Wiki-Quellcode von BPE 12.1 Potenzen mit rationalem Exponenten, Normdarstellung
Version 227.1 von Martin Rathgeb am 2026/04/23 22:13
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| author | version | line-number | content |
|---|---|---|---|
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2.1 | 1 | {{seiteninhalt/}} |
| 2 | |||
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5.1 | 3 | [[Kompetenzen.K4]] [[Kompetenzen.K5]] Ich kann Potenzen mit rationalen Exponenten in Wurzelausdrücke umwandeln und umgekehrt. |
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8.1 | 4 | [[Kompetenzen.K4]] [[Kompetenzen.K5]] Ich kann Potenzen mit negativen Exponenten in Bruchausdrücke umwandeln und umgekehrt. |
| |
5.1 | 5 | [[Kompetenzen.K4]] [[Kompetenzen.K5]] Ich kann Zahlen in Normdarstellung angeben. |
| 6 | [[Kompetenzen.K4]] [[Kompetenzen.K5]] Ich kann Zahlen aus dem Makro- oder Mikrozahlenbereich als Zehnerpotenzen darstellen. | ||
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7.1 | 7 | |
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223.1 | 8 | == Potenz als Schreibweise (Voraussetzung / Aktivierung) == |
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213.1 | 9 | |
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218.1 | 10 | {{aufgabe id="Potenz als Schreibweise – Vorzeichen untersuchen" afb="I-II" kompetenzen="K1, K5" zeit="2" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}} |
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213.1 | 11 | (% style="list-style: alphastyle" %) |
| |
218.1 | 12 | 1. Berechne die Werte der folgenden Terme: {{formula}}(-1)^3,\ (-1)^4,\ (-2)^3,\ (-2)^4{{/formula}}. |
| 13 | 1. Beschreibe, welchen Einfluss der Exponent auf das Vorzeichen einer Potenz mit negativer Basis hat. | ||
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213.1 | 14 | {{/aufgabe}} |
| 15 | |||
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218.1 | 16 | {{aufgabe id="Potenz als Schreibweise – Werte vergleichen" afb="I-II" kompetenzen="K1, K5" zeit="3" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}} |
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213.1 | 17 | (% style="list-style: alphastyle" %) |
| |
218.1 | 18 | 1. Berechne die Werte der folgenden Terme: {{formula}}2^3,\ 3^2,\ 2^4,\ 4^2,\ 2^5,\ 5^2{{/formula}}. |
| 19 | 1. Untersuche die Gleichung {{formula}}a^b = b^a{{/formula}}. Finde Beispiele und Gegenbeispiele. | ||
| |
213.1 | 20 | {{/aufgabe}} |
| 21 | |||
| |
221.1 | 22 | {{aufgabe id="Potenz als Schreibweise – Potenz von Potenzen" afb="II" kompetenzen="K1, K4, K5" zeit="4" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}} |
| |
218.1 | 23 | Gegeben sind die Terme {{formula}}(5^2)^3,\ (5^3)^2,\ (5^1)^6,\ (5^6)^1{{/formula}}. |
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213.1 | 24 | (% style="list-style: alphastyle" %) |
| |
218.1 | 25 | 1. Berechne die Terme und vergleiche die Ergebnisse. |
| |
221.1 | 26 | 1. Formuliere eine Vermutung für den Zusammenhang zwischen {{formula}}(a^m)^n{{/formula}} und einer Potenz der Form {{formula}}a^k{{/formula}} und gib an, wie sich der Exponent {{formula}}k{{/formula}} aus {{formula}}m{{/formula}} und {{formula}}n{{/formula}} ergibt. |
| |
213.1 | 27 | {{/aufgabe}} |
| 28 | |||
| |
221.1 | 29 | {{aufgabe id="Potenz als Schreibweise – Potenz von Potenzen – begründen" afb="III" kompetenzen="K1, K2" zeit="4" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}} |
| 30 | (% style="list-style: alphastyle" %) | ||
| |
226.1 | 31 | 1. Untersuche, ob für jede positive natürliche Zahl {{formula}}n{{/formula}} die Zahl {{formula}}n^4{{/formula}} das Quadrat einer positiven Zahl ist. Begründe deine Entscheidung. |
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222.1 | 32 | 1. Untersuche, ob für jede positive natürliche Zahl {{formula}}n{{/formula}} die Zahl {{formula}}n^6{{/formula}} das Quadrat einer negativen Zahl ist. Begründe deine Entscheidung. |
| |
221.1 | 33 | {{/aufgabe}} |
| 34 | |||
| |
224.1 | 35 | == Potenz mit ganzzahligen Exponenten == |
| |
214.1 | 36 | |
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227.1 | 37 | {{aufgabe id="Negative Exponenten – Fortsetzung begründen" afb="II" kompetenzen="K1, K4, K5" zeit="3" quelle="nach Böhringer, Hauptmann, Könings" cc="BY-SA"}} |
| 38 | Gegeben ist die folgende Wertetabelle: | ||
| 39 | |||
| 40 | | {{formula}}3^3{{/formula}} | {{formula}}3^2{{/formula}} | {{formula}}3^1{{/formula}} | {{formula}}3^0{{/formula}} | {{formula}}3^{\square}{{/formula}} | {{formula}}3^{\square}{{/formula}} | | ||
| 41 | | 27 | 9 | 3 | {{formula}}\square{{/formula}} | {{formula}}\square{{/formula}} | {{formula}}\square{{/formula}} | | ||
| 42 | |||
| 43 | (% style="list-style: alphastyle" %) | ||
| 44 | 1. Ergänze die Tabelle so, dass das Muster von links nach rechts sinnvoll fortgesetzt wird. | ||
| 45 | 1. Beschreibe das entstehende Muster. | ||
| 46 | 1. Bestimme die fehlenden Exponenten und begründe, warum diese Fortsetzung sinnvoll ist. | ||
| 47 | {{/aufgabe}} | ||
| 48 | |||
| |
214.1 | 49 | {{aufgabe id="Wertetabelle mit negativen Exponenten" afb="I" kompetenzen="K5" quelle="Böhringer, Hauptmann, Könings" cc="BY-SA" zeit="2"}} |
| 50 | Bestimme die fehlenden Zahlen in den Lücken: | ||
| 51 | | {{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}} | ||
| 52 | | 27 | 9 | 3 | {{formula}}\square{{/formula}} | {{formula}}\square{{/formula}} |{{formula}}\square{{/formula}}| {{formula}}\square{{/formula}} | ||
| 53 | {{/aufgabe}} | ||
| 54 | |||
| |
198.1 | 55 | {{aufgabe id="Von der Potenz zum Bruch" afb="I" kompetenzen="K5, K6" zeit="2" quelle="Böhringer, Hauptmann, Könings" cc="BY-SA"}} |
| |
164.1 | 56 | Gib als Bruch an und berechne, wenn möglich. |
| 57 | (% style="list-style: alphastyle" %) | ||
| 58 | 1. {{formula}}3^{-5}{{/formula}} | ||
| 59 | 1. {{formula}} a^{-b}{{/formula}} | ||
| 60 | 1. {{formula}}8 \cdot b^{-2}{{/formula}} | ||
| 61 | 1. {{formula}}27^{-\frac{1}{3}} {{/formula}} | ||
| 62 | {{/aufgabe}} | ||
| 63 | |||
| |
205.1 | 64 | {{aufgabe id="Vom Bruch zum negativen Exponenten" afb="I" kompetenzen="K5" zeit="1" quelle="[[KMap>>https://kmap.eu]]" cc="BY-SA"}} |
| |
200.1 | 65 | Nenne die Potenzschreibweise von {{formula}} \frac{1}{8} {{/formula}}. |
| 66 | {{/aufgabe}} | ||
| 67 | |||
| |
202.1 | 68 | {{aufgabe id="Aussage zu rationalen Exponenten begründen" afb="III" kompetenzen="K1, K5, K6" quelle="Team KS Offenburg" cc="BY-SA" zeit="5"}} |
| 69 | Ein Schüler behauptet: //„{{formula}}x^{-1}{{/formula}} ist dasselbe wie {{formula}}-x{{/formula}}.“// | ||
| |
227.1 | 70 | (% style="list-style: alphastyle" %) |
| 71 | 1. Untersuche, ob diese Aussage für alle Zahlen wahr ist. | ||
| |
202.1 | 72 | Begründe deine Entscheidung mithilfe eines geeigneten Beispiels oder Gegenbeispiels. |
| |
227.1 | 73 | 1. Erläutere, warum der Term {{formula}}0^{-1}{{/formula}} nicht definiert ist. |
| |
202.1 | 74 | {{/aufgabe}} |
| 75 | |||
| |
225.1 | 76 | == Potenzen mit Exponenten der Form 1/n == |
| 77 | |||
| |
198.1 | 78 | {{aufgabe id="Wertetabelle mit rationalem Exponenten fortführen" afb="I" kompetenzen="K5" quelle="Holger Engels" cc="BY-SA" zeit="3"}} |
| |
164.1 | 79 | Führe fort .. |
| 80 | |||
| 81 | | {{formula}}2^4{{/formula}} | {{formula}}2^2{{/formula}} | {{formula}}2^1{{/formula}} | {{formula}}2^{1/2}{{/formula}} | {{formula}}2^{1/4}{{/formula}} | ||
| 82 | | 16 | 4 | 2 | | | | | ||
| 83 | {{/aufgabe}} | ||
| 84 | |||
| 85 | |||
| |
198.1 | 86 | {{aufgabe id="Von der Potenz- zur Wurzelschreibweise" afb="II" kompetenzen="K5, K6" zeit="2" quelle="Böhringer, Hauptmann,Könings" cc="BY-SA"}} |
| |
154.1 | 87 | Gib in Wurzelschreibweise an und berechne, wenn möglich. |
| |
14.1 | 88 | (% style="list-style: alphastyle" %) |
| |
21.1 | 89 | 1. {{formula}}81^{\frac{1}{2}}{{/formula}} |
| |
23.1 | 90 | 1. {{formula}}8^{\frac{1}{3}}{{/formula}} |
| |
26.1 | 91 | 1. {{formula}}0,0016^{\frac{1}{4}}{{/formula}} |
| |
25.1 | 92 | 1. {{formula}}a^{\frac{8}{3}}{{/formula}} |
| |
14.1 | 93 | {{/aufgabe}} |
| |
74.1 | 94 | |
| |
198.1 | 95 | {{aufgabe id="Von der Wurzel- zur Potenzschreibweise" afb="I" kompetenzen="K5, K6" zeit="2" quelle="Böhringer, Hauptmann, Könings" cc="BY-SA"}} |
| |
154.1 | 96 | Gib in Potenzschreibweise an und berechne, wenn möglich. |
| |
73.1 | 97 | (% style="list-style: alphastyle" %) |
| |
78.1 | 98 | 1. {{formula}}\sqrt{3^5}{{/formula}} |
| |
79.1 | 99 | 1. {{formula}}\sqrt[4]{9^2}{{/formula}} |
| |
80.1 | 100 | 1. {{formula}}\sqrt[a]{b^c}{{/formula}} |
| |
73.1 | 101 | {{/aufgabe}} |
| |
74.1 | 102 | |
| |
198.1 | 103 | {{aufgabe id="Lücken bei der Wurzel- und Potenzschreibweise" afb="II" kompetenzen="K5" quelle="Böhringer, Hauptmann,Könings" cc="BY-SA" zeit="3"}} |
| |
82.1 | 104 | Ermittle die fehlenden Zahlen in den Lücken: |
| |
28.1 | 105 | (% style="list-style: alphastyle" %) |
| |
34.1 | 106 | 1. {{formula}}a^{\frac{\square}{4}}=\sqrt[\square]{a^5}{{/formula}} |
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42.1 | 107 | 1. {{formula}}\sqrt[5]{b^{\frac{\square}{2}}}= b^{\frac{3}{10}}{{/formula}} |
| |
51.1 | 108 | 1. {{formula}}\sqrt[\square]{c^{\frac{4}{5}}}= c^{\frac{4}{15}}{{/formula}} |
| |
53.1 | 109 | 1. {{formula}}\sqrt[4]{d^{\frac{2}{3}}}= d^{\frac{\square}{6}}{{/formula}} |
| |
28.1 | 110 | {{/aufgabe}} |
| |
29.1 | 111 | |
| |
225.1 | 112 | == Potenzen mit rationalen Exponenten == |
| 113 | |||
| 114 | {{aufgabe id="Darstellungwechsel begründen" afb="III" kompetenzen="K1, K2, K4, K6" zeit="6" quelle="Team KS Offenburg" cc="by-sa"}} | ||
| 115 | Gegeben ist die Zahl {{formula}} 0,0004 {{/formula}}. | ||
| 116 | |||
| 117 | (% class="abc" %) | ||
| 118 | 1. (((Stelle die Zahl jeweils in den folgenden Darstellungsformen dar: | ||
| 119 | 1. in Prozent | ||
| 120 | 1. als vollständig gekürzter Bruch | ||
| 121 | 1. als Zahl mit negativem Exponenten der Form {{formula}}x^{-2}{{/formula}} | ||
| 122 | 1. als Zehnerpotenz (mind. 2 Beispiele) | ||
| 123 | 1. als Zahl in Normdarstellung))) | ||
| 124 | 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. | ||
| 125 | {{/aufgabe}} | ||
| 126 | |||
| 127 | == Zehnerpotenzen und Normdarstellung == | ||
| 128 | |||
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159.1 | 129 | {{aufgabe id="Normdarstellungen und Namen großer Zahlen mit Zehnerpotenzen" afb="II" kompetenzen="K5" quelle="Team KS Offenburg" cc="BY-SA" zeit="3"}} |
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210.1 | 130 | Gegeben sind die beiden Zahl(darstellung)en {{formula}}123 \cdot 10^{12}{{/formula}} und {{formula}}7,32 \cdot 10^{10}{{/formula}}. |
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158.1 | 131 | |
| |
207.1 | 132 | (% class="abc" %) |
| 133 | 1. Beurteile, ob die Zahlen in Normdarstellung angegeben sind; korrigiere andernfalls. | ||
| 134 | 1. Nenne die Namen der Zahlen. | ||
| |
159.1 | 135 | {{/aufgabe}} |
| |
158.1 | 136 | |
| |
198.1 | 137 | {{aufgabe id="Größenzuordnung bei Normdarstellung und Zehnerpotenzen" afb="II" kompetenzen="K2, K4, K6" quelle="Team KS Offenburg" cc="BY-SA" zeit="3"}} |
| |
211.1 | 138 | 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}}. |
| |
178.1 | 139 | |
| |
179.1 | 140 | Außerdem passen folgende Beispiele zu den gegebenen Größen: |
| 141 | Länge eines Fußballfeldes | ||
| 142 | Durchmesser eines Atoms | ||
| 143 | Dicke eines menschlichen Haares | ||
| |
178.1 | 144 | |
| |
211.1 | 145 | (% class="abc" %) |
| 146 | 1. Ordne die gegebenen Zahlen der Größe nach (von klein nach groß) und ordne sie gleichzeitig dem jeweils passenden Beispiel begründet zu. | ||
| 147 | 1. Erläutere, warum die Darstellung mit Zehnerpotenzen besonders geeignet ist, um sehr große und sehr kleine Größen miteinander zu vergleichen. | ||
| |
178.1 | 148 | {{/aufgabe}} |
| 149 | |||
| 150 | |||
| |
198.1 | 151 | {{aufgabe id="Normdarstellung des Taschenrechners" afb="II" kompetenzen="K4, K5" zeit="4" quelle="Böhringer, Hauptmann, Könings" cc="by-sa"}} |
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211.1 | 152 | (% class="abc" %) |
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177.1 | 153 | 1. Gib das Ergebnis des Taschenrechners in wissenschaftlicher Schreibweise und als Dezimalzahl an. |
| 154 | [[image:Taschenrechnerdisplay.png||width="100"]] | ||
| 155 | 1. Ermittle die Ausgabe des Taschenrechners in wissenschaftlicher Schreibweise. | ||
| 156 | [[image:Taschenrechnerdisplay_1.png||width="100"]] | ||
| 157 | [[image:Taschenrechnerdisplay_2.png||width="100"]] | ||
| 158 | {{/aufgabe}} | ||
| |
159.1 | 159 | |
| |
199.1 | 160 | {{seitenreflexion bildungsplan="5" kompetenzen="5" anforderungsbereiche="5" kriterien="5" menge="5"/}} |