Änderungen von Dokument BPE 12.1 Potenzen mit rationalem Exponenten, Normdarstellung
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Zusammenfassung
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... ... @@ -76,15 +76,13 @@ 76 76 1. Bestimme zu jeder Angabe eine passende Potenzdarstellung von {{formula}}\frac{1}{81}{{/formula}}, falls möglich. 77 77 1. Vergleiche die gefundenen Darstellungen und gib an, welche übereinstimmen. 78 78 1. Erläutere an zwei passenden Darstellungen, wie sich der Exponent verändert, wenn man die Basis durch ihren Kehrbruch ersetzt. 79 -1. Gib eine weitere Potenzdarstellung von {{formula}}\frac{1}{81}{{/formula}} an. 80 80 {{/aufgabe}} 81 81 82 82 {{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"}} 83 83 Gegeben sind drei Gleichungen ({{formula}}x \in \mathbb{R},\ x \ne 0{{/formula}}): 84 -G1. {{formula}}x^{-1} = -x{{/formula}} 85 -G2. {{formula}}x^{-1} = \frac{1}{x}{{/formula}} 86 -G3. {{formula}}x^{-1} = x{{/formula}} 87 87 84 +{{formula}}x^{-1} = -x,\quad x^{-1} = \frac{1}{x},\quad x^{-1} = x{{/formula}} 85 + 88 88 (% style="list-style: alphastyle" %) 89 89 1. Gib zu jeder Gleichung passende Beispiele oder Gegenbeispiele an. 90 90 1. Ordne die Gleichungen den folgenden Gleichungen zu und begründe: {{formula}}1=1,\quad x^2=-1,\quad x^2=1{{/formula}} ... ... @@ -106,26 +106,9 @@ 106 106 107 107 {{aufgabe id="Potenzen mit Exponenten 1/n – Bedeutung klären" afb="II-III" kompetenzen="K1, K4" zeit="5" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}} 108 108 Gegeben sind die Gleichungen: 109 -| {{formula}}(16^{\frac{1}{2}})^2 = 16{{/formula}} 110 - | {{formula}}(8^{\frac{1}{3}})^3 = 8{{/formula}} 111 - | {{formula}}(16^{\frac{1}{4}})^4 = 16{{/formula}} | 112 -(% style="list-style: alphastyle" %) 113 -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. 114 -1. Vergleiche die Ergebnisse und beschreibe, wann eine und wann mehrere Zahlen möglich sind. 115 -1. Lege fest, welche dieser Zahlen durch die Potenzschreibweise bezeichnet wird, und begründe deine Entscheidung. 116 -{{/aufgabe}} 117 117 118 -{{aufgabe id="Potenzen mit Exponenten 1/n – Bedeutung klären" afb="II-III" kompetenzen="K1, K4" zeit="5" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}} 119 -Gegeben sind die Gleichungen: {{formula}}(16^{\frac{1}{2}})^2 = 16,\quad (8^{\frac{1}{3}})^3 = 8,\quad (16^{\frac{1}{4}})^4 = 16{{/formula}} 120 -(% style="list-style: alphastyle" %) 121 -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. 122 -1. Vergleiche die Ergebnisse und beschreibe, wann eine und wann mehrere Zahlen möglich sind. 123 -1. Lege fest, welche dieser Zahlen durch die Potenzschreibweise bezeichnet wird, und begründe deine Entscheidung. 124 -{{/aufgabe}} 125 - 126 -{{aufgabe id="Potenzen mit Exponenten 1/n – Bedeutung klären" afb="II-III" kompetenzen="K1, K4" zeit="5" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}} 127 -Gegeben sind die Gleichungen: 128 128 {{formula}}(16^{\frac{1}{2}})^2 = 16,\quad (8^{\frac{1}{3}})^3 = 8,\quad (16^{\frac{1}{4}})^4 = 16{{/formula}} 109 + 129 129 (% style="list-style: alphastyle" %) 130 130 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. 131 131 1. Vergleiche die Ergebnisse und beschreibe, wann eine und wann mehrere Zahlen möglich sind. ... ... @@ -159,29 +159,28 @@ 159 159 160 160 {{aufgabe id="Zahlenfolge und Potenzen mit Exponenten m/n" afb="II-III" kompetenzen="K1, K4, K5" zeit="5" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}} 161 161 Gegeben ist folgender Ausschnitt aus einer Zahlenfolge: 162 -| {{formula}} 2\sqrt{2}{{/formula}} | 2 | {{formula}}2\sqrt{2}{{/formula}} | 4 | {{formula}}4\sqrt{2}{{/formula}} |143 +| {{formula}}\sqrt{2}{{/formula}} | 2 | {{formula}}2\sqrt{2}{{/formula}} | 4 | {{formula}}4\sqrt{2}{{/formula}} | 163 163 164 164 (% style="list-style: alphastyle" %) 165 -1. Stelle die Zahlen in der Form {{formula}}2^ n{{/formula}} dar.146 +1. Stelle die Zahlen in der Form {{formula}}2^k{{/formula}} dar. 166 166 1. Beschreibe das Muster der Zahlenfolge und das Muster in der Potenzdarstellung. 167 -1. Ergänze die Folge nach rechts um e inweiteresGlied.168 -1. Ordne auch de mneuenGliedeine passende Potenz der Form {{formula}}2^n{{/formula}} zu und erläutere, warum dabei Exponenten der Form {{formula}}\frac{m}{n}{{/formula}} auftreten.148 +1. Ergänze die Folge nach links und rechts um je zwei Folgenglieder. 149 +1. Ordne auch den vier neuen Zahlen jeweils eine passende Potenz der Form {{formula}}2^k{{/formula}} zu und erläutere, warum dabei Exponenten der Form {{formula}}\frac{m}{n}{{/formula}} auftreten. 169 169 {{/aufgabe}} 170 170 171 -{{aufgabe id="Rationale Exponenten – Definition festlegen" afb="III" kompetenzen="K1, K2, K4" zeit="8" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}}152 +{{aufgabe id="Rationale Exponenten – eine geeignete Definition begründen" afb="III" kompetenzen="K1, K2, K4" zeit="8" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}} 172 172 Für Potenzen mit rationalen Exponenten werden zwei mögliche Darstellungen vorgeschlagen: 173 -{{formula}}a^{\frac{m}{n}} = (a^{\frac{1}{n}})^m \quad \text{und} \quad a^{\frac{m}{n}} = (a^m)^{\frac{1}{n}}{{/formula}} 174 174 155 + {{formula}}a^{\frac{m}{n}} = (a^{\frac{1}{n}})^m \quad \text{und} \quad a^{\frac{m}{n}} = (a^m)^{\frac{1}{n}}{{/formula}} 156 + 175 175 (% style="list-style: alphastyle" %) 176 176 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. 177 177 1. Untersuche weitere Beispiele (z.B. {{formula}}a=-8,\ m=2,\ n=3{{/formula}}) und prüfe, ob beide Darstellungen stets denselben Wert liefern. 178 -1. Diskutiere, welche Schwierigkeiten bei der Verwendung der beiden Darstellungen auftreten können (z. B. bei negativen Zahlen oder geraden Exponenten). 179 -1. Lege fest, welche der beiden Darstellungen sich besser als allgemeine Definition für {{formula}}a^{\frac{m}{n}}{{/formula}} eignet, und begründe deine Entscheidung. 160 +1. Beurteile, welche der beiden Darstellungen sich als allgemeine Definition für a^{m/n} eignet, und begründe deine Entscheidung. 180 180 {{/aufgabe}} 181 181 182 182 {{aufgabe id="Rationale Exponenten – Definition anwenden" afb="I-II" kompetenzen="K4, K5" zeit="3" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}} 183 183 Berechne die folgenden Potenzen. Verwende dabei die Darstellung {{formula}}(a^{\frac{1}{n}})^m{{/formula}}. 184 - 185 185 (% style="list-style: alphastyle" %) 186 186 1. {{formula}}16^{\frac{3}{2}}{{/formula}} 187 187 1. {{formula}}27^{\frac{2}{3}}{{/formula}} ... ... @@ -202,12 +202,12 @@ 202 202 {{aufgabe id="Zehnerpotenzen – Muster erkennen" afb="II" kompetenzen="K4, K5" zeit="4" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}} 203 203 Gegeben ist folgender Ausschnitt aus einer Zahlenfolge: 204 204 205 -| 1 0000| 1000| 100 | 10 | 1 |185 +| 1 | 10 | 100 | 1000 | 10000 | 206 206 207 207 (% style="list-style: alphastyle" %) 208 208 1. Stelle die Zahlen in der Form {{formula}}10^n{{/formula}} dar. 209 209 1. Beschreibe das Muster der Zahlenfolge und das Muster in der Potenzdarstellung. 210 -1. Ergänze die Folge nach rechts um zwei weitere Glieder. 190 +1. Ergänze die Folge nach rechts und nach links um je zwei weitere Glieder. 211 211 1. Erläutere, warum Zehnerpotenzen besonders geeignet sind, um sehr große und sehr kleine Zahlen darzustellen. 212 212 {{/aufgabe}} 213 213 ... ... @@ -218,9 +218,8 @@ 218 218 219 219 (% style="list-style: alphastyle" %) 220 220 1. Ordne die Maßzahlen der Größe nach (von klein nach groß). 221 -1. Begründe deine Ordnung, ohne die Zahlen vollständig auszurechnen. 222 -1. Eine Schülerin behauptet: //„{{formula}}9 \cdot 10^{-5}{{/formula}} ist größer als {{formula}}7 \cdot 10^{-3}{{/formula}}, weil 9 größer als 7 ist.“// 223 -Nimm Stellung zu dieser Aussage und erläutere den Denkfehler. 201 +1. Begründe deine Ordnung, ohne die Zahlen vollständig auszurechnen. Gehe dabei auch auf die Behauptung ein: 202 + //„{{formula}}9 \cdot 10^{-5}{{/formula}} ist größer als {{formula}}7 \cdot 10^{-3}{{/formula}}, weil 9 größer als 7 ist.“// 224 224 1. Beschreibe eine Strategie, mit der man Maßzahlen der Form {{formula}}\pm a \cdot 10^n{{/formula}} mit {{formula}}1\le a < 10{{/formula}} schnell vergleichen kann. 225 225 {{/aufgabe}} 226 226 ... ... @@ -255,8 +255,10 @@ 255 255 {{/aufgabe}} 256 256 257 257 {{aufgabe id="Normdarstellung prüfen und benennen" afb="II" kompetenzen="K4, K5" quelle="Team KS Offenburg" cc="BY-SA" zeit="3"}} 258 -Gegeben sind diebeidenZahl(darstellung)en{{formula}}123 \cdot 10^{12}{{/formula}} und {{formula}}7,32 \cdot 10^{10}{{/formula}}.237 +Gegeben sind folgende Zahl(darstellung)en: 259 259 239 +{{formula}}123 \cdot 10^{12},\quad 7,32 \cdot 10^{10}{{/formula}}. 240 + 260 260 (% class="abc" %) 261 261 1. Prüfe, ob die Zahlen in Normdarstellung angegeben sind, und korrigiere sie gegebenenfalls. 262 262 1. Gib die zugehörigen Zahlennamen an. ... ... @@ -263,8 +263,10 @@ 263 263 {{/aufgabe}} 264 264 265 265 {{aufgabe id="Größenzuordnung bei Normdarstellung und Zehnerpotenzen" afb="II" kompetenzen="K4" quelle="Team KS Offenburg" cc="BY-SA" zeit="4"}} 266 -Gegeben sind diedreiZahl(darstellung)en{{formula}}7 \cdot 10^{-5}{{/formula}}, {{formula}}1 \cdot 10^{2}{{/formula}} und {{formula}}1 \cdot 10^{-10}{{/formula}}.247 +Gegeben sind folgende Zahl(darstellung)en: 267 267 249 +{{formula}}7 \cdot 10^{-5},\quad 1 \cdot 10^{2},\quad 1 \cdot 10^{-10}{{/formula}}. 250 + 268 268 Außerdem passen folgende Beispiele zu den gegebenen Größen: 269 269 Länge eines Fußballfeldes 270 270 Durchmesser eines Atoms ... ... @@ -285,8 +285,10 @@ 285 285 {{/aufgabe}} 286 286 287 287 {{aufgabe id="Zehnerpotenzen – Darstellungen vergleichen und bewerten" afb="II-III" kompetenzen="K1, K4" zeit="6" quelle="Team KS Offenburg (überarbeitet von Martin Rathgeb)" cc="BY-SA"}} 288 -Gegeben ist d ie Zahl{{formula}}0{,}0004{{/formula}}.271 +Gegeben ist folgende Zahl(darstellung): 289 289 273 + {{formula}}0{,}0004{{/formula}}. 274 + 290 290 (% style="list-style: alphastyle" %) 291 291 1. Stelle die Zahl als Zehnerpotenz und in Normdarstellung dar. 292 292 1. Gib eine weitere Darstellung mit negativem Exponenten an.
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