Die Potenzgesetze
1. Gleiche Basis, Multiplikation
Wenn du Potenzen mit gleicher Basis multiplizierst, addiere die Exponenten. Beispiel: 2³ × 2&sup4; = 23+4 = 27 = 128. Warum? Weil (2×2×2) × (2×2×2×2) = 2×2×2×2×2×2×2.
2. Gleiche Basis, Division
Beim Dividieren subtrahierst du die Exponenten. Beispiel: 56 / 5² = 56-2 = 5&sup4; = 625.
3. Potenz einer Potenz
Eine Potenz wird nochmal potenziert? Multipliziere die Exponenten. Beispiel: (3²)³ = 32×3 = 36 = 729.
4. Exponent 0
Jede Zahl (außer 0) hoch 0 ergibt 1. Warum? Weil an / an = an-n = a0, und gleichzeitig ist an / an = 1.
5. Negativer Exponent
Ein negativer Exponent bedeutet "eins geteilt durch". Beispiel: 2-3 = 1/2³ = 1/8 = 0,125.
6. Gleicher Exponent, verschiedene Basen
Beispiel: (2 × 3)² = 2² × 3² = 4 × 9 = 36. Und tatsächlich: 6² = 36.
Wichtige Potenzen
| Potenz | Ergebnis | Anwendung |
|---|---|---|
| 210 | 1.024 | 1 Kilobyte (ca.) |
| 220 | 1.048.576 | 1 Megabyte (ca.) |
| 10³ | 1.000 | Kilo |
| 106 | 1.000.000 | Mega / Million |
| 109 | 1.000.000.000 | Giga / Milliarde |
| 10-3 | 0,001 | Milli |
| 10-6 | 0,000001 | Mikro |
Potenzen im Alltag
Zinseszins: Wenn du 1.000 Euro zu 5% Zinsen anlegst, hast du nach n Jahren: 1000 × 1,05n. Nach 10 Jahren: 1000 × 1,0510 = 1000 × 1,62889 = 1.628,89 Euro.
In der Physik: Die Lichtgeschwindigkeit ist etwa 3 × 108 m/s. Der Durchmesser eines Atoms ist etwa 10-10 m. Ohne Zehnerpotenzen wäre das kaum handhabbar.
Häufige Fragen
Was ist eine Potenz einfach erklärt?
Eine Potenz ist wiederholte Multiplikation. 3&sup4; bedeutet 3 × 3 × 3 × 3 = 81. Die 3 ist die Basis (was multipliziert wird), die 4 ist der Exponent (wie oft).
Was ist 0 hoch 0?
00 ist mathematisch nicht eindeutig definiert. In vielen Kontexten (Kombinatorik, Informatik) setzt man 00 = 1 per Konvention. In der Analysis hängt es vom Grenzwert ab.
Warum ist jede Zahl hoch 0 gleich 1?
Wegen der Potenzgesetze: a¹ / a¹ = a1-1 = a0. Gleichzeitig ist a¹ / a¹ = 1. Also muss a0 = 1 sein.
Was bedeutet ein negativer Exponent?
Der Kehrwert. a-n = 1/an. Beispiel: 5-2 = 1/5² = 1/25 = 0,04. Ein negativer Exponent dreht den Bruchstrich um.
Ich schreibe eine Klausur über Potenzgesetze (10. Klasse). Gib mir 10 Aufgaben zum Vereinfachen von Potenztermen, z.B. (2a³ × 3a²)² oder (x⁴)³ / x⁵. Steigender Schwierigkeitsgrad. Löse jede Aufgabe Schritt für Schritt und nenne bei jedem Schritt das verwendete Potenzgesetz.
Mein Kind (10. Klasse) hat Probleme mit Potenzgesetzen. Erkläre mir als Elternteil die 5 wichtigsten Potenzgesetze - so einfach wie möglich, mit Beispielen die ein 15-Jähriger versteht. Gib mir dann 3 Eselsbrücken, die meinem Kind helfen, die Regeln zu behalten.