Potenzen mit ganzzahligen Exponenten
Bei Potenzen drücken wir mehrfache Multiplikationen kompakt aus. Für eine Zahl a und natürliche Zahl n ist a^n einfach a multipliziert mit sich selbst, n-mal hintereinander. Bei negativen Exponenten gilt: a^−n = 1/a^n. Und wichtig zu merken: a^0 = 1 für alle Zahlen außer 0.
Die Vorzeichen bei Potenzen können manchmal knifflig sein. Bei negativer Basis mit geradem Exponenten ist das Ergebnis positiv z.B.(−5)4=625. Mit ungeradem Exponenten bleibt das Ergebnis negativ. Beachte den Unterschied zwischen -5^3 (= -125) und (-5)^3 (= -125)!
Zehnerpotenzen sind besonders nützlich: 10^n hat immer n Nullen nach der 1, während 10^−n ein Komma und n-1 Nullen vor der 1 hat. Damit kannst du große und kleine Zahlen elegant darstellen.
💡 Merkhilfe: Bei Potenzen mit negativen Exponenten stellst du die Basis einfach in den Nenner eines Bruchs und machst den Exponenten positiv. Beispiel: 2^(-3) = 1/2^3 = 1/8 = 0,125
Die Potenzgesetze machen das Rechnen deutlich einfacher:
- Beim Multiplizieren: a^m · a^n = a^m+n
- Beim Dividieren: a^m / a^n = a^m−n
- Beim Potenzieren: am^n = a^(m·n)
- Mit gleichem Exponenten: a^n · b^n = (a·b)^n und a^n/b^n = a/b^n
Die n-te Wurzel kannst du auch als Potenz mit gebrochenem Exponenten schreiben: √a = a^(1/2) oder allgemein: ∜a = a^1/n. Das verbindet das Konzept der Wurzeln elegant mit dem der Potenzen.