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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... ... @@ -7,13 +7,13 @@ 7 7 8 8 == Potenz als Schreibweise (Voraussetzung / Aktivierung) == 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 – Vorzeichen untersuchen" afb="I" kompetenzen="K1, K5" zeit="2" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}} 11 11 (% style="list-style: alphastyle" %) 12 12 1. Berechne die Werte der folgenden Terme: {{formula}}(-1)^3,\ (-1)^4,\ (-2)^3,\ (-2)^4{{/formula}}. 13 13 1. Beschreibe, welchen Einfluss der Exponent auf das Vorzeichen einer Potenz mit negativer Basis hat. 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"}}16 +{{aufgabe id="Potenz als Schreibweise – Werte vergleichen" afb="II" kompetenzen="K1, K5" zeit="3" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}} 17 17 (% style="list-style: alphastyle" %) 18 18 1. Berechne die Werte der folgenden Terme: {{formula}}2^3,\ 3^2,\ 2^4,\ 4^2,\ 2^5,\ 5^2{{/formula}}. 19 19 1. Untersuche die Gleichung {{formula}}a^b = b^a{{/formula}}. Finde Beispiele und Gegenbeispiele. ... ... @@ -34,6 +34,12 @@ 34 34 35 35 == Potenz mit ganzzahligen Exponenten == 36 36 37 +{{aufgabe id="Wertetabelle mit negativen Exponenten" afb="I" kompetenzen="K5" quelle="Böhringer, Hauptmann, Könings" cc="BY-SA" zeit="2"}} 38 +Bestimme die fehlenden Exponenten und Werte in den Lücken: 39 +| {{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}} 40 +| 27 | 9 | 3 | {{formula}}\square{{/formula}} | {{formula}}\square{{/formula}} |{{formula}}\square{{/formula}}| {{formula}}\square{{/formula}} 41 +{{/aufgabe}} 42 + 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 | ... ... @@ -45,12 +45,6 @@ 45 45 1. Ordne auch den neu entstandenen Zahlen passende Potenzen der Form {{formula}}2^n{{/formula}} zu und erläutere, warum diese Zuordnung sinnvoll ist. 46 46 {{/aufgabe}} 47 47 48 -{{aufgabe id="Wertetabelle mit negativen Exponenten" afb="I" kompetenzen="K5" quelle="Böhringer, Hauptmann, Könings" cc="BY-SA" zeit="2"}} 49 -Bestimme die fehlenden Exponenten und Werte in den Lücken: 50 -| {{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}} 51 -| 27 | 9 | 3 | {{formula}}\square{{/formula}} | {{formula}}\square{{/formula}} |{{formula}}\square{{/formula}}| {{formula}}\square{{/formula}} 52 -{{/aufgabe}} 53 - 54 54 {{aufgabe id="Von der Potenz zum Bruch" afb="I" kompetenzen="K5" zeit="2" quelle="Böhringer, Hauptmann, Könings" cc="BY-SA"}} 55 55 Gib als Bruch an und berechne, wenn möglich. 56 56 (% style="list-style: alphastyle" %) ... ... @@ -63,7 +63,7 @@ 63 63 Gib {{formula}} \frac{1}{8} {{/formula}} in Potenzschreibweise an. 64 64 {{/aufgabe}} 65 65 66 -{{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 +{{aufgabe id="Negative Exponenten – Darstellungen vergleichen und begründen" afb="II" kompetenzen="K1, K2, K4, K5" zeit="6" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}} 67 67 Mehrere Schülerinnen und Schüler stellen die Zahl {{formula}}\frac{1}{81}{{/formula}} als Potenz {{formula}}b^n{{/formula}} dar. Sie machen folgende Angaben: 68 68 S1: Für meine Darstellung gilt {{formula}}b = 3{{/formula}}. 69 69 S2: Für meine Darstellung gilt {{formula}}b = \frac{1}{3}{{/formula}}. ... ... @@ -78,7 +78,7 @@ 78 78 1. Erläutere an zwei passenden Darstellungen, wie sich der Exponent verändert, wenn man die Basis durch ihren Kehrbruch ersetzt. 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"}}81 +{{aufgabe id="Negative Exponenten – Gleichungen untersuchen" afb="III" kompetenzen="K1, K4, K5" zeit="6" quelle="Team KS Offenburg (überarbeitet von Martin Rathgeb)" cc="BY-SA"}} 82 82 Gegeben sind drei Gleichungen ({{formula}}x \in \mathbb{R},\ x \ne 0{{/formula}}): 83 83 84 84 {{formula}}x^{-1} = -x,\quad x^{-1} = \frac{1}{x},\quad x^{-1} = x{{/formula}} ... ... @@ -91,6 +91,13 @@ 91 91 92 92 == Potenzen mit Exponenten der Form 1/n == 93 93 94 +{{aufgabe id="Wertetabelle mit Exponenten 1/n" afb="I" kompetenzen="K4, K5" quelle="Holger Engels" cc="BY-SA" zeit="3"}} 95 +Ergänze die Wertetabelle: 96 + 97 +| {{formula}}2^4{{/formula}} | {{formula}}2^2{{/formula}} | {{formula}}2^1{{/formula}} | {{formula}}2^{\frac{1}{2}}{{/formula}} | {{formula}}2^{\frac{1}{4}}{{/formula}} | 98 +| 16 | 4 | 2 | {{formula}}\square{{/formula}} | {{formula}}\square{{/formula}} | 99 +{{/aufgabe}} 100 + 94 94 {{aufgabe id="Zahlenfolge und Potenzen mit Exponenten 1/n" afb="II" kompetenzen="K1, K4, K5" zeit="4" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}} 95 95 Gegeben ist folgender Ausschnitt aus einer Zahlenfolge: 96 96 | 256 | 16 | 4 | 2 | {{formula}}\sqrt{2}{{/formula}} | ... ... @@ -110,16 +110,9 @@ 110 110 (% style="list-style: alphastyle" %) 111 111 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. 112 112 1. Vergleiche die Ergebnisse und beschreibe, wann eine und wann mehrere Zahlen möglich sind. 113 -1. Legefest, welche dieser Zahlen durch die Potenzschreibweise bezeichnet wird, und begründedeineEntscheidung.120 +1. Begründe, welche dieser Zahlen durch die Potenzschreibweise bezeichnet werden sollte. 114 114 {{/aufgabe}} 115 115 116 -{{aufgabe id="Wertetabelle mit Exponenten 1/n" afb="I" kompetenzen="K4, K5" quelle="Holger Engels" cc="BY-SA" zeit="3"}} 117 -Ergänze die Wertetabelle: 118 - 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}} | 121 -{{/aufgabe}} 122 - 123 123 {{aufgabe id="Von der Potenz- zur Wurzelschreibweise" afb="II" kompetenzen="K5, K6" zeit="2" quelle="Böhringer, Hauptmann, Könings" cc="BY-SA"}} 124 124 Gib in Wurzelschreibweise an und berechne, wenn möglich. 125 125 (% style="list-style: alphastyle" %) ... ... @@ -136,9 +136,16 @@ 136 136 1. {{formula}}\sqrt[a]{b^c}{{/formula}} 137 137 {{/aufgabe}} 138 138 139 +{{aufgabe id="Dritte Wurzel – geschickt rechnen und strukturieren" afb="II" kompetenzen="K1, K2, K5" zeit="8" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}} 140 +Gegeben ist der Term {{formula}}\sqrt[3]{30^3+40^3+50^3}{{/formula}}. 141 +(% style="list-style: alphastyle" %) 142 +1. Bestimme den Wert des Terms ohne Taschenrechner möglichst geschickt. 143 +1. Vergleiche anschließend verschiedene Lösungswege: geschicktes Rechnen, algebraisches Strukturieren, geometrisches Veranschaulichen. 144 +{{/aufgabe}} 145 + 139 139 == Potenzen mit rationalen Exponenten == 140 140 141 -{{aufgabe id="Zahlenfolge und Potenzen mit Exponenten m/n" afb="II -III" kompetenzen="K1, K4, K5" zeit="5" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}}148 +{{aufgabe id="Zahlenfolge und Potenzen mit Exponenten m/n" afb="III" kompetenzen="K1, K4, K5" zeit="5" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}} 142 142 Gegeben ist folgender Ausschnitt aus einer Zahlenfolge: 143 143 | {{formula}}\sqrt{2}{{/formula}} | 2 | {{formula}}2\sqrt{2}{{/formula}} | 4 | {{formula}}4\sqrt{2}{{/formula}} | 144 144 ... ... @@ -160,7 +160,7 @@ 160 160 1. Beurteile, welche der beiden Darstellungen sich als allgemeine Definition für a^{m/n} eignet, und begründe deine Entscheidung. 161 161 {{/aufgabe}} 162 162 163 -{{aufgabe id="Rationale Exponenten – Definition anwenden" afb="I -II" kompetenzen="K4, K5" zeit="3" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}}170 +{{aufgabe id="Rationale Exponenten – Definition anwenden" afb="I" kompetenzen="K4, K5" zeit="3" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}} 164 164 Berechne die folgenden Potenzen. Verwende dabei die Darstellung {{formula}}(a^{\frac{1}{n}})^m{{/formula}}. 165 165 (% style="list-style: alphastyle" %) 166 166 1. {{formula}}16^{\frac{3}{2}}{{/formula}} ... ... @@ -179,7 +179,7 @@ 179 179 180 180 == Zehnerpotenzen und Normdarstellung == 181 181 182 -{{aufgabe id="Gleicher Wert – verschiedene Darstellungen" afb="II -III" kompetenzen="K4, K5, K6" zeit="4" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}}189 +{{aufgabe id="Gleicher Wert – verschiedene Darstellungen" afb="II" kompetenzen="K4, K5, K6" zeit="4" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}} 183 183 Gegeben ist die Zahl {{formula}}3{,}1415{{/formula}}. 184 184 185 185 (% style="list-style: alphastyle" %) ... ... @@ -188,7 +188,7 @@ 188 188 1. Formuliere einen Zusammenhang zwischen {{formula}}a_n{{/formula}} und {{formula}}n{{/formula}}, der für alle deine Darstellungen gilt. 189 189 {{/aufgabe}} 190 190 191 -{{aufgabe id="Gleicher Wert – Zusammenhang von a und n" afb="II -III" kompetenzen="K4, K5, K6" zeit="4" quelle="Rathgeb (überarbeitet)" cc="BY-SA"}}198 +{{aufgabe id="Gleicher Wert – Zusammenhang von a und n" afb="II" kompetenzen="K4, K5, K6" zeit="4" quelle="Rathgeb (überarbeitet)" cc="BY-SA"}} 192 192 Gegeben ist die Zahl {{formula}}3{,}1415{{/formula}}. 193 193 194 194 (% style="list-style: alphastyle" %) ... ... @@ -197,7 +197,7 @@ 197 197 1. Formuliere einen Zusammenhang zwischen {{formula}}a{{/formula}} und {{formula}}n{{/formula}}, der für alle Darstellungen dieser Zahl gilt. 198 198 {{/aufgabe}} 199 199 200 -{{aufgabe id="Zehnerpotenzen – Größen vergleichen und Strategie entwickeln" afb="II -III" kompetenzen="K1, K2, K4" zeit="5" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}}207 +{{aufgabe id="Zehnerpotenzen – Größen vergleichen und Strategie entwickeln" afb="III" kompetenzen="K1, K2, K4" zeit="5" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}} 201 201 Gegeben sind folgende Zahldarstellungen: 202 202 203 203 {{formula}}3 \cdot 10^5,\quad -7 \cdot 10^{-3},\quad 1{,}2 \cdot 10^2,\quad -9 \cdot 10^{-5},\quad 3{,}5 \cdot 10^5{{/formula}} ... ... @@ -208,7 +208,7 @@ 208 208 1. Formuliere und begründe eine allgemeine Strategie zum Vergleich von Zahlen der Form {{formula}}\pm a_n \cdot 10^n{{/formula}}. 209 209 {{/aufgabe}} 210 210 211 -{{aufgabe id="Kommaverschiebung und Zehnerpotenzen" afb="II -III" kompetenzen="K1, K4, K5" zeit="4" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}}218 +{{aufgabe id="Kommaverschiebung und Zehnerpotenzen" afb="II" kompetenzen="K1, K4, K5" zeit="4" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}} 212 212 Gegeben ist {{formula}}a = 3{,}1415{{/formula}}. 213 213 214 214 (% style="list-style: alphastyle" %) ... ... @@ -285,15 +285,15 @@ 285 285 [[image:Taschenrechnerdisplay.png||width="120"]] 286 286 [[image:Taschenrechnerdisplay_1.png||width="120"]] 287 287 288 -1 )Gib die dargestellten Zahlen jeweils in Normdarstellung an.289 -1 )Gib die Zahlen zusätzlich in Dezimalschreibweise an.295 +1. Gib die dargestellten Zahlen jeweils in Normdarstellung an. 296 +1. Gib die Zahlen zusätzlich in Dezimalschreibweise an. 290 290 ))) 291 291 1. (((Gegeben sind Zahlen in Normdarstellung (sog. wissenschaftliche Notation): 292 292 293 293 {{formula}}3{,}2 \cdot 10^5,\quad 7{,}5 \cdot 10^{-3},\quad 1{,}04 \cdot 10^8{{/formula}} 294 294 295 -1 )Gib diese Zahlen in der vom Taschenrechner verwendeten Schreibweise (SCI-Notation) an.296 -1 )Vergleiche die beiden Darstellungsformen und benenne einen Unterschied in ihrer Schreibweise.302 +1. Gib diese Zahlen in der vom Taschenrechner verwendeten Schreibweise (SCI-Notation) an. 303 +1. Vergleiche die beiden Darstellungsformen und benenne einen Unterschied in ihrer Schreibweise. 297 297 ))) 298 298 {{/aufgabe}} 299 299