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    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:

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

Aufgabe 1 von 5 in Level 9
  • Berechne und gib als Bruch in der Form "a/b" an.
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Stoff zum Thema (+Video)
Potenzen mit ganzzahligen Exponenten, Normdarstellung
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Potenzen mit ganzzahligen Exponenten, Normdarstellung

Kanal: Mathegym

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: \(a^0=1\)

Beispiel 1
Vorsicht: Niemals an mit a · n verwechseln!!!.
5
2
=
?
5
·
2
=
?
Beispiel 2
3
4
=
▇
3
−
4
=
▇
1
3
4
=
▇
1
3
−
4
=
▇
0,3
4
=
▇
3
 
4
=
▇
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:

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

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.

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

Was versteht man unter der wissenschaftlichen Notation einer Zahl?
#482
In der Praxis werden sehr große oder sehr kleine Werte oft in der Form a · 10n geschrieben, wobei 1 ≤ a < 10. Man spricht hier auch von wissenschaftlicher Notation.

Bei dieser Notation erkennt man anhand des Exponenten der Zehnerpotenz sofort die Größenordnung. Z.B. hat man bei 103 eine Zahl in der Größenordnung "Tausend". Bei 10-3 dagegen hat man eine Zahl in der Größenordnung eines Tausendstels.

Beispiel
Schreibe in wissenschaftlicher Notation:
a) 5 723 000
b) 0,00095