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" kompetenzen="K1, K5" zeit="2" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}} 10 +{{aufgabe id="Potenz als Schreibweise – Vorzeichen untersuchen" afb="I-II" 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="II" kompetenzen="K1, K5" zeit="3" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}} 16 +{{aufgabe id="Potenz als Schreibweise – Werte vergleichen" afb="I-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. ... ... @@ -34,12 +34,6 @@ 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 - 43 43 {{aufgabe id="Zahlenfolge und Potenzschreibweise" afb="II" kompetenzen="K1, K4, K5" zeit="4" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}} 44 44 Gegeben ist folgender Ausschnitt aus einer Zahlenfolge: 45 45 | 16 | 8 | 4 | 2 | 1 | ... ... @@ -51,6 +51,12 @@ 51 51 1. Ordne auch den neu entstandenen Zahlen passende Potenzen der Form {{formula}}2^n{{/formula}} zu und erläutere, warum diese Zuordnung sinnvoll ist. 52 52 {{/aufgabe}} 53 53 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" kompetenzen="K1, K2, K4, K5" zeit="6" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}} 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"}} 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="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="II-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}} ... ... @@ -91,13 +91,6 @@ 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 - 101 101 {{aufgabe id="Zahlenfolge und Potenzen mit Exponenten 1/n" afb="II" kompetenzen="K1, K4, K5" zeit="4" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}} 102 102 Gegeben ist folgender Ausschnitt aus einer Zahlenfolge: 103 103 | 256 | 16 | 4 | 2 | {{formula}}\sqrt{2}{{/formula}} | ... ... @@ -109,7 +109,7 @@ 109 109 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. 110 110 {{/aufgabe}} 111 111 112 -{{aufgabe id="Potenzen mit Exponenten 1/n – Bedeutung klären" afb="III" kompetenzen="K1, K4" zeit="5" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}} 105 +{{aufgabe id="Potenzen mit Exponenten 1/n – Bedeutung klären" afb="II-III" kompetenzen="K1, K4" zeit="5" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}} 113 113 Gegeben sind die Gleichungen: 114 114 115 115 {{formula}}(16^{\frac{1}{2}})^2 = 16,\quad (8^{\frac{1}{3}})^3 = 8,\quad (16^{\frac{1}{4}})^4 = 16{{/formula}} ... ... @@ -117,9 +117,16 @@ 117 117 (% style="list-style: alphastyle" %) 118 118 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. 119 119 1. Vergleiche die Ergebnisse und beschreibe, wann eine und wann mehrere Zahlen möglich sind. 120 -1. Begründe, welche dieser Zahlen durch die Potenzschreibweise bezeichnet werdensollte.113 +1. Lege fest, welche dieser Zahlen durch die Potenzschreibweise bezeichnet wird, und begründe deine Entscheidung. 121 121 {{/aufgabe}} 122 122 116 +{{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" %) ... ... @@ -136,16 +136,9 @@ 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 - 146 146 == Potenzen mit rationalen Exponenten == 147 147 148 -{{aufgabe id="Zahlenfolge und Potenzen mit Exponenten m/n" afb="III" kompetenzen="K1, K4, K5" zeit="5" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}} 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"}} 149 149 Gegeben ist folgender Ausschnitt aus einer Zahlenfolge: 150 150 | {{formula}}\sqrt{2}{{/formula}} | 2 | {{formula}}2\sqrt{2}{{/formula}} | 4 | {{formula}}4\sqrt{2}{{/formula}} | 151 151 ... ... @@ -167,7 +167,7 @@ 167 167 1. Beurteile, welche der beiden Darstellungen sich als allgemeine Definition für a^{m/n} eignet, und begründe deine Entscheidung. 168 168 {{/aufgabe}} 169 169 170 -{{aufgabe id="Rationale Exponenten – Definition anwenden" afb="I" kompetenzen="K4, K5" zeit="3" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}} 163 +{{aufgabe id="Rationale Exponenten – Definition anwenden" afb="I-II" kompetenzen="K4, K5" zeit="3" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}} 171 171 Berechne die folgenden Potenzen. Verwende dabei die Darstellung {{formula}}(a^{\frac{1}{n}})^m{{/formula}}. 172 172 (% style="list-style: alphastyle" %) 173 173 1. {{formula}}16^{\frac{3}{2}}{{/formula}} ... ... @@ -186,7 +186,7 @@ 186 186 187 187 == Zehnerpotenzen und Normdarstellung == 188 188 189 -{{aufgabe id="Gleicher Wert – verschiedene Darstellungen" afb="II" kompetenzen="K4, K5, K6" zeit="4" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}} 182 +{{aufgabe id="Gleicher Wert – verschiedene Darstellungen" afb="II-III" kompetenzen="K4, K5, K6" zeit="4" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}} 190 190 Gegeben ist die Zahl {{formula}}3{,}1415{{/formula}}. 191 191 192 192 (% style="list-style: alphastyle" %) ... ... @@ -195,7 +195,7 @@ 195 195 1. Formuliere einen Zusammenhang zwischen {{formula}}a_n{{/formula}} und {{formula}}n{{/formula}}, der für alle deine Darstellungen gilt. 196 196 {{/aufgabe}} 197 197 198 -{{aufgabe id="Gleicher Wert – Zusammenhang von a und n" afb="II" kompetenzen="K4, K5, K6" zeit="4" quelle="Rathgeb (überarbeitet)" cc="BY-SA"}} 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"}} 199 199 Gegeben ist die Zahl {{formula}}3{,}1415{{/formula}}. 200 200 201 201 (% style="list-style: alphastyle" %) ... ... @@ -204,7 +204,7 @@ 204 204 1. Formuliere einen Zusammenhang zwischen {{formula}}a{{/formula}} und {{formula}}n{{/formula}}, der für alle Darstellungen dieser Zahl gilt. 205 205 {{/aufgabe}} 206 206 207 -{{aufgabe id="Zehnerpotenzen – Größen vergleichen und Strategie entwickeln" afb="III" kompetenzen="K1, K2, K4" zeit="5" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}} 200 +{{aufgabe id="Zehnerpotenzen – Größen vergleichen und Strategie entwickeln" afb="II-III" kompetenzen="K1, K2, K4" zeit="5" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}} 208 208 Gegeben sind folgende Zahldarstellungen: 209 209 210 210 {{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}} ... ... @@ -215,7 +215,7 @@ 215 215 1. Formuliere und begründe eine allgemeine Strategie zum Vergleich von Zahlen der Form {{formula}}\pm a_n \cdot 10^n{{/formula}}. 216 216 {{/aufgabe}} 217 217 218 -{{aufgabe id="Kommaverschiebung und Zehnerpotenzen" afb="II" kompetenzen="K1, K4, K5" zeit="4" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}} 211 +{{aufgabe id="Kommaverschiebung und Zehnerpotenzen" afb="II-III" kompetenzen="K1, K4, K5" zeit="4" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}} 219 219 Gegeben ist {{formula}}a = 3{,}1415{{/formula}}. 220 220 221 221 (% style="list-style: alphastyle" %) ... ... @@ -230,7 +230,7 @@ 230 230 1. Formuliere einen allgemeinen Zusammenhang zwischen der Verschiebung des Kommas und der Multiplikation mit {{formula}}10^n{{/formula}}. 231 231 {{/aufgabe}} 232 232 233 -{{aufgabe id="Eine Zahl – verschiedene Darstellungen vergleichen" afb="III" kompetenzen="K4, K5, K6" zeit="4" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}} 226 +{{aufgabe id="Eine Zahl – verschiedene Darstellungen vergleichen" afb="II-III" kompetenzen="K4, K5, K6" zeit="4" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}} 234 234 Gegeben ist die Zahl {{formula}}0{,}000034{{/formula}}. 235 235 236 236 (% style="list-style: alphastyle" %) ... ... @@ -248,7 +248,7 @@ 248 248 1. Erläutere, wodurch sich diese Darstellung von den anderen unterscheidet. 249 249 {{/aufgabe}} 250 250 251 -{{aufgabe id="Normdarstellung – Notwendigkeit erkennen" afb="III" kompetenzen="K1, K4" zeit="4" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}} 244 +{{aufgabe id="Normdarstellung – Notwendigkeit erkennen" afb="II-III" kompetenzen="K1, K4" zeit="4" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}} 252 252 Gegeben sind die Zahldarstellungen: 253 253 254 254 {{formula}}0{,}000034,\quad 3{,}4 \cdot 10^{-5},\quad 34 \cdot 10^{-6},\quad 0{,}34 \cdot 10^{-4}{{/formula}} ... ... @@ -259,7 +259,7 @@ 259 259 1. Wähle eine geeignete Darstellung aus und begründe deine Entscheidung. 260 260 {{/aufgabe}} 261 261 262 -{{aufgabe id="Normdarstellung – Fehler erkennen und begründen" afb="II" kompetenzen="K1, K4, K5" zeit="5" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}} 255 +{{aufgabe id="Normdarstellung – Fehler erkennen und begründen" afb="II-III" kompetenzen="K1, K4, K5" zeit="5" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}} 263 263 Gegeben sind Vorschläge: 264 264 265 265 * {{formula}}0{,}0045 = 4{,}5 \cdot 10^{-3}{{/formula}} ... ... @@ -292,15 +292,15 @@ 292 292 [[image:Taschenrechnerdisplay.png||width="120"]] 293 293 [[image:Taschenrechnerdisplay_1.png||width="120"]] 294 294 295 -1 .Gib die dargestellten Zahlen jeweils in Normdarstellung an.296 -1 .Gib die Zahlen zusätzlich in Dezimalschreibweise an.288 +1) Gib die dargestellten Zahlen jeweils in Normdarstellung an. 289 +1) Gib die Zahlen zusätzlich in Dezimalschreibweise an. 297 297 ))) 298 298 1. (((Gegeben sind Zahlen in Normdarstellung (sog. wissenschaftliche Notation): 299 299 300 300 {{formula}}3{,}2 \cdot 10^5,\quad 7{,}5 \cdot 10^{-3},\quad 1{,}04 \cdot 10^8{{/formula}} 301 301 302 -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.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. 304 304 ))) 305 305 {{/aufgabe}} 306 306