Potenzieren
Formel
Potenzieren
Potenzieren, d.h. die Potenzrechnung, ermöglicht es, x zu errechnen, wenn x unter einer Wurzel steht.
Beispiel:
Berechne x
\(\eqalign{ & \root 3 \of x = 5 \cr & x = {5^3} = 125 \cr}\)
Bezeichnungen beim Potenzieren
Eine Potenz ist ein Begriff aus der Exponentialrechnung. Sie setzt sich aus einer Mantisse, einer Basis und einem Exponenten zusammen. Es handelt sich dabei um eine vereinfachte Schreibweise einer Multiplikation.
\(m \cdot {a^n}\) | |
m | Mantisse, das ist die Gleitkommazahl vor der Potenz |
\({a^n}\) | Potenz |
a | Basis oder Grundzahl beschreibt, welche Basis zu multiplizieren ist, |
\({^n}\) | Exponent oder Hochzahl beschreibt, wie oft die Basis mit sich selbst zu multiplizieren ist |
Potenzen mit ganzzahligen Exponenten
Beim Potenzieren handelt es sich um eine abgekürzte Schreibweise für eine spezielle Multiplikation, bei der ein Faktor „a“ n-mal mit sich selbst multipliziert wird. Man spricht „a hoch n“.
\(\eqalign{ & {a^n} = a \cdot a \cdot a \cdot ... \cdot a \cr & a \in {\Bbb R} \cr & n \in {\Bbb N}\backslash \left\{ 0 \right\} \cr}\)
- Quadrieren: Multipliziert man eine Zahl einmal mit sich selbst, bzw. nimmt man eine Zahl zum Quadrat, so spricht man vom Quadrieren. Die Hochzahl bzw. der Exponent ist also 2. Beispiel: x2
Quadriert man eine negative Zahl, so ist das Resultat eine positive Zahl. Beispiel: (-2)2=4 - Kubieren: Multipliziert man eine Zahl zweimal mit sich selbst, bzw. nimmt man eine Zahl zur dritten Potenz, so spricht man vom Kubieren. Die Hochzahl bzw. der Exponent ist also 3. Beispiel: x3
Kubiert man eine negative Zahl, so ist das Resultat eine negative Zahl. Beispiel: (-2)3= -8
Potenzen mit negativen Exponenten
Eine Potenz mit negativem Exponent kann in einen Quotienten umgewandelt werden, in dessen Zähler eine 1 steht und dessen Nenner die Basis der Potenz aber mit positivem Exponenten ist. In der Praxis geht man aber eher umgekehrt vor und macht aus einem Bruch eine Potenz mit negativem Exponent.
\({a^{ - n}} = \dfrac{1}{{{a^n}}}\)
Potenzen mit negativer Basis
Potenzen von Zahlen mit einer negativen Basis sind positiv, wenn der Exponent gerade ist bzw. negativ, wenn der Exponent ungerade ist.
Beispiel:
- negative Basis, gerader Exponent: \({\left( { - 3} \right)^4} = \left( { - 3} \right) \cdot \left( { - 3} \right) \cdot \left( { - 3} \right) \cdot \left( { - 3} \right) = 9 \cdot 9 = 81\)
- negative Basis, ungerader Exponent: \({\left( { - 3} \right)^3} = \left( { - 3} \right) \cdot \left( { - 3} \right) \cdot \left( { - 3} \right) = 9 \cdot \left( { - 3} \right) = - 27\)
Beispiel aus der Physik:
Lichtgeschwindigkeit
\({{c_0} = {{2,99792.10}^8}\dfrac{m}{s}}\) | Potenzen |
2,99792 | Mantisse |
10 | Basis |
8 | Exponent |
\({\dfrac{m}{s}}\) | physikalische Einheit |
Schon den nächsten Urlaub geplant?
Auf maths2mind kostenlos auf Prüfungen vorbereiten!
Nach der Prüfung in Ruhe entspannen
Wissenspfad
Zur aktuellen Lerneinheit empfohlenes Vorwissen
Potenzieren, Wurzelziehen und Logarithmieren | Potenzen, Wurzeln und Logarithmen ermöglichen es x zu berechnen wenn x unter einer Wurzel steht oder wenn x die Basis oder der Exponent einer Potenz ist. |
Aktuelle Lerneinheit
Potenzieren | Potenzieren ermöglicht es, x zu errechnen, wenn x unter einer Wurzel steht. |
Verbreitere dein Wissen zur aktuellen Lerneinheit
Rechenregeln für Logarithmen | Bild
|
Rechenregeln für Wurzelziehen | Wurzelrechnung geht vor Punktrechnung geht vor Strichrechnung |
Rechenregeln beim Potenzieren | Potenzrechnung geht vor Punktrechnung geht vor Strichrechnung |
Logarithmen Grundbegriffe | Bild
|
Radizieren bzw. Wurzelziehen | Radizieren bzw. Wurzelziehen ermöglicht es, x zu errechnen, wenn x die Basis einer Potenz ist. |
Potenzen von Binomen | Ein Binom ist ein Polynom mit genau 2 Gliedern. Es kann eine Summe oder eine Differenz sein. |
Aufgaben zu diesem Thema
Aufgabe 45
Potenzen mit reellen Exponenten
Vereinfache:
\(w = {( - 1)^{2n + 1}}\)
Aufgabe 62
Potenzieren von Potenzen
Vereinfache:
\(w = {\left( {\dfrac{{4{a^2}}}{{{b^3}}}} \right)^3}:{\left( {\dfrac{{4{a^3}}}{b}} \right)^4}\)
Aufgabe 46
Potenzen mit reellen Exponenten
Vereinfache:
\(w = {4^3}\)
Aufgabe 63
Potenzieren von Potenzen
Vereinfache:
\(w = \dfrac{{{2^4} \cdot {4^2} \cdot {b^{ - 1}}}}{{5{a^2} \cdot {b^{ - 3}}}}:\dfrac{{{2^5} \cdot {a^{ - 2}} \cdot b \cdot {5^{ - 1}}}}{{{{16}^{ - 1}} \cdot {b^{ - 1}}}}\)
Schon den nächsten Badeurlaub geplant?
Auf maths2mind kostenlos auf Prüfungen vorbereiten!
Damit niemand mehr bei Mathe in's Schwimmen kommt!
Aufgabe 1121
AHS - 1_121 & Lehrstoff: AG 2.1
Quelle: Aufgabenpool für die SRP in Mathematik (12.2015)
Angabe mit freundlicher Genehmigung vom Bundesministerium für Bildung; Lösungsweg: Maths2Mind
Potenzen
Gegeben ist der Term \({\left( {{a^4} \cdot {b^{ - 5}} \cdot c} \right)^{ - 3}}\)
- Aussage 1: \(a \cdot {b^{ - 8}} \cdot {c^{ - 2}}\)
- Aussage 2: \(\dfrac{{{b^{15}}}}{{{a^{12}} \cdot {c^3}}}\)
- Aussage 3: \({\left( {\dfrac{{{b^8} \cdot {c^2}}}{a}} \right)^{ - 1}}\)
- Aussage 4: \({\left( {\dfrac{{{a^4} \cdot c}}{{{b^5}}}} \right)^{ - 1}}\)
- Aussage 5: \({a^{ - 12}} \cdot {b^{ 15}} \cdot {c^{ - 3}}\)
Aufgabenstellung:
Welche(r) der obenstehenden Terme ist/sind zum gegebenen Term äquivalent? Kreuzen Sie die zutreffende(n) Antwort(en) an!
Aufgabe 47
Potenzen mit reellen Exponenten:
Vereinfache:
\(w = {( - 4)^3}\)