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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... ... @@ -5,64 +5,91 @@ 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 == 8 +== Potenz als Schreibweise (Voraussetzung / Aktivierung) == 9 9 10 -{{aufgabe id="Potenz als Schreibweise – Werte und Vorzeichen" afb="I" kompetenzen="K5" zeit="2" quelle="Team KS Offenburg" cc="BY-SA"}} 11 -Berechne die Werte der folgenden Terme. 10 +{{aufgabe id="Potenz als Schreibweise – Vorzeichen untersuchen" afb="I-II" kompetenzen="K1, K5" zeit="2" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}} 12 12 (% style="list-style: alphastyle" %) 13 -1. {{formula}}(-1)^3,\ (-1)^4,\ (-2)^3,\ (-2)^4{{/formula}} 14 - 2.{{formula}}2^5,\3^4,\5^3{{/formula}}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. 15 15 {{/aufgabe}} 16 16 17 -{{aufgabe id="Potenz als Schreibweise – Struktur erkennen" afb="II" kompetenzen="K4, K5" zeit="3" quelle="Team KS Offenburg" cc="BY-SA"}} 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"}} 18 18 Gegeben sind die Terme {{formula}}(5^2)^3,\ (5^3)^2,\ (5^1)^6,\ (5^6)^1{{/formula}}. 19 19 (% style="list-style: alphastyle" %) 20 -1. Ordne jedem Term ein Exponentenpaar {{formula}}(m;n){{/formula}} zu, sodass er die Form {{formula}}(5^m)^n{{/formula}} hat. 21 -2. Berechne die Terme und vergleiche die Ergebnisse. 22 -3. Beschreibe, welche Gemeinsamkeit die Exponentenpaare der Terme mit gleichem Wert haben. 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. 23 23 {{/aufgabe}} 24 24 25 -{{aufgabe id="Potenz als Schreibweise – Vermutenundbegründen" afb="III" kompetenzen="K1, K4" zeit="4" quelle="TeamKS Offenburg" cc="BY-SA"}}29 +{{aufgabe id="Potenz als Schreibweise – Potenz von Potenzen – begründen" afb="III" kompetenzen="K1, K2" zeit="4" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}} 26 26 (% style="list-style: alphastyle" %) 27 -1. Formuliere eine Vermutung für den Zusammenhang zwischen {{formula}}(a^m)^n{{/formula}} und einer Potenz der Form {{formula}}a^k{{/formula}}. 28 -2. Begründe deine Vermutung anhand geeigneter Beispiele. 29 -3. Untersuche die Aussagen: 30 - {{formula}}n^3 \text{ ist für alle } n \in \mathbb{N} \text{ eine Quadratzahl.}{{/formula}} 31 - {{formula}}n^4 \text{ ist für alle } n \in \mathbb{N} \text{ eine Quadratzahl.}{{/formula}} 32 - Entscheide und begründe. 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 33 {{/aufgabe}} 34 34 35 -== Potenz mit negativen Exponenten ==35 +== Potenz mit ganzzahligen Exponenten == 36 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 in der Form {{formula}}2^n{{/formula}} dar. 42 +1. Beschreibe das Muster der Zahlenfolge und das Muster in 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 + 37 37 {{aufgabe id="Wertetabelle mit negativen Exponenten" afb="I" kompetenzen="K5" quelle="Böhringer, Hauptmann, Könings" cc="BY-SA" zeit="2"}} 38 -Bestimme die fehlenden Zahlen in den Lücken:48 +Bestimme die fehlenden Exponenten und Werte in den Lücken: 39 39 | {{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}} 40 40 | 27 | 9 | 3 | {{formula}}\square{{/formula}} | {{formula}}\square{{/formula}} |{{formula}}\square{{/formula}}| {{formula}}\square{{/formula}} 41 41 {{/aufgabe}} 42 42 43 -{{aufgabe id="Von der Potenz zum Bruch" afb="I" kompetenzen="K5 , K6" zeit="2" quelle="Böhringer, Hauptmann, Könings" cc="BY-SA"}}53 +{{aufgabe id="Von der Potenz zum Bruch" afb="I" kompetenzen="K5" zeit="2" quelle="Böhringer, Hauptmann, Könings" cc="BY-SA"}} 44 44 Gib als Bruch an und berechne, wenn möglich. 45 45 (% style="list-style: alphastyle" %) 46 46 1. {{formula}}3^{-5}{{/formula}} 47 47 1. {{formula}} a^{-b}{{/formula}} 48 48 1. {{formula}}8 \cdot b^{-2}{{/formula}} 49 -1. {{formula}}27^{-\frac{1}{3}} {{/formula}} 50 50 {{/aufgabe}} 51 51 52 52 {{aufgabe id="Vom Bruch zum negativen Exponenten" afb="I" kompetenzen="K5" zeit="1" quelle="[[KMap>>https://kmap.eu]]" cc="BY-SA"}} 53 - Nenne die Potenzschreibweisevon{{formula}} \frac{1}{8} {{/formula}}.62 +Gib {{formula}} \frac{1}{8} {{/formula}} in Potenzschreibweise an. 54 54 {{/aufgabe}} 55 55 56 -{{aufgabe id=" Aussagezu rationalenExponenten begründen" afb="III" kompetenzen="K1, K5, K6" quelle="TeamKS Offenburg" cc="BY-SA"zeit="5"}}57 - Ein Schülerbehauptet://„{{formula}}x^{-1}{{/formula}}ist dasselbewie {{formula}}-x{{/formula}}.“//65 +{{aufgabe id="Negative Exponenten – Darstellungen vergleichen und begründen" afb="II-III" kompetenzen="K1, K2, K4, K5" zeit="5" quelle="nach eigener Skizze" cc="BY-SA"}} 66 +Mehrere Schülerinnen und Schüler stellen die Zahl {{formula}}\frac{1}{81}{{/formula}} als Potenz {{formula}}b^n{{/formula}} dar. 58 58 59 -a) Untersuche, ob diese Aussage für alle Zahlen wahr ist. 60 -Begründe deine Entscheidung mithilfe eines geeigneten Beispiels oder Gegenbeispiels. 68 +Sie machen folgende Angaben: 69 +S1: Für meine Darstellung gilt {{formula}}b = 3{{/formula}}. 70 +S2: Für meine Darstellung gilt {{formula}}b = \frac{1}{3}{{/formula}}. 71 +S3: Für meine Darstellung gilt {{formula}}b = 9{{/formula}}. 72 +S4: Für meine Darstellung gilt {{formula}}n = 2{{/formula}}. 73 +S5: Für meine Darstellung gilt {{formula}}n = -4{{/formula}}. 74 +S6: Für meine Darstellung gilt {{formula}}n = -1{{/formula}}. 61 61 62 -b) Erläutere, warum der Term {{formula}}0^{-1}{{/formula}} nicht definiert ist. 76 +(% style="list-style: alphastyle" %) 77 +1. Bestimme zu jeder Angabe eine passende Potenzdarstellung von {{formula}}\frac{1}{81}{{/formula}}, falls möglich. 78 +1. Vergleiche die gefundenen Darstellungen und gib an, welche übereinstimmen. 79 +1. Erläutere an zwei passenden Darstellungen, wie sich Basis und Exponent verändern, wenn man die Basis durch ihren Kehrbruch ersetzt. 80 +1. Finde eine weitere Potenzdarstellung von {{formula}}\frac{1}{81}{{/formula}}, die sich in ihrer Struktur von den bisherigen unterscheidet. 81 +{{/aufgabe}} 63 63 83 +{{aufgabe id="Aussage zu negativen Exponenten begründen" afb="III" kompetenzen="K1, K5" quelle="Team KS Offenburg" cc="BY-SA" zeit="5"}} 84 +Ein Schüler behauptet: //„{{formula}}x^{-1}{{/formula}} ist dasselbe wie {{formula}}-x{{/formula}}.“// 85 +(% style="list-style: alphastyle" %) 86 +1. Untersuche, ob diese Aussage für alle Zahlen wahr ist. 87 +Begründe deine Entscheidung mithilfe eines geeigneten Beispiels oder Gegenbeispiels. 88 +1. Erläutere, warum der Term {{formula}}0^{-1}{{/formula}} nicht definiert ist. 64 64 {{/aufgabe}} 65 65 91 +== Potenzen mit Exponenten der Form 1/n == 92 + 66 66 {{aufgabe id="Wertetabelle mit rationalem Exponenten fortführen" afb="I" kompetenzen="K5" quelle="Holger Engels" cc="BY-SA" zeit="3"}} 67 67 Führe fort .. 68 68 ... ... @@ -97,6 +97,23 @@ 97 97 1. {{formula}}\sqrt[4]{d^{\frac{2}{3}}}= d^{\frac{\square}{6}}{{/formula}} 98 98 {{/aufgabe}} 99 99 127 +== Potenzen mit rationalen Exponenten == 128 + 129 +{{aufgabe id="Darstellungwechsel begründen" afb="III" kompetenzen="K1, K2, K4, K6" zeit="6" quelle="Team KS Offenburg" cc="by-sa"}} 130 +Gegeben ist die Zahl {{formula}} 0,0004 {{/formula}}. 131 + 132 +(% class="abc" %) 133 +1. (((Stelle die Zahl jeweils in den folgenden Darstellungsformen dar: 134 +1. in Prozent 135 +1. als vollständig gekürzter Bruch 136 +1. als Zahl mit negativem Exponenten der Form {{formula}}x^{-2}{{/formula}} 137 +1. als Zehnerpotenz (mind. 2 Beispiele) 138 +1. als Zahl in Normdarstellung))) 139 +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. 140 +{{/aufgabe}} 141 + 142 +== Zehnerpotenzen und Normdarstellung == 143 + 100 100 {{aufgabe id="Normdarstellungen und Namen großer Zahlen mit Zehnerpotenzen" afb="II" kompetenzen="K5" quelle="Team KS Offenburg" cc="BY-SA" zeit="3"}} 101 101 Gegeben sind die beiden Zahl(darstellung)en {{formula}}123 \cdot 10^{12}{{/formula}} und {{formula}}7,32 \cdot 10^{10}{{/formula}}. 102 102 ... ... @@ -128,18 +128,4 @@ 128 128 [[image:Taschenrechnerdisplay_2.png||width="100"]] 129 129 {{/aufgabe}} 130 130 131 -{{aufgabe id="Darstellungwechsel begründen" afb="III" kompetenzen="K1, K2, K4, K6" zeit="6" quelle="Team KS Offenburg" cc="by-sa"}} 132 -Gegeben ist die Zahl {{formula}} 0,0004 {{/formula}}. 133 - 134 -(% class="abc" %) 135 -1. (((Stelle die Zahl jeweils in den folgenden Darstellungsformen dar: 136 -1. in Prozent 137 -1. als vollständig gekürzter Bruch 138 -1. als Zahl mit negativem Exponenten der Form {{formula}}x^{-2}{{/formula}} 139 -1. als Zehnerpotenz (mind. 2 Beispiele) 140 -1. als Zahl in Normdarstellung))) 141 -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. 142 -{{/aufgabe}} 143 - 144 144 {{seitenreflexion bildungsplan="5" kompetenzen="5" anforderungsbereiche="5" kriterien="5" menge="5"/}} 145 -