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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... ... @@ -38,89 +38,78 @@ 38 38 Gegeben ist folgender Ausschnitt aus einer Zahlenfolge: 39 39 | 16 | 8 | 4 | 2 | 1 | 40 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 inder Potenzdarstellung.41 +1. Stelle die fünf Zahlen der Folge in der Form {{formula}}2^n{{/formula}} dar. 42 +1. Beschreibe das Muster der Zahlenfolge und das Muster der Potenzdarstellung. 43 43 1. Ergänze die Folge nach links um ein weiteres Glied und nach rechts um zwei weitere Glieder. 44 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 45 {{/aufgabe}} 46 46 47 +{{aufgabe id="Negative Exponenten – Zuordnung begründen" afb="II" kompetenzen="K1, K4, K5" zeit="3" quelle="nach Böhringer, Hauptmann, Könings" cc="BY-SA"}} 48 +Gegeben ist die folgende Zahlenfolge: 49 + 50 +| 8 | 4 | 2 | 1 | {{formula}}\frac{1}{2}{{/formula}} | {{formula}}\frac{1}{4}{{/formula}} | 51 + 52 + 53 +Außerdem sind die ersten vier Werte wie folgt dargestellt: 54 +{{formula}}8 = 2^3,\quad 4 = 2^2,\quad 2 = 2^1,\quad 1 = 2^0{{/formula}} 55 + 56 +(% style="list-style: alphastyle" %) 57 +1. Beschreibe das Muster der Zahlenfolge. 58 + 59 +1. Ergänze eine passende Potenzschreibweise für die beiden letzten Zahlen. 60 + 61 +1. Erläutere, warum deine Fortsetzung der Exponenten sinnvoll zur Zahlenfolge passt. 62 +{{/aufgabe}} 63 + 64 +{{aufgabe id="Negative Exponenten – Fortsetzung begründen" afb="II" kompetenzen="K1, K4, K5" zeit="3" quelle="nach Böhringer, Hauptmann, Könings" cc="BY-SA"}} 65 +Gegeben ist die folgende Wertetabelle: 66 + 67 +| {{formula}}3^3{{/formula}} | {{formula}}3^2{{/formula}} | {{formula}}3^1{{/formula}} | {{formula}}3^0{{/formula}} | {{formula}}3^{\square}{{/formula}} | {{formula}}3^{\square}{{/formula}} | 68 +| 27 | 9 | 3 | {{formula}}\square{{/formula}} | {{formula}}\square{{/formula}} | {{formula}}\square{{/formula}} | 69 + 70 +(% style="list-style: alphastyle" %) 71 +1. Ergänze die Tabelle so, dass das Muster von links nach rechts sinnvoll fortgesetzt wird. 72 +1. Beschreibe das entstehende Muster. 73 +1. Bestimme die fehlenden Exponenten und begründe, warum diese Fortsetzung sinnvoll ist. 74 +{{/aufgabe}} 75 + 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:77 +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"}} 82 +{{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}} 88 +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.92 +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="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}}. 73 - 95 +{{aufgabe id="Aussage zu rationalen Exponenten begründen" afb="III" kompetenzen="K1, K5, K6" quelle="Team KS Offenburg" cc="BY-SA" zeit="5"}} 96 +Ein Schüler behauptet: //„{{formula}}x^{-1}{{/formula}} ist dasselbe wie {{formula}}-x{{/formula}}.“// 74 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. 98 +1. Untersuche, ob diese Aussage für alle Zahlen wahr ist. 99 +Begründe deine Entscheidung mithilfe eines geeigneten Beispiels oder Gegenbeispiels. 100 +1. Erläutere, warum der Term {{formula}}0^{-1}{{/formula}} nicht definiert ist. 79 79 {{/aufgabe}} 80 80 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}} 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 -{{/aufgabe}} 92 - 93 93 == Potenzen mit Exponenten der Form 1/n == 94 94 95 -{{aufgabe id=" Zahlenfolgeund Potenzender Form 1/n" afb="II" kompetenzen="K1, K4, K5"zeit="4"quelle="MartinRathgeb" cc="BY-SA"}}96 - GegebenistfolgenderZusammenhang:105 +{{aufgabe id="Wertetabelle mit rationalem Exponenten fortführen" afb="I" kompetenzen="K5" quelle="Holger Engels" cc="BY-SA" zeit="3"}} 106 +Führe fort .. 97 97 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. 108 +| {{formula}}2^4{{/formula}} | {{formula}}2^2{{/formula}} | {{formula}}2^1{{/formula}} | {{formula}}2^{1/2}{{/formula}} | {{formula}}2^{1/4}{{/formula}} 109 +| 16 | 4 | 2 | | | | 106 106 {{/aufgabe}} 107 107 108 -{{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}} 116 116 117 -{{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 - 124 124 {{aufgabe id="Von der Potenz- zur Wurzelschreibweise" afb="II" kompetenzen="K5, K6" zeit="2" quelle="Böhringer, Hauptmann,Könings" cc="BY-SA"}} 125 125 Gib in Wurzelschreibweise an und berechne, wenn möglich. 126 126 (% style="list-style: alphastyle" %) ... ... @@ -127,6 +127,7 @@ 127 127 1. {{formula}}81^{\frac{1}{2}}{{/formula}} 128 128 1. {{formula}}8^{\frac{1}{3}}{{/formula}} 129 129 1. {{formula}}0,0016^{\frac{1}{4}}{{/formula}} 119 +1. {{formula}}a^{\frac{8}{3}}{{/formula}} 130 130 {{/aufgabe}} 131 131 132 132 {{aufgabe id="Von der Wurzel- zur Potenzschreibweise" afb="I" kompetenzen="K5, K6" zeit="2" quelle="Böhringer, Hauptmann, Könings" cc="BY-SA"}} ... ... @@ -136,6 +136,14 @@ 136 136 1. {{formula}}\sqrt[4]{9^2}{{/formula}} 137 137 1. {{formula}}\sqrt[a]{b^c}{{/formula}} 138 138 {{/aufgabe}} 129 + 130 +{{aufgabe id="Lücken bei der Wurzel- und Potenzschreibweise" afb="II" kompetenzen="K5" quelle="Böhringer, Hauptmann,Könings" cc="BY-SA" zeit="3"}} 131 +Ermittle die fehlenden Zahlen in den Lücken: 132 +(% style="list-style: alphastyle" %) 133 +1. {{formula}}a^{\frac{\square}{4}}=\sqrt[\square]{a^5}{{/formula}} 134 +1. {{formula}}\sqrt[5]{b^{\frac{\square}{2}}}= b^{\frac{3}{10}}{{/formula}} 135 +1. {{formula}}\sqrt[\square]{c^{\frac{4}{5}}}= c^{\frac{4}{15}}{{/formula}} 136 +1. {{formula}}\sqrt[4]{d^{\frac{2}{3}}}= d^{\frac{\square}{6}}{{/formula}} 139 139 {{/aufgabe}} 140 140 141 141 == Potenzen mit rationalen Exponenten == ... ... @@ -153,15 +153,6 @@ 153 153 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. 154 154 {{/aufgabe}} 155 155 156 -{{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 - 165 165 == Zehnerpotenzen und Normdarstellung == 166 166 167 167 {{aufgabe id="Normdarstellungen und Namen großer Zahlen mit Zehnerpotenzen" afb="II" kompetenzen="K5" quelle="Team KS Offenburg" cc="BY-SA" zeit="3"}}