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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... ... @@ -34,45 +34,93 @@ 34 34 35 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="Aussage zu rationalen Exponenten begründen" afb="III" kompetenzen="K1, K5, K6" quelle="Team KS Offenburg" cc="BY-SA" zeit="5"}} 57 -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}}. 58 58 59 -a) Untersuche, ob diese Aussage für alle Zahlen wahr ist. 60 -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}} 61 61 62 -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}} 63 63 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. 64 64 {{/aufgabe}} 65 65 66 66 == Potenzen mit Exponenten der Form 1/n == 67 67 68 -{{aufgabe id=" Wertetabellemit rationalemExponentenfortführen" afb="I" kompetenzen="K5" quelle="HolgerEngels" cc="BY-SA"zeit="3"}}69 - Führe fort..95 +{{aufgabe id="Zahlenfolge und Potenzen der Form 1/n" afb="II" kompetenzen="K1, K4, K5" zeit="4" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}} 96 +Gegeben ist folgender Zusammenhang: 70 70 71 -| {{formula}}2^4{{/formula}} | {{formula}}2^2{{/formula}} | {{formula}}2^1{{/formula}} | {{formula}}2^{1/2}{{/formula}} | {{formula}}2^{1/4}{{/formula}} 72 -| 16 | 4 | 2 | | | | 98 +| {{formula}}2^4{{/formula}} | {{formula}}2^2{{/formula}} | {{formula}}2^1{{/formula}} | {{formula}}2^{\square}{{/formula}} | {{formula}}2^{\square}{{/formula}} | 99 +| 16 | 4 | 2 | {{formula}}\square{{/formula}} | {{formula}}\square{{/formula}} | 100 + 101 +(% style="list-style: alphastyle" %) 102 +1. Ergänze die Tabelle so, dass der Zusammenhang zwischen oberer und unterer Zeile erhalten bleibt. 103 +1. Beschreibe das Muster der Exponenten und der zugehörigen Zahlen. 104 +1. Ergänze die Tabelle nach rechts um zwei weitere Spalten. 105 +1. Erläutere, warum es sinnvoll ist, die neu auftretenden Exponenten in der Form {{formula}}\frac{1}{n}{{/formula}} zu schreiben. 73 73 {{/aufgabe}} 74 74 108 +{{aufgabe id="Potenzen mit Exponenten 1/n – Bedeutung klären" afb="II-III" kompetenzen="K1, K4" zeit="5" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}} 109 +Gegeben sind die Gleichungen: 110 +{{formula}}(16^{\frac{1}{2}})^2 = 16,\quad (8^{\frac{1}{3}})^3 = 8,\quad (16^{\frac{1}{4}})^4 = 16{{/formula}} 111 +(% style="list-style: alphastyle" %) 112 +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. 113 +1. Vergleiche die Ergebnisse und beschreibe, wann eine und wann mehrere Zahlen möglich sind. 114 +1. Lege fest, welche dieser Zahlen durch die Potenzschreibweise bezeichnet wird, und begründe deine Entscheidung. 115 +{{/aufgabe}} 75 75 117 +{{aufgabe id="Wertetabelle mit Exponenten der Form 1/n" afb="I" kompetenzen="K4, K5" quelle="Holger Engels" cc="BY-SA" zeit="3"}} 118 +Ergänze die Wertetabelle: 119 + 120 +| {{formula}}2^4{{/formula}} | {{formula}}2^2{{/formula}} | {{formula}}2^1{{/formula}} | {{formula}}2^{\frac{1}{2}}{{/formula}} | {{formula}}2^{\frac{1}{4}}{{/formula}} | 121 +| 16 | 4 | 2 | {{formula}}\square{{/formula}} | {{formula}}\square{{/formula}} | 122 +{/aufgabe}} 123 + 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"}} ... ... @@ -89,14 +89,6 @@ 89 89 1. {{formula}}\sqrt[4]{9^2}{{/formula}} 90 90 1. {{formula}}\sqrt[a]{b^c}{{/formula}} 91 91 {{/aufgabe}} 92 - 93 -{{aufgabe id="Lücken bei der Wurzel- und Potenzschreibweise" afb="II" kompetenzen="K5" quelle="Böhringer, Hauptmann,Könings" cc="BY-SA" zeit="3"}} 94 -Ermittle die fehlenden Zahlen in den Lücken: 95 -(% style="list-style: alphastyle" %) 96 -1. {{formula}}a^{\frac{\square}{4}}=\sqrt[\square]{a^5}{{/formula}} 97 -1. {{formula}}\sqrt[5]{b^{\frac{\square}{2}}}= b^{\frac{3}{10}}{{/formula}} 98 -1. {{formula}}\sqrt[\square]{c^{\frac{4}{5}}}= c^{\frac{4}{15}}{{/formula}} 99 -1. {{formula}}\sqrt[4]{d^{\frac{2}{3}}}= d^{\frac{\square}{6}}{{/formula}} 100 100 {{/aufgabe}} 101 101 102 102 == Potenzen mit rationalen Exponenten == ... ... @@ -114,6 +114,15 @@ 114 114 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. 115 115 {{/aufgabe}} 116 116 156 +{{aufgabe id="Lücken bei der Wurzel- und Potenzschreibweise" afb="II" kompetenzen="K5" quelle="Böhringer, Hauptmann,Könings" cc="BY-SA" zeit="3"}} 157 +Ermittle die fehlenden Zahlen in den Lücken: 158 +(% style="list-style: alphastyle" %) 159 +1. {{formula}}a^{\frac{\square}{4}}=\sqrt[\square]{a^5}{{/formula}} 160 +1. {{formula}}\sqrt[5]{b^{\frac{\square}{2}}}= b^{\frac{3}{10}}{{/formula}} 161 +1. {{formula}}\sqrt[\square]{c^{\frac{4}{5}}}= c^{\frac{4}{15}}{{/formula}} 162 +1. {{formula}}\sqrt[4]{d^{\frac{2}{3}}}= d^{\frac{\square}{6}}{{/formula}} 163 +{{/aufgabe}} 164 + 117 117 == Zehnerpotenzen und Normdarstellung == 118 118 119 119 {{aufgabe id="Normdarstellungen und Namen großer Zahlen mit Zehnerpotenzen" afb="II" kompetenzen="K5" quelle="Team KS Offenburg" cc="BY-SA" zeit="3"}}