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    Potenzgesetze:
    1. Potenzen mit gleicher Basis werden multipliziert, indem man die Exponenten addiert und die Basis beibehält.
      ap · aq = ap + q

    2. Potenzen mit gleicher Basis werden dividiert, indem man die Exponenten subtrahiert und die Basis beibehält.
      ap : aq = ap − q

    3. Potenzen mit gleichen Exponenten werden multipliziert, indem man die Basen multipliziert und den Exponenten beibehält.
      aq · bq = (a · b)q

    4. Potenzen mit gleichen Exponenten werden dividiert, indem man die Basen dividiert und den Exponenten beibehält.
      aq : bq = (a : b)q

    5. Potenzen werden potenziert, indem man die Exponenten multipliziert.
      (ap)q = ap·q
  • Gesamtstoff zum Thema
  • Aufgabenbereich und Bedienung

Aufgabe

Aufgabe 1 von 6 in Level 2
  • Schreibe als Potenz mit der angegebenen Basis.
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  • 16
    9
    =
    2
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Potenzen mit gleicher Basis
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Potenzen mit gleicher Basis

Kanal: Mathegym
Potenzen mit gleichem Exponent
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Potenz einer Potenz
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Was sind die fünf grundlegenden Potenzgesetze?
#539
Potenzgesetze:
  1. Potenzen mit gleicher Basis werden multipliziert, indem man die Exponenten addiert und die Basis beibehält.
    ap · aq = ap + q

  2. Potenzen mit gleicher Basis werden dividiert, indem man die Exponenten subtrahiert und die Basis beibehält.
    ap : aq = ap − q

  3. Potenzen mit gleichen Exponenten werden multipliziert, indem man die Basen multipliziert und den Exponenten beibehält.
    aq · bq = (a · b)q

  4. Potenzen mit gleichen Exponenten werden dividiert, indem man die Basen dividiert und den Exponenten beibehält.
    aq : bq = (a : b)q

  5. Potenzen werden potenziert, indem man die Exponenten multipliziert.
    (ap)q = ap·q
Beispiel 1
Beispiel zu Potenzgesetz 1:
 
    
 
3
2
·
3
5
=
3
2
+
5
=
3
7
=
3
·
3
·
3
·
3
·
3
·
3
·
3
7mal
=
2187
Beispiel zu Potenzgesetz 2:
 
    
 
5
6
:
5
5
=
5
6
−
5
=
5
1
=
5
Beispiel zu Potenzgesetz 3:
 
    
 
5
2
·
7
2
=
5
·
7
2
=
35
2
=
1225
Beispiel zu Potenzgesetz 4:
 
    
 
15
2
:
5
2
=
15
:
5
2
=
3
2
=
9
Beispiel zu Potenzgesetz 5:
 
    
 
2
3
4
=
2
3
·
4
=
2
12
=
4096
Beispiel 2
Fasse zusammen:
35c
7
6d
2
:
7
 
c
2
d
5
Was bedeutet eine Potenz mit negativer Hochzahl, z.B. \(2^{-3}\)?
#1406
Ein negativer Exponent bedeutet, dass man den Kehrwert der Potenz mit positivem Exponenten bildet: \[ a^{-n} = \frac{1}{a^{n}} \qquad (a \ne 0) \] Der Exponent wird dabei positiv: \[ a^{-1} = \frac{1}{a}, \quad a^{-2} = \frac{1}{a^2}, \quad a^{-3} = \frac{1}{a^3}, \dots \]

Einfaches Zahlenbeispiel:

\[ 4^{-2} = \frac{1}{4^2} = \frac{1}{16} \]
Beispiel

Bestimme das Ergebnis.

\(\displaystyle \left(\frac35\right)^{-3}\)

Was ist eine Potenz, wie 4^3, und welche Begriffe sind damit verbunden? Was ergibt 4^0?
#726
Eine Potenz wie \(4^3\) ist eine Kurzschreibweise für das Produkt \( 4 \cdot 4 \cdot 4. \)

Die Zahl \(4\) heißt Basis oder Grundzahl. Die Basis ist die Zahl, die mit sich selbst multipliziert wird.

Die Zahl \(3\) heißt Exponent oder Hochzahl. Der Exponent gibt an, wie oft die Basis als Faktor auftritt.

Allgemein gilt:

\[ a^n = \underbrace{a \cdot a \cdot a \cdots a}_{n\ \text{Faktoren}} \]

Sonderfall: \(a^0=1\)

Potenzen – Grundlagen

Produkte aus lauter gleichen Faktoren kann man als Potenz schreiben:

$$ a \cdot a \cdot a \cdot \ldots \cdot a = a^n $$
  • a = Basis (der wiederholte Faktor)
  • n = Exponent (gibt an, wie oft die Basis vorkommt)
  • \(a^n\) = Potenz
  • Wert der Potenz = Ergebnis der Rechnung

Potenzen mit negativer Basis

Gerader Exponent

Ist der Exponent eine gerade Zahl, wird der Potenzwert positiv:

$$ (-4)^2 = 16 $$

Ungerader Exponent

Ist der Exponent eine ungerade Zahl, wird der Potenzwert negativ:

$$ (-4)^3 = -64 $$

Merke: Bei einer negativen Zahl als Basis bestimmt die Parität (gerade/ungerade) des Exponenten das Vorzeichen des Ergebnisses.


Wichtig: Vorzeichen und Klammern

Soll eine negative Zahl potenziert werden, muss sie als Basis umklammert werden.

$$ (-4)^2 = 16 $$

Ohne Klammern bezieht sich der Exponent nicht auf das Minuszeichen, sondern nur auf die nachfolgende Zahl.

$$ -4^2 = -16 $$

Negative Exponenten

Teilt man eine Potenz sukzessive durch die Basis, erhält man Potenzen mit negativen Exponenten:

$$ a^1,\quad a^0,\quad a^{-1},\quad a^{-2},\quad \ldots $$

Für \(a \neq 0\) gilt:

$$ a^{-n} = \frac{1}{a^n} $$

Beispiel:

$$ 4^{-2} = \frac{1}{4^2} = \frac{1}{16} $$

Spezialfälle

$$ a^1 = a $$ $$ a^0 = 1 \qquad (a \neq 0) $$

Potenz als Produkt

Eine Potenz kann immer als Produkt ausgeschrieben werden:

$$ 3^4 = 3 \cdot 3 \cdot 3 \cdot 3 $$
Beispiel

Ordne der Größe nach. Beginne mit der kleinsten Zahl.

\(\displaystyle {2^{-5}}\text{,}\quad \displaystyle{\left(\frac{1}{2}\right)^{-2}}\text{,}\quad \displaystyle{0{,}1^{-1}}\text{,}\quad \displaystyle{(-2)^{-4}}\text{,}\quad \displaystyle{5^{-2}}\)