Änderungen von Dokument BPE 12.1 Potenzen mit rationalem Exponenten, Normdarstellung
Zuletzt geändert von Martin Rathgeb am 2026/04/27 01:35
Von Version 244.1
bearbeitet von Martin Rathgeb
am 2026/04/24 00:54
am 2026/04/24 00:54
Änderungskommentar:
Es gibt keinen Kommentar für diese Version
Auf Version 266.1
bearbeitet von Martin Rathgeb
am 2026/04/24 02:16
am 2026/04/24 02:16
Änderungskommentar:
Es gibt keinen Kommentar für diese Version
Zusammenfassung
-
Seiteneigenschaften (1 geändert, 0 hinzugefügt, 0 gelöscht)
Details
- Seiteneigenschaften
-
- Inhalt
-
... ... @@ -37,6 +37,7 @@ 37 37 {{aufgabe id="Zahlenfolge und Potenzschreibweise" afb="II" kompetenzen="K1, K4, K5" zeit="4" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}} 38 38 Gegeben ist folgender Ausschnitt aus einer Zahlenfolge: 39 39 | 16 | 8 | 4 | 2 | 1 | 40 + 40 40 (% style="list-style: alphastyle" %) 41 41 1. Stelle die fünf Zahlen in der Form {{formula}}2^n{{/formula}} dar. 42 42 1. Beschreibe das Muster der Zahlenfolge und das Muster in der Potenzdarstellung. ... ... @@ -92,30 +92,39 @@ 92 92 93 93 == Potenzen mit Exponenten der Form 1/n == 94 94 95 -{{aufgabe id="Potenzen mit Exponenten 1/n – Bedeutung klären" afb="II-III" kompetenzen="K1, K4" zeit="4" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}} 96 +{{aufgabe id="Zahlenfolge und Potenzen mit Exponenten 1/n" afb="II" kompetenzen="K1, K4, K5" zeit="4" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}} 97 +Gegeben ist folgender Ausschnitt aus einer Zahlenfolge: 98 +| 256 | 16 | 4 | 2 | {{formula}}\sqrt{2}{{/formula}} | 99 + 100 +(% style="list-style: alphastyle" %) 101 +1. Stelle die Zahlen in der Form {{formula}}2^k{{/formula}} dar. 102 +1. Beschreibe das Muster der Zahlenfolge und das Muster in der Potenzdarstellung. 103 +1. Ergänze die Folge nach rechts um ein weiteres Glied. 104 +1. Ordne auch dem neuen Glied eine passende Potenz der Form {{formula}}2^k{{/formula}} zu und erläutere, warum dabei Exponenten //k// der Form {{formula}}\frac{1}{n}{{/formula}} auftreten. 105 +{{/aufgabe}} 106 + 107 +{{aufgabe id="Potenzen mit Exponenten 1/n – Bedeutung klären" afb="II-III" kompetenzen="K1, K4" zeit="5" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}} 96 96 Gegeben sind die Gleichungen: 97 97 {{formula}}(16^{\frac{1}{2}})^2 = 16,\quad (8^{\frac{1}{3}})^3 = 8,\quad (16^{\frac{1}{4}})^4 = 16{{/formula}} 98 98 (% style="list-style: alphastyle" %) 99 -1. Bestimme jeweils alle Zahlen, die a nstellevon {{formula}}a^{\frac{1}{n}}{{/formula}}eingesetztwerdenkönnen.100 -1. Vergleiche die Ergebnisse und beschreibe, wann eine und wann mehrere Lösungenauftreten.101 -1. Lege fest, welche dieser Zahlen sinnvollerweisedurch {{formula}}a^{\frac{1}{n}}{{/formula}}bezeichnet wird, und begründe deine Entscheidung.111 +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. 112 +1. Vergleiche die Ergebnisse und beschreibe, wann eine und wann mehrere Zahlen möglich sind. 113 +1. Lege fest, welche dieser Zahlen durch die Potenzschreibweise bezeichnet wird, und begründe deine Entscheidung. 102 102 {{/aufgabe}} 103 103 104 -{{aufgabe id="Wertetabelle mit rationalemExponentenfortführen" afb="I" kompetenzen="K5" quelle="Holger Engels" cc="BY-SA" zeit="3"}}105 - Führefort..116 +{{aufgabe id="Wertetabelle mit Exponenten 1/n" afb="I" kompetenzen="K4, K5" quelle="Holger Engels" cc="BY-SA" zeit="3"}} 117 +Ergänze die Wertetabelle: 106 106 107 -| {{formula}}2^4{{/formula}} | {{formula}}2^2{{/formula}} | {{formula}}2^1{{/formula}} | {{formula}}2^{1 /2}{{/formula}} | {{formula}}2^{1/4}{{/formula}}108 -| 16 | 4 | 2 | || |119 +| {{formula}}2^4{{/formula}} | {{formula}}2^2{{/formula}} | {{formula}}2^1{{/formula}} | {{formula}}2^{\frac{1}{2}}{{/formula}} | {{formula}}2^{\frac{1}{4}}{{/formula}} | 120 +| 16 | 4 | 2 | {{formula}}\square{{/formula}} | {{formula}}\square{{/formula}} | 109 109 {{/aufgabe}} 110 110 111 - 112 -{{aufgabe id="Von der Potenz- zur Wurzelschreibweise" afb="II" kompetenzen="K5, K6" zeit="2" quelle="Böhringer, Hauptmann,Könings" cc="BY-SA"}} 123 +{{aufgabe id="Von der Potenz- zur Wurzelschreibweise" afb="II" kompetenzen="K5, K6" zeit="2" quelle="Böhringer, Hauptmann, Könings" cc="BY-SA"}} 113 113 Gib in Wurzelschreibweise an und berechne, wenn möglich. 114 114 (% style="list-style: alphastyle" %) 115 115 1. {{formula}}81^{\frac{1}{2}}{{/formula}} 116 116 1. {{formula}}8^{\frac{1}{3}}{{/formula}} 117 117 1. {{formula}}0,0016^{\frac{1}{4}}{{/formula}} 118 -1. {{formula}}a^{\frac{8}{3}}{{/formula}} 119 119 {{/aufgabe}} 120 120 121 121 {{aufgabe id="Von der Wurzel- zur Potenzschreibweise" afb="I" kompetenzen="K5, K6" zeit="2" quelle="Böhringer, Hauptmann, Könings" cc="BY-SA"}} ... ... @@ -126,7 +126,40 @@ 126 126 1. {{formula}}\sqrt[a]{b^c}{{/formula}} 127 127 {{/aufgabe}} 128 128 129 -{{aufgabe id="Lücken bei der Wurzel- und Potenzschreibweise" afb="II" kompetenzen="K5" quelle="Böhringer, Hauptmann,Könings" cc="BY-SA" zeit="3"}} 139 +== Potenzen mit rationalen Exponenten == 140 + 141 +{{aufgabe id="Zahlenfolge und Potenzen mit Exponenten m/n" afb="II-III" kompetenzen="K1, K4, K5" zeit="5" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}} 142 +Gegeben ist folgender Ausschnitt aus einer Zahlenfolge: 143 +| {{formula}}2\sqrt{2}{{/formula}} | 2 | {{formula}}2\sqrt{2}{{/formula}} | 4 | {{formula}}4\sqrt{2}{{/formula}} | 144 + 145 +(% style="list-style: alphastyle" %) 146 +1. Stelle die Zahlen in der Form {{formula}}2^n{{/formula}} dar. 147 +1. Beschreibe das Muster der Zahlenfolge und das Muster in der Potenzdarstellung. 148 +1. Ergänze die Folge nach rechts um ein weiteres Glied. 149 +1. Ordne auch dem neuen Glied eine passende Potenz der Form {{formula}}2^n{{/formula}} zu und erläutere, warum dabei Exponenten der Form {{formula}}\frac{m}{n}{{/formula}} auftreten. 150 +{{/aufgabe}} 151 + 152 +{{aufgabe id="Rationale Exponenten – Definition festlegen" afb="III" kompetenzen="K1, K2, K4" zeit="8" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}} 153 +Für Potenzen mit rationalen Exponenten werden zwei mögliche Darstellungen vorgeschlagen: 154 +{{formula}}a^{\frac{m}{n}} = (a^{\frac{1}{n}})^m \quad \text{und} \quad a^{\frac{m}{n}} = (a^m)^{\frac{1}{n}}{{/formula}} 155 + 156 +(% style="list-style: alphastyle" %) 157 +1. Berechne für {{formula}}a=16,\ m=3,\ n=2{{/formula}} und {{formula}}a=8,\ m=2,\ n=3{{/formula}} jeweils beide Terme und vergleiche die Ergebnisse. 158 +1. Untersuche weitere Beispiele (z.B. {{formula}}a=-8,\ m=2,\ n=3{{/formula}}) und prüfe, ob beide Darstellungen stets denselben Wert liefern. 159 +1. Diskutiere, welche Schwierigkeiten bei der Verwendung der beiden Darstellungen auftreten können (z. B. bei negativen Zahlen oder geraden Exponenten). 160 +1. Lege fest, welche der beiden Darstellungen sich besser als allgemeine Definition für {{formula}}a^{\frac{m}{n}}{{/formula}} eignet, und begründe deine Entscheidung. 161 +{{/aufgabe}} 162 + 163 +{{aufgabe id="Rationale Exponenten – Definition anwenden" afb="I-II" kompetenzen="K4, K5" zeit="3" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}} 164 +Berechne die folgenden Potenzen. Verwende dabei die Darstellung {{formula}}(a^{\frac{1}{n}})^m{{/formula}}. 165 + 166 +(% style="list-style: alphastyle" %) 167 +1. {{formula}}16^{\frac{3}{2}}{{/formula}} 168 +1. {{formula}}27^{\frac{2}{3}}{{/formula}} 169 +1. {{formula}}81^{\frac{3}{4}}{{/formula}} 170 +{{/aufgabe}} 171 + 172 +{{aufgabe id="Lücken bei der Wurzel- und Potenzschreibweise" afb="II" kompetenzen="K5" quelle="Böhringer, Hauptmann, Könings" cc="BY-SA" zeit="5"}} 130 130 Ermittle die fehlenden Zahlen in den Lücken: 131 131 (% style="list-style: alphastyle" %) 132 132 1. {{formula}}a^{\frac{\square}{4}}=\sqrt[\square]{a^5}{{/formula}} ... ... @@ -135,32 +135,17 @@ 135 135 1. {{formula}}\sqrt[4]{d^{\frac{2}{3}}}= d^{\frac{\square}{6}}{{/formula}} 136 136 {{/aufgabe}} 137 137 138 -== Potenzen mit rationalen Exponenten == 139 - 140 -{{aufgabe id="Darstellungwechsel begründen" afb="III" kompetenzen="K1, K2, K4, K6" zeit="6" quelle="Team KS Offenburg" cc="by-sa"}} 141 -Gegeben ist die Zahl {{formula}} 0,0004 {{/formula}}. 142 - 143 -(% class="abc" %) 144 -1. (((Stelle die Zahl jeweils in den folgenden Darstellungsformen dar: 145 -1. in Prozent 146 -1. als vollständig gekürzter Bruch 147 -1. als Zahl mit negativem Exponenten der Form {{formula}}x^{-2}{{/formula}} 148 -1. als Zehnerpotenz (mind. 2 Beispiele) 149 -1. als Zahl in Normdarstellung))) 150 -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. 151 -{{/aufgabe}} 152 - 153 153 == Zehnerpotenzen und Normdarstellung == 154 154 155 -{{aufgabe id="Normdarstellungen und Namengroßer Zahlenmit Zehnerpotenzen" afb="II" kompetenzen="K5" quelle="Team KS Offenburg" cc="BY-SA" zeit="3"}}183 +{{aufgabe id="Normdarstellung prüfen und benennen" afb="II" kompetenzen="K4, K5" quelle="Team KS Offenburg" cc="BY-SA" zeit="3"}} 156 156 Gegeben sind die beiden Zahl(darstellung)en {{formula}}123 \cdot 10^{12}{{/formula}} und {{formula}}7,32 \cdot 10^{10}{{/formula}}. 157 157 158 158 (% class="abc" %) 159 -1. Beurteile, ob die Zahlen in Normdarstellung angegeben sind;korrigiereandernfalls.160 -1. NennedieNamenderZahlen.187 +1. Prüfe, ob die Zahlen in Normdarstellung angegeben sind, und korrigiere sie gegebenenfalls. 188 +1. Gib die zugehörigen Zahlennamen an. 161 161 {{/aufgabe}} 162 162 163 -{{aufgabe id="Größenzuordnung bei Normdarstellung und Zehnerpotenzen" afb="II" kompetenzen="K 2, K4, K6" quelle="Team KS Offenburg" cc="BY-SA" zeit="3"}}191 +{{aufgabe id="Größenzuordnung bei Normdarstellung und Zehnerpotenzen" afb="II" kompetenzen="K4" quelle="Team KS Offenburg" cc="BY-SA" zeit="4"}} 164 164 Gegeben sind die drei Zahl(darstellung)en {{formula}}7 \cdot 10^{-5}{{/formula}}, {{formula}}1 \cdot 10^{2}{{/formula}} und {{formula}}1 \cdot 10^{-10}{{/formula}}. 165 165 166 166 Außerdem passen folgende Beispiele zu den gegebenen Größen: ... ... @@ -169,14 +169,13 @@ 169 169 Dicke eines menschlichen Haares 170 170 171 171 (% class="abc" %) 172 -1. Ordne die gegebenenZahlen der Größe nach (von klein nach groß) undordnesie gleichzeitigdemjeweilspassenden Beispielbegründet zu.200 +1. Ordne die Zahlen der Größe nach (von klein nach groß) und begründe ihre Zuordnung zu den Beispielen. 173 173 1. Erläutere, warum die Darstellung mit Zehnerpotenzen besonders geeignet ist, um sehr große und sehr kleine Größen miteinander zu vergleichen. 174 174 {{/aufgabe}} 175 175 176 - 177 -{{aufgabe id="Normdarstellung des Taschenrechners" afb="II" kompetenzen="K4, K5" zeit="4" quelle="Böhringer, Hauptmann, Könings" cc="by-sa"}} 204 +{{aufgabe id="Normdarstellung des Taschenrechners" afb="II" kompetenzen="K5" zeit="4" quelle="Böhringer, Hauptmann, Könings" cc="by-sa"}} 178 178 (% class="abc" %) 179 -1. Gib d asErgebnisdesTaschenrechnersin wissenschaftlicher Schreibweise und als Dezimalzahl an.206 +1. Gib die Ergebnisse in wissenschaftlicher Schreibweise und als Dezimalzahl an. 180 180 [[image:Taschenrechnerdisplay.png||width="100"]] 181 181 1. Ermittle die Ausgabe des Taschenrechners in wissenschaftlicher Schreibweise. 182 182 [[image:Taschenrechnerdisplay_1.png||width="100"]] ... ... @@ -183,4 +183,28 @@ 183 183 [[image:Taschenrechnerdisplay_2.png||width="100"]] 184 184 {{/aufgabe}} 185 185 213 +{{aufgabe id="Zehnerpotenzen – Darstellungen vergleichen und bewerten" afb="II-III" kompetenzen="K1, K4" zeit="6" quelle="Team KS Offenburg (überarbeitet)" cc="BY-SA"}} 214 +Gegeben ist die Zahl {{formula}}0{,}0004{{/formula}}. 215 + 216 +(% style="list-style: alphastyle" %) 217 +1. Stelle die Zahl als Zehnerpotenz und in Normdarstellung dar. 218 +1. Gib eine weitere Darstellung mit negativem Exponenten an. 219 +1. Vergleiche die Darstellungen und erläutere, welche Vorteile die Normdarstellung im Vergleich zur Dezimalschreibweise hat. 220 +{{/aufgabe}} 221 + 222 +{{aufgabe id="Zehnerpotenzen – Muster erkennen" afb="II" kompetenzen="K4, K5" zeit="4" quelle="Team Mathe-Arbeitsheft" cc="BY-SA"}} 223 +Gegeben ist folgende Zahlenfolge: 224 + 225 +| 1000 | 100 | 10 | 1 | {{formula}}\square{{/formula}} | {{formula}}\square{{/formula}} | 226 + 227 +(% style="list-style: alphastyle" %) 228 +1. Stelle die Zahlen in der Form {{formula}}10^n{{/formula}} dar. 229 + 230 +1. Beschreibe das Muster der Zahlenfolge und das Muster in der Potenzdarstellung. 231 + 232 +1. Ergänze die Folge nach rechts um zwei weitere Glieder. 233 + 234 +1. Erläutere, warum Zehnerpotenzen besonders geeignet sind, um sehr große und sehr kleine Zahlen darzustellen. 235 +{{/aufgabe}} 236 + 186 186 {{seitenreflexion bildungsplan="5" kompetenzen="5" anforderungsbereiche="5" kriterien="5" menge="5"/}}