Aufgabenbeispiele von Potenzen mit rationalen Hochzahlen

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negative Hochzahlen umwandeln

Beispiel:

Schreibe um in eine Potenz ohne Bruchstrich: 4 x 9

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1 x 9 kann man auch als x -9 schreiben.

Also ist 4 x 9 = 4 · 1 x 9 das gleiche wie 4 x -9 .

n-te Wurzel - rationale Hochzahl

Beispiel:

Schreibe um in eine Potenz ohne Wurzelzeichen: x 5 6

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Eine 6-te Wurzel kann man immer auch als (...) 1 6 schreiben, also gilt hier: x 5 6 = ( x 5 ) 1 6

Diese Doppelpotenz können wir nun mit dem Potenzgesetz weiter verrechnen:

( x 5 ) 1 6 = x5⋅ 1 6 = x 5 6

rationale (+ neg.) Hochzahl umwandeln

Beispiel:

Schreibe so um, dass kein Bruch und kein Minus mehr in einer Hochzahl einer Potenz steht: x - 5 6
(Nutze dazu Wurzelterme und/oder Brüche.)

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Wir können den Exponent ja erst aufspalten und dann mit einem Potenzgesetz verrechnen :

x - 5 6 = x -5 · 1 6 = ( x 5 ) - 1 6 = 1 ( x 5 ) 1 6

Jetzt können wir ja ausnutzen, dass (...) 1 6 immer das gleiche ist wie die 6-te Wurzel, also:

1 ( x 5 ) 1 6 = 1 x 5 6

rationale Potenzen (im Kopf)

Beispiel:

Vereinfache den folgenden Term: 27 2 3

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27 2 3

= ( 27 3 ) 2

= 3 2

= 9

Potenzen ohne WTR

Beispiel:

Vereinfache den folgenden Term: 121 - 1 2

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121 - 1 2

= 1 121 1 2

= 1 121

= 1 11

Potenzen von Dezimalzahlen

Beispiel:

Vereinfache den folgenden Term: 0.09 3 2

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0.09 3 2

= ( 0.09 ) 3

= 0.3 3

= 0,027

Potenzgesetze rationale Exp.

Beispiel:

Berechne ohne WTR: ( 16 -3 ) 1 2

Am Ende muss also eine (potenzfreie) Zahl stehen.

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( 16 -3 ) 1 2

= 16 -3 · 1 2

= 16 1 2 · ( -3 )

= ( 16 1 2 ) -3

= 1 ( 16 ) 3

= 1 4 3

= 1 64

rationale Hochzahlen vereinfachen

Beispiel:

Vereinfache den folgenden Term: x 9 15 · x 6 5

Dabei darf im Ergebnis nur noch eine Hochzahl stehen!

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Hier ist es eben wichtig, dass man die Potenzgesetze erkennt und dann rückwärts anwendet:

x 9 15 · x 6 5

= x 9 15 x 6 5

= x 9 15 + 6 5

= x 9 15 + 18 15

= x 27 15

= x 9 5

rationale Potenzen verrechnen

Beispiel:

Vereinfache den folgenden Term: ( x 4 · ( x 12 ) 15 ) 6

Dabei darf im Ergebnis nur noch eine Hochzahl stehen!

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Hier ist es eben wichtig, dass man die Potenzgesetze erkennt und dann rückwärts anwendet:

( x 4 · ( x 12 ) 15 ) 6

= ( x 1 4 x 15 12 ) 6

= ( x 1 4 x 5 4 ) 6

= ( x 1 4 + 5 4 ) 6

= ( x 3 2 ) 6

= x 3 2 · 6

= x 9

Doppelbruchterm vereinfachen

Beispiel:

Vereinfache den folgenden Term: 5 t -2 10 t -3

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5 t -2 10 t -3

Zuerst schreiben wir die Potenzen mit negativen Hochzahlen in Bruchschreibweise um:

= 5 t 2 10 t 3

Jetzt lösen wir den Doppelbruch auf, indem wir den Zähler mit dem Kehrbruch des Nenners multiplizieren:

= 5 t 2 · t 3 10

= 1 2 t