Wiki-Quellcode von BPE 12.1 Potenzen mit rationalem Exponenten, Normdarstellung
Version 310.1 von Martin Rathgeb am 2026/05/08 00:20
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| author | version | line-number | content |
|---|---|---|---|
| |
2.1 | 1 | {{seiteninhalt/}} |
| 2 | |||
| |
5.1 | 3 | [[Kompetenzen.K4]] [[Kompetenzen.K5]] Ich kann Potenzen mit rationalen Exponenten in Wurzelausdrücke umwandeln und umgekehrt. |
| |
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. | ||
| |
7.1 | 7 | |
| |
223.1 | 8 | == Potenz als Schreibweise (Voraussetzung / Aktivierung) == |
| |
213.1 | 9 | |
| |
218.1 | 10 | {{aufgabe id="Potenz als Schreibweise – Vorzeichen untersuchen" afb="I-II" kompetenzen="K1, K5" zeit="2" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}} |
| |
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. | ||
| |
213.1 | 14 | {{/aufgabe}} |
| 15 | |||
| |
218.1 | 16 | {{aufgabe id="Potenz als Schreibweise – Werte vergleichen" afb="I-II" kompetenzen="K1, K5" zeit="3" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}} |
| |
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 | |||
| |
310.1 | 22 | {{aufgabe id="Dritte Wurzel – geschickt rechnen und strukturieren" afb="II-III" kompetenzen="K1, K2, K5" zeit="8" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}} |
| 23 | Bestimme ohne Taschenrechner möglichst geschickt: | ||
| 24 | |||
| 25 | {{formula}} | ||
| 26 | \sqrt[3]{30^3+40^3+50^3} | ||
| 27 | {{/formula}} | ||
| 28 | |||
| 29 | Vergleiche anschließend verschiedene Lösungswege: | ||
| 30 | |||
| 31 | * geschicktes Rechnen | ||
| 32 | * algebraisches Strukturieren | ||
| 33 | * geometrisches Veranschaulichen | ||
| 34 | |||
| 35 | Hinweise: | ||
| 36 | |||
| 37 | {{formula}} | ||
| 38 | 1^3+2^3+\dots+n^3=(1+2+\dots+n)^2 | ||
| 39 | {{/formula}} | ||
| 40 | |||
| 41 | {{formula}} | ||
| 42 | (a+b)^3=a^3+\dots | ||
| 43 | {{/formula}} | ||
| 44 | |||
| 45 | {{/aufgabe}} | ||
| 46 | |||
| |
221.1 | 47 | {{aufgabe id="Potenz als Schreibweise – Potenz von Potenzen" afb="II" kompetenzen="K1, K4, K5" zeit="4" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}} |
| |
218.1 | 48 | Gegeben sind die Terme {{formula}}(5^2)^3,\ (5^3)^2,\ (5^1)^6,\ (5^6)^1{{/formula}}. |
| |
213.1 | 49 | (% style="list-style: alphastyle" %) |
| |
218.1 | 50 | 1. Berechne die Terme und vergleiche die Ergebnisse. |
| |
221.1 | 51 | 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 | 52 | {{/aufgabe}} |
| 53 | |||
| |
221.1 | 54 | {{aufgabe id="Potenz als Schreibweise – Potenz von Potenzen – begründen" afb="III" kompetenzen="K1, K2" zeit="4" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}} |
| 55 | (% style="list-style: alphastyle" %) | ||
| |
226.1 | 56 | 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. |
| |
222.1 | 57 | 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 | 58 | {{/aufgabe}} |
| 59 | |||
| |
224.1 | 60 | == Potenz mit ganzzahligen Exponenten == |
| |
214.1 | 61 | |
| |
229.1 | 62 | {{aufgabe id="Zahlenfolge und Potenzschreibweise" afb="II" kompetenzen="K1, K4, K5" zeit="4" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}} |
| |
236.1 | 63 | Gegeben ist folgender Ausschnitt aus einer Zahlenfolge: |
| 64 | | 16 | 8 | 4 | 2 | 1 | | ||
| |
262.1 | 65 | |
| |
229.1 | 66 | (% style="list-style: alphastyle" %) |
| |
236.1 | 67 | 1. Stelle die fünf Zahlen in der Form {{formula}}2^n{{/formula}} dar. |
| |
238.1 | 68 | 1. Beschreibe das Muster der Zahlenfolge und das Muster in der Potenzdarstellung. |
| |
229.1 | 69 | 1. Ergänze die Folge nach links um ein weiteres Glied und nach rechts um zwei weitere Glieder. |
| 70 | 1. Ordne auch den neu entstandenen Zahlen passende Potenzen der Form {{formula}}2^n{{/formula}} zu und erläutere, warum diese Zuordnung sinnvoll ist. | ||
| 71 | {{/aufgabe}} | ||
| 72 | |||
| |
214.1 | 73 | {{aufgabe id="Wertetabelle mit negativen Exponenten" afb="I" kompetenzen="K5" quelle="Böhringer, Hauptmann, Könings" cc="BY-SA" zeit="2"}} |
| |
238.1 | 74 | Bestimme die fehlenden Exponenten und Werte in den Lücken: |
| |
214.1 | 75 | | {{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}} |
| 76 | | 27 | 9 | 3 | {{formula}}\square{{/formula}} | {{formula}}\square{{/formula}} |{{formula}}\square{{/formula}}| {{formula}}\square{{/formula}} | ||
| 77 | {{/aufgabe}} | ||
| 78 | |||
| |
238.1 | 79 | {{aufgabe id="Von der Potenz zum Bruch" afb="I" kompetenzen="K5" zeit="2" quelle="Böhringer, Hauptmann, Könings" cc="BY-SA"}} |
| |
164.1 | 80 | Gib als Bruch an und berechne, wenn möglich. |
| 81 | (% style="list-style: alphastyle" %) | ||
| 82 | 1. {{formula}}3^{-5}{{/formula}} | ||
| 83 | 1. {{formula}} a^{-b}{{/formula}} | ||
| 84 | 1. {{formula}}8 \cdot b^{-2}{{/formula}} | ||
| 85 | {{/aufgabe}} | ||
| 86 | |||
| |
205.1 | 87 | {{aufgabe id="Vom Bruch zum negativen Exponenten" afb="I" kompetenzen="K5" zeit="1" quelle="[[KMap>>https://kmap.eu]]" cc="BY-SA"}} |
| |
238.1 | 88 | Gib {{formula}} \frac{1}{8} {{/formula}} in Potenzschreibweise an. |
| |
200.1 | 89 | {{/aufgabe}} |
| 90 | |||
| |
243.1 | 91 | {{aufgabe id="Negative Exponenten – Darstellungen vergleichen und begründen" afb="II-III" kompetenzen="K1, K2, K4, K5" zeit="6" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}} |
| |
239.1 | 92 | Mehrere Schülerinnen und Schüler stellen die Zahl {{formula}}\frac{1}{81}{{/formula}} als Potenz {{formula}}b^n{{/formula}} dar. Sie machen folgende Angaben: |
| |
238.1 | 93 | S1: Für meine Darstellung gilt {{formula}}b = 3{{/formula}}. |
| 94 | S2: Für meine Darstellung gilt {{formula}}b = \frac{1}{3}{{/formula}}. | ||
| 95 | S3: Für meine Darstellung gilt {{formula}}b = 9{{/formula}}. | ||
| 96 | S4: Für meine Darstellung gilt {{formula}}n = 2{{/formula}}. | ||
| 97 | S5: Für meine Darstellung gilt {{formula}}n = -4{{/formula}}. | ||
| 98 | S6: Für meine Darstellung gilt {{formula}}n = -1{{/formula}}. | ||
| 99 | |||
| 100 | (% style="list-style: alphastyle" %) | ||
| 101 | 1. Bestimme zu jeder Angabe eine passende Potenzdarstellung von {{formula}}\frac{1}{81}{{/formula}}, falls möglich. | ||
| 102 | 1. Vergleiche die gefundenen Darstellungen und gib an, welche übereinstimmen. | ||
| |
239.1 | 103 | 1. Erläutere an zwei passenden Darstellungen, wie sich der Exponent verändert, wenn man die Basis durch ihren Kehrbruch ersetzt. |
| |
238.1 | 104 | {{/aufgabe}} |
| 105 | |||
| |
243.1 | 106 | {{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"}} |
| |
241.1 | 107 | Gegeben sind drei Gleichungen ({{formula}}x \in \mathbb{R},\ x \ne 0{{/formula}}): |
| 108 | |||
| |
281.1 | 109 | {{formula}}x^{-1} = -x,\quad x^{-1} = \frac{1}{x},\quad x^{-1} = x{{/formula}} |
| |
280.1 | 110 | |
| |
227.1 | 111 | (% style="list-style: alphastyle" %) |
| |
241.1 | 112 | 1. Gib zu jeder Gleichung passende Beispiele oder Gegenbeispiele an. |
| 113 | 1. Ordne die Gleichungen den folgenden Gleichungen zu und begründe: {{formula}}1=1,\quad x^2=-1,\quad x^2=1{{/formula}} | ||
| 114 | 1. Begründe, warum der Fall {{formula}}x=0{{/formula}} ausgeschlossen werden muss. | ||
| |
202.1 | 115 | {{/aufgabe}} |
| 116 | |||
| |
225.1 | 117 | == Potenzen mit Exponenten der Form 1/n == |
| 118 | |||
| |
254.1 | 119 | {{aufgabe id="Zahlenfolge und Potenzen mit Exponenten 1/n" afb="II" kompetenzen="K1, K4, K5" zeit="4" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}} |
| |
258.1 | 120 | Gegeben ist folgender Ausschnitt aus einer Zahlenfolge: |
| |
263.1 | 121 | | 256 | 16 | 4 | 2 | {{formula}}\sqrt{2}{{/formula}} | |
| |
251.1 | 122 | |
| 123 | (% style="list-style: alphastyle" %) | ||
| |
259.1 | 124 | 1. Stelle die Zahlen in der Form {{formula}}2^k{{/formula}} dar. |
| |
258.1 | 125 | 1. Beschreibe das Muster der Zahlenfolge und das Muster in der Potenzdarstellung. |
| |
262.1 | 126 | 1. Ergänze die Folge nach rechts um ein weiteres Glied. |
| 127 | 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. | ||
| |
251.1 | 128 | {{/aufgabe}} |
| 129 | |||
| |
247.1 | 130 | {{aufgabe id="Potenzen mit Exponenten 1/n – Bedeutung klären" afb="II-III" kompetenzen="K1, K4" zeit="5" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}} |
| |
276.1 | 131 | Gegeben sind die Gleichungen: |
| |
277.1 | 132 | |
| |
278.1 | 133 | {{formula}}(16^{\frac{1}{2}})^2 = 16,\quad (8^{\frac{1}{3}})^3 = 8,\quad (16^{\frac{1}{4}})^4 = 16{{/formula}} |
| |
277.1 | 134 | |
| |
275.1 | 135 | (% style="list-style: alphastyle" %) |
| 136 | 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. | ||
| 137 | 1. Vergleiche die Ergebnisse und beschreibe, wann eine und wann mehrere Zahlen möglich sind. | ||
| 138 | 1. Lege fest, welche dieser Zahlen durch die Potenzschreibweise bezeichnet wird, und begründe deine Entscheidung. | ||
| 139 | {{/aufgabe}} | ||
| 140 | |||
| |
254.1 | 141 | {{aufgabe id="Wertetabelle mit Exponenten 1/n" afb="I" kompetenzen="K4, K5" quelle="Holger Engels" cc="BY-SA" zeit="3"}} |
| |
249.1 | 142 | Ergänze die Wertetabelle: |
| 143 | |||
| 144 | | {{formula}}2^4{{/formula}} | {{formula}}2^2{{/formula}} | {{formula}}2^1{{/formula}} | {{formula}}2^{\frac{1}{2}}{{/formula}} | {{formula}}2^{\frac{1}{4}}{{/formula}} | | ||
| 145 | | 16 | 4 | 2 | {{formula}}\square{{/formula}} | {{formula}}\square{{/formula}} | | ||
| |
257.1 | 146 | {{/aufgabe}} |
| |
249.1 | 147 | |
| |
257.1 | 148 | {{aufgabe id="Von der Potenz- zur Wurzelschreibweise" afb="II" kompetenzen="K5, K6" zeit="2" quelle="Böhringer, Hauptmann, Könings" cc="BY-SA"}} |
| |
154.1 | 149 | Gib in Wurzelschreibweise an und berechne, wenn möglich. |
| |
14.1 | 150 | (% style="list-style: alphastyle" %) |
| |
21.1 | 151 | 1. {{formula}}81^{\frac{1}{2}}{{/formula}} |
| |
23.1 | 152 | 1. {{formula}}8^{\frac{1}{3}}{{/formula}} |
| |
26.1 | 153 | 1. {{formula}}0,0016^{\frac{1}{4}}{{/formula}} |
| |
14.1 | 154 | {{/aufgabe}} |
| |
74.1 | 155 | |
| |
198.1 | 156 | {{aufgabe id="Von der Wurzel- zur Potenzschreibweise" afb="I" kompetenzen="K5, K6" zeit="2" quelle="Böhringer, Hauptmann, Könings" cc="BY-SA"}} |
| |
154.1 | 157 | Gib in Potenzschreibweise an und berechne, wenn möglich. |
| |
73.1 | 158 | (% style="list-style: alphastyle" %) |
| |
78.1 | 159 | 1. {{formula}}\sqrt{3^5}{{/formula}} |
| |
79.1 | 160 | 1. {{formula}}\sqrt[4]{9^2}{{/formula}} |
| |
80.1 | 161 | 1. {{formula}}\sqrt[a]{b^c}{{/formula}} |
| |
73.1 | 162 | {{/aufgabe}} |
| |
74.1 | 163 | |
| |
225.1 | 164 | == Potenzen mit rationalen Exponenten == |
| 165 | |||
| |
260.1 | 166 | {{aufgabe id="Zahlenfolge und Potenzen mit Exponenten m/n" afb="II-III" kompetenzen="K1, K4, K5" zeit="5" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}} |
| 167 | Gegeben ist folgender Ausschnitt aus einer Zahlenfolge: | ||
| |
285.2 | 168 | | {{formula}}\sqrt{2}{{/formula}} | 2 | {{formula}}2\sqrt{2}{{/formula}} | 4 | {{formula}}4\sqrt{2}{{/formula}} | |
| |
225.1 | 169 | |
| |
252.1 | 170 | (% style="list-style: alphastyle" %) |
| |
285.3 | 171 | 1. Stelle die Zahlen in der Form {{formula}}2^k{{/formula}} dar. |
| |
260.1 | 172 | 1. Beschreibe das Muster der Zahlenfolge und das Muster in der Potenzdarstellung. |
| |
285.3 | 173 | 1. Ergänze die Folge nach links und rechts um je zwei Folgenglieder. |
| 174 | 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. | ||
| |
225.1 | 175 | {{/aufgabe}} |
| 176 | |||
| |
285.4 | 177 | {{aufgabe id="Rationale Exponenten – eine geeignete Definition begründen" afb="III" kompetenzen="K1, K2, K4" zeit="8" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}} |
| |
252.1 | 178 | Für Potenzen mit rationalen Exponenten werden zwei mögliche Darstellungen vorgeschlagen: |
| 179 | |||
| |
279.1 | 180 | {{formula}}a^{\frac{m}{n}} = (a^{\frac{1}{n}})^m \quad \text{und} \quad a^{\frac{m}{n}} = (a^m)^{\frac{1}{n}}{{/formula}} |
| 181 | |||
| |
252.1 | 182 | (% style="list-style: alphastyle" %) |
| 183 | 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. | ||
| |
256.1 | 184 | 1. Untersuche weitere Beispiele (z.B. {{formula}}a=-8,\ m=2,\ n=3{{/formula}}) und prüfe, ob beide Darstellungen stets denselben Wert liefern. |
| |
285.4 | 185 | 1. Beurteile, welche der beiden Darstellungen sich als allgemeine Definition für a^{m/n} eignet, und begründe deine Entscheidung. |
| |
252.1 | 186 | {{/aufgabe}} |
| 187 | |||
| |
256.1 | 188 | {{aufgabe id="Rationale Exponenten – Definition anwenden" afb="I-II" kompetenzen="K4, K5" zeit="3" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}} |
| |
265.1 | 189 | Berechne die folgenden Potenzen. Verwende dabei die Darstellung {{formula}}(a^{\frac{1}{n}})^m{{/formula}}. |
| |
256.1 | 190 | (% style="list-style: alphastyle" %) |
| |
265.1 | 191 | 1. {{formula}}16^{\frac{3}{2}}{{/formula}} |
| 192 | 1. {{formula}}27^{\frac{2}{3}}{{/formula}} | ||
| 193 | 1. {{formula}}81^{\frac{3}{4}}{{/formula}} | ||
| |
256.1 | 194 | {{/aufgabe}} |
| 195 | |||
| 196 | {{aufgabe id="Lücken bei der Wurzel- und Potenzschreibweise" afb="II" kompetenzen="K5" quelle="Böhringer, Hauptmann, Könings" cc="BY-SA" zeit="5"}} | ||
| 197 | Ermittle die fehlenden Zahlen in den Lücken: | ||
| 198 | (% style="list-style: alphastyle" %) | ||
| 199 | 1. {{formula}}a^{\frac{\square}{4}}=\sqrt[\square]{a^5}{{/formula}} | ||
| 200 | 1. {{formula}}\sqrt[5]{b^{\frac{\square}{2}}}= b^{\frac{3}{10}}{{/formula}} | ||
| 201 | 1. {{formula}}\sqrt[\square]{c^{\frac{4}{5}}}= c^{\frac{4}{15}}{{/formula}} | ||
| 202 | 1. {{formula}}\sqrt[4]{d^{\frac{2}{3}}}= d^{\frac{\square}{6}}{{/formula}} | ||
| 203 | {{/aufgabe}} | ||
| 204 | |||
| |
225.1 | 205 | == Zehnerpotenzen und Normdarstellung == |
| 206 | |||
| |
302.1 | 207 | {{aufgabe id="Gleicher Wert – verschiedene Darstellungen" afb="II-III" kompetenzen="K4, K5, K6" zeit="4" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}} |
| |
298.1 | 208 | Gegeben ist die Zahl {{formula}}3{,}1415{{/formula}}. |
| |
266.1 | 209 | |
| 210 | (% style="list-style: alphastyle" %) | ||
| |
301.1 | 211 | 1. Bestimme Darstellungen der Form {{formula}}a_n \cdot 10^n{{/formula}} für mindestens drei verschiedene Exponenten {{formula}}n{{/formula}}. |
| 212 | 1. Beschreibe, wie sich {{formula}}a_n{{/formula}} verändert, wenn {{formula}}n{{/formula}} vergrößert bzw. verkleinert wird. | ||
| 213 | 1. Formuliere einen Zusammenhang zwischen {{formula}}a_n{{/formula}} und {{formula}}n{{/formula}}, der für alle deine Darstellungen gilt. | ||
| |
266.1 | 214 | {{/aufgabe}} |
| 215 | |||
| |
306.1 | 216 | {{aufgabe id="Gleicher Wert – Zusammenhang von a und n" afb="II-III" kompetenzen="K4, K5, K6" zeit="4" quelle="Rathgeb (überarbeitet)" cc="BY-SA"}} |
| 217 | Gegeben ist die Zahl {{formula}}3{,}1415{{/formula}}. | ||
| 218 | |||
| 219 | (% style="list-style: alphastyle" %) | ||
| 220 | 1. Bestimme zwei verschiedene Darstellungen der Zahl in der Form {{formula}}a \cdot 10^n{{/formula}}. | ||
| 221 | 1. Vergleiche deine Darstellungen und beschreibe, wie sich {{formula}}a{{/formula}} verändert, wenn {{formula}}n{{/formula}} verändert wird. | ||
| 222 | 1. Formuliere einen Zusammenhang zwischen {{formula}}a{{/formula}} und {{formula}}n{{/formula}}, der für alle Darstellungen dieser Zahl gilt. | ||
| 223 | {{/aufgabe}} | ||
| 224 | |||
| |
303.1 | 225 | {{aufgabe id="Zehnerpotenzen – Größen vergleichen und Strategie entwickeln" afb="II-III" kompetenzen="K1, K2, K4" zeit="5" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}} |
| 226 | Gegeben sind folgende Zahldarstellungen: | ||
| 227 | |||
| 228 | {{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}} | ||
| 229 | |||
| 230 | (% style="list-style: alphastyle" %) | ||
| 231 | 1. Ordne die Zahlen der Größe nach (von klein nach groß). | ||
| 232 | 1. Begründe deine Ordnung ausschließlich mithilfe der Exponenten und Vorfaktoren, ohne die Zahlen vollständig auszurechnen. | ||
| 233 | 1. Formuliere und begründe eine allgemeine Strategie zum Vergleich von Zahlen der Form {{formula}}\pm a_n \cdot 10^n{{/formula}}. | ||
| 234 | {{/aufgabe}} | ||
| 235 | |||
| |
306.1 | 236 | {{aufgabe id="Kommaverschiebung und Zehnerpotenzen" afb="II-III" kompetenzen="K1, K4, K5" zeit="4" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}} |
| 237 | Gegeben ist {{formula}}a = 3{,}1415{{/formula}}. | ||
| |
302.1 | 238 | |
| 239 | (% style="list-style: alphastyle" %) | ||
| |
306.1 | 240 | 1. (((Definiere: |
| 241 | * {{formula}}b{{/formula}} entsteht aus {{formula}}a{{/formula}} durch Verschiebung des Kommas um 2 Stellen nach rechts. | ||
| 242 | * {{formula}}c{{/formula}} entsteht aus {{formula}}a{{/formula}} durch Verschiebung des Kommas um 2 Stellen nach links. | ||
| |
302.1 | 243 | |
| |
306.1 | 244 | Bestimme {{formula}}b{{/formula}} und {{formula}}c{{/formula}}. |
| |
302.1 | 245 | ))) |
| |
306.1 | 246 | 1. Stelle {{formula}}b{{/formula}} und {{formula}}c{{/formula}} in der Form {{formula}}a \cdot 10^n{{/formula}} dar. |
| 247 | 1. Bestimme {{formula}}n{{/formula}} so, dass {{formula}}0{,}0031415 = a \cdot 10^n{{/formula}} gilt. | ||
| |
302.1 | 248 | 1. Formuliere einen allgemeinen Zusammenhang zwischen der Verschiebung des Kommas und der Multiplikation mit {{formula}}10^n{{/formula}}. |
| 249 | {{/aufgabe}} | ||
| 250 | |||
| |
307.1 | 251 | {{aufgabe id="Eine Zahl – verschiedene Darstellungen vergleichen" afb="II-III" kompetenzen="K4, K5, K6" zeit="4" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}} |
| |
306.1 | 252 | Gegeben ist die Zahl {{formula}}0{,}000034{{/formula}}. |
| 253 | |||
| 254 | (% style="list-style: alphastyle" %) | ||
| 255 | 1. Bestimme drei verschiedene Darstellungen der Zahl in der Form {{formula}}a \cdot 10^n{{/formula}}. | ||
| 256 | 1. Vergleiche deine Darstellungen hinsichtlich der Größe von {{formula}}a{{/formula}} und des Exponenten {{formula}}n{{/formula}}. | ||
| 257 | 1. Wähle die Darstellung, für die {{formula}}1 \le a < 10{{/formula}} gilt, und begründe, warum diese Darstellung besonders geeignet ist. | ||
| 258 | {{/aufgabe}} | ||
| 259 | |||
| |
302.1 | 260 | {{aufgabe id="Zahlen in der Form {{formula~}~}a_n \cdot 10^n{{/formula~}~} darstellen und deuten" afb="II" kompetenzen="K4, K5, K6" zeit="4" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}} |
| |
306.1 | 261 | Gegeben ist die Zahl {{formula}}0{,}000034{{/formula}}. |
| |
298.1 | 262 | |
| 263 | (% style="list-style: alphastyle" %) | ||
| |
306.1 | 264 | 1. Bestimme drei verschiedene Darstellungen der Zahl in der Form {{formula}}a \cdot 10^n{{/formula}}. |
| 265 | 1. Wähle darunter die Darstellung, für die {{formula}}1 \le a < 10{{/formula}} gilt. | ||
| 266 | 1. Erläutere, wodurch sich diese Darstellung von den anderen unterscheidet. | ||
| |
267.1 | 267 | {{/aufgabe}} |
| 268 | |||
| |
302.1 | 269 | {{aufgabe id="Normdarstellung – Notwendigkeit erkennen" afb="II-III" kompetenzen="K1, K4" zeit="4" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}} |
| 270 | Gegeben sind die Zahldarstellungen: | ||
| |
267.1 | 271 | |
| |
298.1 | 272 | {{formula}}0{,}000034,\quad 3{,}4 \cdot 10^{-5},\quad 34 \cdot 10^{-6},\quad 0{,}34 \cdot 10^{-4}{{/formula}} |
| |
267.1 | 273 | |
| 274 | (% style="list-style: alphastyle" %) | ||
| |
296.1 | 275 | 1. Untersuche, ob die Darstellungen denselben Zahlenwert besitzen, und begründe dein Ergebnis. |
| |
298.1 | 276 | 1. Vergleiche die Darstellungen hinsichtlich ihrer Eignung zur schnellen Bestimmung der Größenordnung. |
| 277 | 1. Wähle eine geeignete Darstellung aus und begründe deine Entscheidung. | ||
| |
267.1 | 278 | {{/aufgabe}} |
| 279 | |||
| |
302.1 | 280 | {{aufgabe id="Normdarstellung – Fehler erkennen und begründen" afb="II-III" kompetenzen="K1, K4, K5" zeit="5" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}} |
| |
289.1 | 281 | Gegeben sind Vorschläge: |
| 282 | |||
| |
288.2 | 283 | * {{formula}}0{,}0045 = 4{,}5 \cdot 10^{-3}{{/formula}} |
| 284 | * {{formula}}0{,}0045 = 45 \cdot 10^{-4}{{/formula}} | ||
| 285 | * {{formula}}4500 = 4{,}5 \cdot 10^{3}{{/formula}} | ||
| 286 | * {{formula}}4500 = 0{,}45 \cdot 10^{4}{{/formula}} | ||
| |
267.1 | 287 | |
| 288 | (% style="list-style: alphastyle" %) | ||
| |
289.1 | 289 | 1. Prüfe die Darstellungen und korrigiere falsche. |
| |
298.1 | 290 | 1. Begründe deine Korrekturen. |
| 291 | 1. Formuliere Bedingungen für eine Normdarstellung der Form {{formula}}a \cdot 10^n{{/formula}} und erläutere, warum diese Bedingungen eine eindeutige Darstellung gewährleisten. | ||
| |
267.1 | 292 | {{/aufgabe}} |
| 293 | |||
| |
302.1 | 294 | {{aufgabe id="Normdarstellung – Größe und Genauigkeit unterscheiden" afb="III" kompetenzen="K1, K4, K6" zeit="3" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}} |
| |
298.1 | 295 | Gegeben sind Darstellungen: |
| 296 | |||
| 297 | {{formula}}3{,}4 \cdot 10^6 \quad \text{und} \quad 3{,}40 \cdot 10^6{{/formula}} | ||
| 298 | |||
| |
289.1 | 299 | (% style="list-style: alphastyle" %) |
| |
298.1 | 300 | 1. Vergleiche die beiden Darstellungen hinsichtlich ihres Zahlenwertes. |
| 301 | 1. Erläutere, welche Information sich in der Mantisse unterscheidet. | ||
| |
302.1 | 302 | 1. Erläutere, welche zusätzliche Information durch die Darstellung {{formula}}3{,}40 \cdot 10^6{{/formula}} im Vergleich zu {{formula}}3{,}4 \cdot 10^6{{/formula}} gegeben wird. |
| |
298.1 | 303 | {{/aufgabe}} |
| 304 | |||
| |
306.1 | 305 | {{aufgabe id="Normdarstellung und WTR-Darstellung" afb="II" kompetenzen="K4, K5, K6" zeit="4" quelle="Martin Rathgeb" cc="BY-SA"}} |
| |
298.1 | 306 | |
| 307 | (% style="list-style: alphastyle" %) | ||
| 308 | 1. (((Gegeben sind Anzeigen eines Taschenrechners (sog. SCI-Notation): | ||
| 309 | |||
| 310 | [[image:Taschenrechnerdisplay.png||width="120"]] | ||
| 311 | [[image:Taschenrechnerdisplay_1.png||width="120"]] | ||
| 312 | |||
| |
309.1 | 313 | 1. Gib die dargestellten Zahlen jeweils in Normdarstellung an. |
| 314 | 1. Gib die Zahlen zusätzlich in Dezimalschreibweise an. | ||
| |
290.1 | 315 | ))) |
| |
298.1 | 316 | 1. (((Gegeben sind Zahlen in Normdarstellung (sog. wissenschaftliche Notation): |
| 317 | |||
| 318 | {{formula}}3{,}2 \cdot 10^5,\quad 7{,}5 \cdot 10^{-3},\quad 1{,}04 \cdot 10^8{{/formula}} | ||
| 319 | |||
| |
309.1 | 320 | 1. Gib diese Zahlen in der vom Taschenrechner verwendeten Schreibweise (SCI-Notation) an. |
| 321 | 1. Vergleiche die beiden Darstellungsformen und benenne einen Unterschied in ihrer Schreibweise. | ||
| |
298.1 | 322 | ))) |
| 323 | {{/aufgabe}} | ||
| |
300.1 | 324 | |
| |
301.1 | 325 | {{seitenreflexion bildungsplan="5" kompetenzen="5" anforderungsbereiche="5" kriterien="5" menge="5"/}} |