Änderungen von Dokument BPE 12.1 Potenzen mit rationalem Exponenten, Normdarstellung

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Seiteneigenschaften

Inhalt

@@ -5,73 +5,39 @@
  [[Kompetenzen.K4]] [[Kompetenzen.K5]] Ich kann Zahlen in Normdarstellung angeben.
  [[Kompetenzen.K4]] [[Kompetenzen.K5]] Ich kann Zahlen aus dem Makro- oder Mikrozahlenbereich als Zehnerpotenzen darstellen.
--== Potenz als Schreibweise (Voraussetzung / Aktivierung) ==
++== Potenz als Schreibweise ==
--{{aufgabe id="Potenz als Schreibweise – Vorzeichen untersuchen" afb="I-II" kompetenzen="K1, K5" zeit="2" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}}
++{{aufgabe id="Potenz als Schreibweise – Werte vergleichen und untersuchen" afb="I-II" kompetenzen="K1, K5" zeit="3" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}}
  (% style="list-style: alphastyle" %)
--1. Berechne die Werte der folgenden Terme: {{formula}}(-1)^3,\ (-1)^4,\ (-2)^3,\ (-2)^4{{/formula}}.
--1. Beschreibe, welchen Einfluss der Exponent auf das Vorzeichen einer Potenz mit negativer Basis hat.
++1. Berechne die Werte der folgenden Terme:
++   {{formula}}2^3,\ 3^2,\ 2^4,\ 4^2,\ 2^5,\ 5^2{{/formula}}
++1. Untersuche die Aussage:
++   {{formula}}a^b = b^a{{/formula}} für alle {{formula}}a,b \in \mathbb{N}{{/formula}}.
++   Entscheide und begründe anhand der berechneten Beispiele.
++1. Berechne die Werte der folgenden Terme:
++   {{formula}}(-1)^3,\ (-1)^4,\ (-2)^3,\ (-2)^4{{/formula}}
  {{/aufgabe}}
--{{aufgabe id="Potenz als Schreibweise – Werte vergleichen" afb="I-II" kompetenzen="K1, K5" zeit="3" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}}
--(% style="list-style: alphastyle" %)
--1. Berechne die Werte der folgenden Terme: {{formula}}2^3,\ 3^2,\ 2^4,\ 4^2,\ 2^5,\ 5^2{{/formula}}.
--1. Untersuche die Gleichung {{formula}}a^b = b^a{{/formula}}. Finde Beispiele und Gegenbeispiele.
--{{/aufgabe}}
--
--{{aufgabe id="Potenz als Schreibweise – Potenz von Potenzen" afb="II" kompetenzen="K1, K4, K5" zeit="4" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}}
++{{aufgabe id="Potenz als Schreibweise – Struktur erkennen" afb="II" kompetenzen="K4, K5" zeit="3" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}}
  Gegeben sind die Terme {{formula}}(5^2)^3,\ (5^3)^2,\ (5^1)^6,\ (5^6)^1{{/formula}}.
  (% style="list-style: alphastyle" %)
++1. Ordne jedem Term ein Exponentenpaar {{formula}}(m;n){{/formula}} zu, sodass er die Form {{formula}}(5^m)^n{{/formula}} hat.
 . Berechne die Terme und vergleiche die Ergebnisse.
--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.
++1. Beschreibe, welche Gemeinsamkeit die Exponentenpaare der Terme mit gleichem Wert haben.
  {{/aufgabe}}
--{{aufgabe id="Potenz als Schreibweise – Potenz von Potenzen – begründen" afb="III" kompetenzen="K1, K2" zeit="4" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}}
++{{aufgabe id="Potenz als Schreibweise – Vermuten und begründen" afb="III" kompetenzen="K1, K4" zeit="4" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}}
  (% style="list-style: alphastyle" %)
--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.
--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.
++1. Formuliere eine Vermutung für den Zusammenhang zwischen {{formula}}(a^m)^n{{/formula}} und einer Potenz der Form {{formula}}a^k{{/formula}}.
++1. Begründe deine Vermutung anhand geeigneter Beispiele.
++1. Untersuche die Aussagen:
++   {{formula}}n^3 \text{ ist für alle } n \in \mathbb{N} \text{ eine Quadratzahl.}{{/formula}}
++   {{formula}}n^4 \text{ ist für alle } n \in \mathbb{N} \text{ eine Quadratzahl.}{{/formula}}
++   Entscheide und begründe.
  {{/aufgabe}}
--== Potenz mit ganzzahligen Exponenten ==
++== Potenz mit negativen Exponenten ==
--{{aufgabe id="Zahlenfolge und Potenzschreibweise" afb="II" kompetenzen="K1, K4, K5" zeit="4" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}}
--Gegeben ist folgender Ausschnitt aus einer Zahlenfolge: | 16 | 8 | 4 | 2 | 1 |
--(% style="list-style: alphastyle" %)
--1. Stelle die fünf Zahlen der Folge in der Form {{formula}}2^n{{/formula}} dar.
--1. Beschreibe das Muster der Zahlenfolge und das Muster der Potenzdarstellung.
--1. Ergänze die Folge nach links um ein weiteres Glied und nach rechts um zwei weitere Glieder.
--1. Ordne auch den neu entstandenen Zahlen passende Potenzen der Form {{formula}}2^n{{/formula}} zu und erläutere, warum diese Zuordnung sinnvoll ist.
--{{/aufgabe}}
--
--{{aufgabe id="Negative Exponenten – Zuordnung begründen" afb="II" kompetenzen="K1, K4, K5" zeit="3" quelle="nach Böhringer, Hauptmann, Könings" cc="BY-SA"}}
--Gegeben ist die folgende Zahlenfolge:
--
--| 8 | 4 | 2 | 1 | {{formula}}\frac{1}{2}{{/formula}} | {{formula}}\frac{1}{4}{{/formula}} |
--
--
--Außerdem sind die ersten vier Werte wie folgt dargestellt:
--{{formula}}8 = 2^3,\quad 4 = 2^2,\quad 2 = 2^1,\quad 1 = 2^0{{/formula}}
--
--(% style="list-style: alphastyle" %)
--1. Beschreibe das Muster der Zahlenfolge.
--
--1. Ergänze eine passende Potenzschreibweise für die beiden letzten Zahlen.
--
--1. Erläutere, warum deine Fortsetzung der Exponenten sinnvoll zur Zahlenfolge passt.
--{{/aufgabe}}
--
--{{aufgabe id="Negative Exponenten – Fortsetzung begründen" afb="II" kompetenzen="K1, K4, K5" zeit="3" quelle="nach Böhringer, Hauptmann, Könings" cc="BY-SA"}}
--Gegeben ist die folgende Wertetabelle:
--
--| {{formula}}3^3{{/formula}} | {{formula}}3^2{{/formula}} | {{formula}}3^1{{/formula}} | {{formula}}3^0{{/formula}} | {{formula}}3^{\square}{{/formula}} | {{formula}}3^{\square}{{/formula}} |
--| 27 | 9 | 3 | {{formula}}\square{{/formula}} | {{formula}}\square{{/formula}} | {{formula}}\square{{/formula}} |
--
--(% style="list-style: alphastyle" %)
--1. Ergänze die Tabelle so, dass das Muster von links nach rechts sinnvoll fortgesetzt wird.
--1. Beschreibe das entstehende Muster.
--1. Bestimme die fehlenden Exponenten und begründe, warum diese Fortsetzung sinnvoll ist.
--{{/aufgabe}}
--
  {{aufgabe id="Wertetabelle mit negativen Exponenten" afb="I" kompetenzen="K5" quelle="Böhringer, Hauptmann, Könings" cc="BY-SA" zeit="2"}}
  Bestimme die fehlenden Zahlen in den Lücken:
  | {{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}}
@@ -93,14 +93,14 @@
  {{aufgabe id="Aussage zu rationalen Exponenten begründen" afb="III" kompetenzen="K1, K5, K6" quelle="Team KS Offenburg" cc="BY-SA" zeit="5"}}
  Ein Schüler behauptet: //„{{formula}}x^{-1}{{/formula}} ist dasselbe wie {{formula}}-x{{/formula}}.“//
--(% style="list-style: alphastyle" %)
--1. Untersuche, ob diese Aussage für alle Zahlen wahr ist.
++
++a) Untersuche, ob diese Aussage für alle Zahlen wahr ist.
  Begründe deine Entscheidung mithilfe eines geeigneten Beispiels oder Gegenbeispiels.
--1. Erläutere, warum der Term {{formula}}0^{-1}{{/formula}} nicht definiert ist.
--{{/aufgabe}}
--== Potenzen mit Exponenten der Form 1/n ==
++b) Erläutere, warum der Term {{formula}}0^{-1}{{/formula}} nicht definiert ist.
++{{/aufgabe}}
++
  {{aufgabe id="Wertetabelle mit rationalem Exponenten fortführen" afb="I" kompetenzen="K5" quelle="Holger Engels" cc="BY-SA" zeit="3"}}
  Führe fort ..
@@ -135,23 +135,6 @@
 . {{formula}}\sqrt[4]{d^{\frac{2}{3}}}= d^{\frac{\square}{6}}{{/formula}}
  {{/aufgabe}}
--== Potenzen mit rationalen Exponenten ==
--
--{{aufgabe id="Darstellungwechsel begründen" afb="III" kompetenzen="K1, K2, K4, K6" zeit="6" quelle="Team KS Offenburg" cc="by-sa"}}
--Gegeben ist die Zahl {{formula}} 0,0004 {{/formula}}.
--
--(% class="abc" %)
--1. (((Stelle die Zahl jeweils in den folgenden Darstellungsformen dar:
--1. in Prozent
--1. als vollständig gekürzter Bruch
--1. als Zahl mit negativem Exponenten der Form {{formula}}x^{-2}{{/formula}}
--1. als Zehnerpotenz (mind. 2 Beispiele)
--1. als Zahl in Normdarstellung)))
--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.
--{{/aufgabe}}
--
--== Zehnerpotenzen und Normdarstellung ==
--
  {{aufgabe id="Normdarstellungen und Namen großer Zahlen mit Zehnerpotenzen" afb="II" kompetenzen="K5" quelle="Team KS Offenburg" cc="BY-SA" zeit="3"}}
  Gegeben sind die beiden Zahl(darstellung)en {{formula}}123 \cdot 10^{12}{{/formula}} und {{formula}}7,32 \cdot 10^{10}{{/formula}}.
@@ -183,4 +183,17 @@
  [[image:Taschenrechnerdisplay_2.png||width="100"]]
  {{/aufgabe}}
++{{aufgabe id="Darstellungwechsel begründen" afb="III" kompetenzen="K1, K2, K4, K6" zeit="6" quelle="Team KS Offenburg" cc="by-sa"}}
++Gegeben ist die Zahl {{formula}} 0,0004 {{/formula}}.
++
++(% class="abc" %)
++1. (((Stelle die Zahl jeweils in den folgenden Darstellungsformen dar:
++1. in Prozent
++1. als vollständig gekürzter Bruch
++1. als Zahl mit negativem Exponenten der Form {{formula}}x^{-2}{{/formula}}
++1. als Zehnerpotenz (mind. 2 Beispiele)
++1. als Zahl in Normdarstellung)))
++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.
++{{/aufgabe}}
++
  {{seitenreflexion bildungsplan="5" kompetenzen="5" anforderungsbereiche="5" kriterien="5" menge="5"/}}

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