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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... ... @@ -5,7 +5,7 @@ 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 10 {{aufgabe id="Potenz als Schreibweise – Vorzeichen untersuchen" afb="I-II" kompetenzen="K1, K5" zeit="2" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}} 11 11 (% style="list-style: alphastyle" %) ... ... @@ -28,51 +28,85 @@ 28 28 29 29 {{aufgabe id="Potenz als Schreibweise – Potenz von Potenzen – begründen" afb="III" kompetenzen="K1, K2" zeit="4" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}} 30 30 (% style="list-style: alphastyle" %) 31 -1. Untersuche, ob für jede positive natürliche Zahl {{formula}}n{{/formula}} die Zahl {{formula}}n^4{{/formula}} eine Quadratzahl ist. 32 - Begründe deine Entscheidung mithilfe einer geeigneten Darstellung als Potenz von Potenzen. 33 -1. Untersuche, ob für jede positive natürliche Zahl {{formula}}n{{/formula}} die Zahl {{formula}}n^6{{/formula}} das Quadrat einer negativen Zahl ist. 34 - Begründe deine Entscheidung. 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. 35 35 {{/aufgabe}} 36 36 37 -== Potenz mit negativen Exponenten ==35 +== Potenz mit ganzzahligen Exponenten == 38 38 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 + 39 39 {{aufgabe id="Wertetabelle mit negativen Exponenten" afb="I" kompetenzen="K5" quelle="Böhringer, Hauptmann, Könings" cc="BY-SA" zeit="2"}} 40 -Bestimme die fehlenden Zahlen in den Lücken:48 +Bestimme die fehlenden Exponenten und Werte in den Lücken: 41 41 | {{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}} 42 42 | 27 | 9 | 3 | {{formula}}\square{{/formula}} | {{formula}}\square{{/formula}} |{{formula}}\square{{/formula}}| {{formula}}\square{{/formula}} 43 43 {{/aufgabe}} 44 44 45 -{{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"}} 46 46 Gib als Bruch an und berechne, wenn möglich. 47 47 (% style="list-style: alphastyle" %) 48 48 1. {{formula}}3^{-5}{{/formula}} 49 49 1. {{formula}} a^{-b}{{/formula}} 50 50 1. {{formula}}8 \cdot b^{-2}{{/formula}} 51 -1. {{formula}}27^{-\frac{1}{3}} {{/formula}} 52 52 {{/aufgabe}} 53 53 54 54 {{aufgabe id="Vom Bruch zum negativen Exponenten" afb="I" kompetenzen="K5" zeit="1" quelle="[[KMap>>https://kmap.eu]]" cc="BY-SA"}} 55 - Nenne die Potenzschreibweisevon{{formula}} \frac{1}{8} {{/formula}}.62 +Gib {{formula}} \frac{1}{8} {{/formula}} in Potenzschreibweise an. 56 56 {{/aufgabe}} 57 57 58 -{{aufgabe id="Aussage zu rationalen Exponenten begründen" afb="III" kompetenzen="K1, K5, K6" quelle="Team KS Offenburg" cc="BY-SA" zeit="5"}} 59 -Ein Schüler behauptet: //„{{formula}}x^{-1}{{/formula}} ist dasselbe wie {{formula}}-x{{/formula}}.“// 65 +{{aufgabe id="Negative Exponenten – Darstellungen vergleichen und begründen" afb="II-III" kompetenzen="K1, K2, K4, K5" zeit="6" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}} 66 +Mehrere Schülerinnen und Schüler stellen die Zahl {{formula}}\frac{1}{81}{{/formula}} als Potenz {{formula}}b^n{{/formula}} dar. Sie machen folgende Angaben: 67 +S1: Für meine Darstellung gilt {{formula}}b = 3{{/formula}}. 68 +S2: Für meine Darstellung gilt {{formula}}b = \frac{1}{3}{{/formula}}. 69 +S3: Für meine Darstellung gilt {{formula}}b = 9{{/formula}}. 70 +S4: Für meine Darstellung gilt {{formula}}n = 2{{/formula}}. 71 +S5: Für meine Darstellung gilt {{formula}}n = -4{{/formula}}. 72 +S6: Für meine Darstellung gilt {{formula}}n = -1{{/formula}}. 60 60 61 -a) Untersuche, ob diese Aussage für alle Zahlen wahr ist. 62 -Begründe deine Entscheidung mithilfe eines geeigneten Beispiels oder Gegenbeispiels. 74 +(% style="list-style: alphastyle" %) 75 +1. Bestimme zu jeder Angabe eine passende Potenzdarstellung von {{formula}}\frac{1}{81}{{/formula}}, falls möglich. 76 +1. Vergleiche die gefundenen Darstellungen und gib an, welche übereinstimmen. 77 +1. Erläutere an zwei passenden Darstellungen, wie sich der Exponent verändert, wenn man die Basis durch ihren Kehrbruch ersetzt. 78 +1. Gib eine weitere Potenzdarstellung von {{formula}}\frac{1}{81}{{/formula}} an. 79 +{{/aufgabe}} 63 63 64 -b) Erläutere, warum der Term {{formula}}0^{-1}{{/formula}} nicht definiert ist. 81 +{{aufgabe id="Negative Exponenten – Gleichungen untersuchen" afb="II-III" kompetenzen="K1, K4, K5" zeit="6" quelle="Team KS Offenburg (überarbeitet von Martin Rathgeb)" cc="BY-SA"}} 82 +Gegeben sind drei Gleichungen ({{formula}}x \in \mathbb{R},\ x \ne 0{{/formula}}): 83 +G1. {{formula}}x^{-1} = -x{{/formula}} 84 +G2. {{formula}}x^{-1} = \frac{1}{x}{{/formula}} 85 +G3. {{formula}}x^{-1} = x{{/formula}} 65 65 87 +(% style="list-style: alphastyle" %) 88 +1. Gib zu jeder Gleichung passende Beispiele oder Gegenbeispiele an. 89 +1. Ordne die Gleichungen den folgenden Gleichungen zu und begründe: {{formula}}1=1,\quad x^2=-1,\quad x^2=1{{/formula}} 90 +1. Begründe, warum der Fall {{formula}}x=0{{/formula}} ausgeschlossen werden muss. 66 66 {{/aufgabe}} 67 67 93 +== Potenzen mit Exponenten der Form 1/n == 94 + 95 +{{aufgabe id="Potenzen mit Exponenten 1/n – Bedeutung klären" afb="II-III" kompetenzen="K1, K4" zeit="5" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}} 96 +Gegeben sind die Gleichungen: 97 +{{formula}}(16^{\frac{1}{2}})^2 = 16,\quad (8^{\frac{1}{3}})^3 = 8,\quad (16^{\frac{1}{4}})^4 = 16{{/formula}} 98 +(% style="list-style: alphastyle" %) 99 +1. Bestimme jeweils alle Zahlen, die für {{formula}}16^{\frac{1}{2}}{{/formula}}, {{formula}}8^{\frac{1}{3}}{{/formula}} und {{formula}}16^{\frac{1}{4}}{{/formula}} in Frage kommen. 100 +1. Vergleiche die Ergebnisse und beschreibe, wann eine und wann mehrere Zahlen möglich sind. 101 +1. Lege fest, welche dieser Zahlen sinnvollerweise durch die Potenzschreibweise bezeichnet wird, und begründe deine Entscheidung. 102 +{{/aufgabe}} 103 + 68 68 {{aufgabe id="Wertetabelle mit rationalem Exponenten fortführen" afb="I" kompetenzen="K5" quelle="Holger Engels" cc="BY-SA" zeit="3"}} 69 69 Führe fort .. 70 - 71 71 | {{formula}}2^4{{/formula}} | {{formula}}2^2{{/formula}} | {{formula}}2^1{{/formula}} | {{formula}}2^{1/2}{{/formula}} | {{formula}}2^{1/4}{{/formula}} 72 72 | 16 | 4 | 2 | | | | 73 73 {{/aufgabe}} 74 74 75 - 76 76 {{aufgabe id="Von der Potenz- zur Wurzelschreibweise" afb="II" kompetenzen="K5, K6" zeit="2" quelle="Böhringer, Hauptmann,Könings" cc="BY-SA"}} 77 77 Gib in Wurzelschreibweise an und berechne, wenn möglich. 78 78 (% style="list-style: alphastyle" %) ... ... @@ -79,7 +79,6 @@ 79 79 1. {{formula}}81^{\frac{1}{2}}{{/formula}} 80 80 1. {{formula}}8^{\frac{1}{3}}{{/formula}} 81 81 1. {{formula}}0,0016^{\frac{1}{4}}{{/formula}} 82 -1. {{formula}}a^{\frac{8}{3}}{{/formula}} 83 83 {{/aufgabe}} 84 84 85 85 {{aufgabe id="Von der Wurzel- zur Potenzschreibweise" afb="I" kompetenzen="K5, K6" zeit="2" quelle="Böhringer, Hauptmann, Könings" cc="BY-SA"}} ... ... @@ -90,6 +90,21 @@ 90 90 1. {{formula}}\sqrt[a]{b^c}{{/formula}} 91 91 {{/aufgabe}} 92 92 126 +== Potenzen mit rationalen Exponenten == 127 + 128 +{{aufgabe id="Darstellungwechsel begründen" afb="III" kompetenzen="K1, K2, K4, K6" zeit="6" quelle="Team KS Offenburg" cc="by-sa"}} 129 +Gegeben ist die Zahl {{formula}} 0,0004 {{/formula}}. 130 + 131 +(% class="abc" %) 132 +1. (((Stelle die Zahl jeweils in den folgenden Darstellungsformen dar: 133 +1. in Prozent 134 +1. als vollständig gekürzter Bruch 135 +1. als Zahl mit negativem Exponenten der Form {{formula}}x^{-2}{{/formula}} 136 +1. als Zehnerpotenz (mind. 2 Beispiele) 137 +1. als Zahl in Normdarstellung))) 138 +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. 139 +{{/aufgabe}} 140 + 93 93 {{aufgabe id="Lücken bei der Wurzel- und Potenzschreibweise" afb="II" kompetenzen="K5" quelle="Böhringer, Hauptmann,Könings" cc="BY-SA" zeit="3"}} 94 94 Ermittle die fehlenden Zahlen in den Lücken: 95 95 (% style="list-style: alphastyle" %) ... ... @@ -99,6 +99,8 @@ 99 99 1. {{formula}}\sqrt[4]{d^{\frac{2}{3}}}= d^{\frac{\square}{6}}{{/formula}} 100 100 {{/aufgabe}} 101 101 150 +== Zehnerpotenzen und Normdarstellung == 151 + 102 102 {{aufgabe id="Normdarstellungen und Namen großer Zahlen mit Zehnerpotenzen" afb="II" kompetenzen="K5" quelle="Team KS Offenburg" cc="BY-SA" zeit="3"}} 103 103 Gegeben sind die beiden Zahl(darstellung)en {{formula}}123 \cdot 10^{12}{{/formula}} und {{formula}}7,32 \cdot 10^{10}{{/formula}}. 104 104 ... ... @@ -130,17 +130,4 @@ 130 130 [[image:Taschenrechnerdisplay_2.png||width="100"]] 131 131 {{/aufgabe}} 132 132 133 -{{aufgabe id="Darstellungwechsel begründen" afb="III" kompetenzen="K1, K2, K4, K6" zeit="6" quelle="Team KS Offenburg" cc="by-sa"}} 134 -Gegeben ist die Zahl {{formula}} 0,0004 {{/formula}}. 135 - 136 -(% class="abc" %) 137 -1. (((Stelle die Zahl jeweils in den folgenden Darstellungsformen dar: 138 -1. in Prozent 139 -1. als vollständig gekürzter Bruch 140 -1. als Zahl mit negativem Exponenten der Form {{formula}}x^{-2}{{/formula}} 141 -1. als Zehnerpotenz (mind. 2 Beispiele) 142 -1. als Zahl in Normdarstellung))) 143 -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. 144 -{{/aufgabe}} 145 - 146 146 {{seitenreflexion bildungsplan="5" kompetenzen="5" anforderungsbereiche="5" kriterien="5" menge="5"/}}