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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... ... @@ -5,93 +5,68 @@ 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)==8 +== Potenz als Schreibweise == 9 9 10 -{{aufgabe id="Potenz als Schreibweise – Vorzeichen untersuchen" afb="I-II" kompetenzen="K1, K5" zeit="2" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}}10 +{{aufgabe id="Potenz als Schreibweise – Werte vergleichen und untersuchen" afb="I-II" kompetenzen="K1, K5" zeit="3" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}} 11 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. 12 +1. Berechne die Werte der folgenden Terme: 13 + {{formula}}2^3,\ 3^2,\ 2^4,\ 4^2,\ 2^5,\ 5^2{{/formula}} 14 +1. Untersuche die Aussage: 15 + {{formula}}a^b = b^a{{/formula}} für alle {{formula}}a,b \in \mathbb{N}{{/formula}}. 16 + Entscheide und begründe anhand der berechneten Beispiele. 17 +1. Berechne die Werte der folgenden Terme: 18 + {{formula}}(-1)^3,\ (-1)^4,\ (-2)^3,\ (-2)^4{{/formula}} 14 14 {{/aufgabe}} 15 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"}} 21 +{{aufgabe id="Potenz als Schreibweise – Struktur erkennen" afb="II" kompetenzen="K4, K5" zeit="3" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}} 23 23 Gegeben sind die Terme {{formula}}(5^2)^3,\ (5^3)^2,\ (5^1)^6,\ (5^6)^1{{/formula}}. 24 24 (% style="list-style: alphastyle" %) 24 +1. Ordne jedem Term ein Exponentenpaar {{formula}}(m;n){{/formula}} zu, sodass er die Form {{formula}}(5^m)^n{{/formula}} hat. 25 25 1. Berechne die Terme und vergleiche die Ergebnisse. 26 -1. Formuliere eineVermutung für denZusammenhangzwischen{{formula}}(a^m)^n{{/formula}} undeiner PotenzderForm{{formula}}a^k{{/formula}} und giban, wiesichderExponent{{formula}}k{{/formula}} aus {{formula}}m{{/formula}} und {{formula}}n{{/formula}} ergibt.26 +1. Beschreibe, welche Gemeinsamkeit die Exponentenpaare der Terme mit gleichem Wert haben. 27 27 {{/aufgabe}} 28 28 29 -{{aufgabe id="Potenz als Schreibweise – PotenzvonPotenzen –begründen" afb="III" kompetenzen="K1, K2" zeit="4" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}}29 +{{aufgabe id="Potenz als Schreibweise – Vermuten und begründen" afb="III" kompetenzen="K1, K4" 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}} 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. 31 +1. Formuliere eine Vermutung für den Zusammenhang zwischen {{formula}}(a^m)^n{{/formula}} und einer Potenz der Form {{formula}}a^k{{/formula}}. 32 +1. Begründe deine Vermutung anhand geeigneter Beispiele. 33 +1. Untersuche die Aussagen: 34 + {{formula}}n^3 \text{ ist für alle } n \in \mathbb{N} \text{ eine Quadratzahl.}{{/formula}} 35 + {{formula}}n^4 \text{ ist für alle } n \in \mathbb{N} \text{ eine Quadratzahl.}{{/formula}} 36 + Entscheide und begründe. 33 33 {{/aufgabe}} 34 34 35 -== Potenz mit ga nzzahligen Exponenten ==39 +== Potenz mit negativen 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 - 47 47 {{aufgabe id="Wertetabelle mit negativen Exponenten" afb="I" kompetenzen="K5" quelle="Böhringer, Hauptmann, Könings" cc="BY-SA" zeit="2"}} 48 -Bestimme die fehlenden Exponentenund Wertein den Lücken:42 +Bestimme die fehlenden Zahlen in den Lücken: 49 49 | {{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}} 50 50 | 27 | 9 | 3 | {{formula}}\square{{/formula}} | {{formula}}\square{{/formula}} |{{formula}}\square{{/formula}}| {{formula}}\square{{/formula}} 51 51 {{/aufgabe}} 52 52 53 -{{aufgabe id="Von der Potenz zum Bruch" afb="I" kompetenzen="K5" zeit="2" quelle="Böhringer, Hauptmann, Könings" cc="BY-SA"}} 47 +{{aufgabe id="Von der Potenz zum Bruch" afb="I" kompetenzen="K5, K6" zeit="2" quelle="Böhringer, Hauptmann, Könings" cc="BY-SA"}} 54 54 Gib als Bruch an und berechne, wenn möglich. 55 55 (% style="list-style: alphastyle" %) 56 56 1. {{formula}}3^{-5}{{/formula}} 57 57 1. {{formula}} a^{-b}{{/formula}} 58 58 1. {{formula}}8 \cdot b^{-2}{{/formula}} 53 +1. {{formula}}27^{-\frac{1}{3}} {{/formula}} 59 59 {{/aufgabe}} 60 60 61 61 {{aufgabe id="Vom Bruch zum negativen Exponenten" afb="I" kompetenzen="K5" zeit="1" quelle="[[KMap>>https://kmap.eu]]" cc="BY-SA"}} 62 - Gib {{formula}} \frac{1}{8} {{/formula}}in Potenzschreibweise an.57 +Nenne die Potenzschreibweise von {{formula}} \frac{1}{8} {{/formula}}. 63 63 {{/aufgabe}} 64 64 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. 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 +{{aufgabe id="Aussage zu rationalen Exponenten begründen" afb="III" kompetenzen="K1, K5, K6" quelle="Team KS Offenburg" cc="BY-SA" zeit="5"}} 61 +Ein Schüler behauptet: //„{{formula}}x^{-1}{{/formula}} ist dasselbe wie {{formula}}-x{{/formula}}.“// 73 73 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 +a) Untersuche, ob diese Aussage für alle Zahlen wahr ist. 64 +Begründe deine Entscheidung mithilfe eines geeigneten Beispiels oder Gegenbeispiels. 80 80 81 -{{aufgabe id="Negative Exponenten – Gleichungen untersuchen" afb="II-III" kompetenzen="K1, K4" zeit="4" 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}} 66 +b) Erläutere, warum der Term {{formula}}0^{-1}{{/formula}} nicht definiert ist. 86 86 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. 91 91 {{/aufgabe}} 92 92 93 -== Potenzen mit Exponenten der Form 1/n == 94 - 95 95 {{aufgabe id="Wertetabelle mit rationalem Exponenten fortführen" afb="I" kompetenzen="K5" quelle="Holger Engels" cc="BY-SA" zeit="3"}} 96 96 Führe fort .. 97 97 ... ... @@ -126,23 +126,6 @@ 126 126 1. {{formula}}\sqrt[4]{d^{\frac{2}{3}}}= d^{\frac{\square}{6}}{{/formula}} 127 127 {{/aufgabe}} 128 128 129 -== Potenzen mit rationalen Exponenten == 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 -== Zehnerpotenzen und Normdarstellung == 145 - 146 146 {{aufgabe id="Normdarstellungen und Namen großer Zahlen mit Zehnerpotenzen" afb="II" kompetenzen="K5" quelle="Team KS Offenburg" cc="BY-SA" zeit="3"}} 147 147 Gegeben sind die beiden Zahl(darstellung)en {{formula}}123 \cdot 10^{12}{{/formula}} und {{formula}}7,32 \cdot 10^{10}{{/formula}}. 148 148 ... ... @@ -174,4 +174,17 @@ 174 174 [[image:Taschenrechnerdisplay_2.png||width="100"]] 175 175 {{/aufgabe}} 176 176 135 +{{aufgabe id="Darstellungwechsel begründen" afb="III" kompetenzen="K1, K2, K4, K6" zeit="6" quelle="Team KS Offenburg" cc="by-sa"}} 136 +Gegeben ist die Zahl {{formula}} 0,0004 {{/formula}}. 137 + 138 +(% class="abc" %) 139 +1. (((Stelle die Zahl jeweils in den folgenden Darstellungsformen dar: 140 +1. in Prozent 141 +1. als vollständig gekürzter Bruch 142 +1. als Zahl mit negativem Exponenten der Form {{formula}}x^{-2}{{/formula}} 143 +1. als Zehnerpotenz (mind. 2 Beispiele) 144 +1. als Zahl in Normdarstellung))) 145 +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. 146 +{{/aufgabe}} 147 + 177 177 {{seitenreflexion bildungsplan="5" kompetenzen="5" anforderungsbereiche="5" kriterien="5" menge="5"/}}