begründen" afb="III" kompetenzen="K1, K5, K6" quelle="Team KS Offenburg" cc="BY-SA" zeit="5"}} 28 28 Ein Schüler behauptet: //„{{formula}}x^{-1}{{/formula}} ist dasselbe wie {{formula}}-x{{/formula}}.“// 29 - 30 - a)Untersuche, ob diese Aussage für alle Zahlen wahr ist.97 +(% style="list-style: alphastyle" %) 98 +1. Untersuche, ob diese Aussage für alle Zahlen wahr ist. 31 31 Begründe deine Entscheidung mithilfe eines geeigneten Beispiels oder Gegenbeispiels. 32 - 33 -b) Erläutere, warum der Term {{formula}}0^{-1}{{/formula}} nicht definiert ist. 34 - 100 +1. Erläutere, warum der Term {{formula}}0^{-1}{{/formula}} nicht definiert ist. 35 35 {{/aufgabe}} 36 36 103 +== Potenzen mit Exponenten der Form 1/n == 104 + 37 37 {{aufgabe id="Wertetabelle mit rationalem Exponenten fortführen" afb="I" kompetenzen="K5" quelle="Holger Engels" cc="BY-SA" zeit="3"}} 38 38 Führe fort .. 39 39 ... ... @@ -68,10 +68,25 @@ 68 68 1. {{formula}}\sqrt[4]{d^{\frac{2}{3}}}= d^{\frac{\square}{6}}{{/formula}} 69 69 {{/aufgabe}} 70 70 139 +== Potenzen mit rationalen Exponenten == 140 + 141 +{{aufgabe id="Darstellungwechsel begründen" afb="III" kompetenzen="K1, K2, K4, K6" zeit="6" quelle="Team KS Offenburg" cc="by-sa"}} 142 +Gegeben ist die Zahl {{formula}} 0,0004 {{/formula}}. 143 + 144 +(% class="abc" %) 145 +1. (((Stelle die Zahl jeweils in den folgenden Darstellungsformen dar: 146 +1. in Prozent 147 +1. als vollständig gekürzter Bruch 148 +1. als Zahl mit negativem Exponenten der Form {{formula}}x^{-2}{{/formula}} 149 +1. als Zehnerpotenz (mind. 2 Beispiele) 150 +1. als Zahl in Normdarstellung))) 151 +1. Erläutere, worin sich diese Darstellungen unterscheiden und für welche Zwecke jeweils eine Darstellung besonders geeignet ist. Gehe dabei auf mindestens zwei verschiedene Darstellungsformen ein. 152 +{{/aufgabe}} 153 + 154 +== Zehnerpotenzen und Normdarstellung == 155 + 71 71 {{aufgabe id="Normdarstellungen und Namen großer Zahlen mit Zehnerpotenzen" afb="II" kompetenzen="K5" quelle="Team KS Offenburg" cc="BY-SA" zeit="3"}} 72 -Gegeben sind zwei Zahl(darstellung)en: 73 -1. {{formula}}123 \cdot 10^{12}{{/formula}} 74 -1. {{formula}}7,32 \cdot 10^{10}{{/formula}} 157 +Gegeben sind die beiden Zahl(darstellung)en {{formula}}123 \cdot 10^{12}{{/formula}} und {{formula}}7,32 \cdot 10^{10}{{/formula}}. 75 75 76 76 (% class="abc" %) 77 77 1. Beurteile, ob die Zahlen in Normdarstellung angegeben sind; korrigiere andernfalls. ... ... @@ -79,28 +79,21 @@ 79 79 {{/aufgabe}} 80 80 81 81 {{aufgabe id="Größenzuordnung bei Normdarstellung und Zehnerpotenzen" afb="II" kompetenzen="K2, K4, K6" quelle="Team KS Offenburg" cc="BY-SA" zeit="3"}} 82 -Gegeben sind die folgendenZahlenin derFormvonZehnerpotenzen:165 +Gegeben sind die drei Zahl(darstellung)en {{formula}}7 \cdot 10^{-5}{{/formula}}, {{formula}}1 \cdot 10^{2}{{/formula}} und {{formula}}1 \cdot 10^{-10}{{/formula}}. 83 83 84 -{{formula}}7 \cdot 10^{-5}{{/formula}}, 85 -{{formula}}1 \cdot 10^{2}{{/formula}}, 86 -{{formula}}1 \cdot 10^{-10}{{/formula}} 87 - 88 88 Außerdem passen folgende Beispiele zu den gegebenen Größen: 89 89 Länge eines Fußballfeldes 90 90 Durchmesser eines Atoms 91 91 Dicke eines menschlichen Haares 92 92 93 -a) Ordne die gegebenen Zahlen der Größe nach (von klein nach groß) und ordne sie gleichzeitig dem jeweils passenden Beispiel begründet zu. 94 - 95 -b) Erläutere, warum die Darstellung mit Zehnerpotenzen besonders geeignet ist, um sehr große und sehr kleine Größen miteinander zu vergleichen. 96 - 97 - 98 - 172 +(% class="abc" %) 173 +1. Ordne die gegebenen Zahlen der Größe nach (von klein nach groß) und ordne sie gleichzeitig dem jeweils passenden Beispiel begründet zu. 174 +1. Erläutere, warum die Darstellung mit Zehnerpotenzen besonders geeignet ist, um sehr große und sehr kleine Größen miteinander zu vergleichen. 99 99 {{/aufgabe}} 100 100 101 101 102 102 {{aufgabe id="Normdarstellung des Taschenrechners" afb="II" kompetenzen="K4, K5" zeit="4" quelle="Böhringer, Hauptmann, Könings" cc="by-sa"}} 103 -(% style="list-style:alphastyle" %)179 +(% class="abc" %) 104 104 1. Gib das Ergebnis des Taschenrechners in wissenschaftlicher Schreibweise und als Dezimalzahl an. 105 105 [[image:Taschenrechnerdisplay.png||width="100"]] 106 106 1. Ermittle die Ausgabe des Taschenrechners in wissenschaftlicher Schreibweise. ... ... @@ -108,23 +108,4 @@ 108 108 [[image:Taschenrechnerdisplay_2.png||width="100"]] 109 109 {{/aufgabe}} 110 110 111 -{{aufgabe id="Darstellungwechsel begründen" afb="III" kompetenzen="K1, K2, K4, K6" zeit="6" quelle="Team KS Offenburg" cc="by-sa"}} 112 -Gegeben ist die Zahl {{formula}} 0,0004 {{/formula}} 113 - 114 - 115 -1. Stelle die Zahl jeweils in den folgenden Darstellungsformen dar: 116 - a) in Prozent 117 - b) als vollständig gekürzter Bruch 118 - c) als Zahl mit negativem Exponenten der Form {{formula}}x^{-2}{{/formula}} 119 - d) als Zehnerpotenz (mind. 2 Beispiele) 120 - e) als Zahl in Normdarstellung 121 - 122 -1. Erläutere, worin sich diese Darstellungen unterscheiden und für welche Zwecke jeweils eine Darstellung besonders geeignet ist. Gehe dabei auf mindestens zwei verschiedene Darstellungsformen ein. 123 - 124 - 125 - 126 - 127 -{{/aufgabe}} 128 - 129 129 {{seitenreflexion bildungsplan="5" kompetenzen="5" anforderungsbereiche="5" kriterien="5" menge="5"/}} 130 -