Grundlagen der Potenzen
Wenn du eine Zahl mehrmals mit sich selbst multiplizierst, kannst du das als Potenz schreiben. Bei 34 multiplizierst du die 3 viermal mit sich selbst (3·3·3·3 = 81). Die hochgestellte Zahl (hier 4) nennt man Exponent, die Basis ist die Zahl davor (hier 3).
Potenzen funktionieren auch mit Brüchen: (32)3=32⋅32⋅32=278. Bei negativen Exponenten kehrst du den Wert um: a−n=an1 Beispiel: $2^{-2} = \frac{1}{2^2} = \frac{1}{4}$. Eine Potenz mit dem Exponenten 0 ergibt immer 1: a0=1 (für a≠0).
🔍 Wichtig zu wissen: Bei negativen Zahlen als Basis musst du besonders aufpassen! (−4)−2=(−4)21=161 ist etwas anderes als −4−2=−(421)=−161.
Rechenregeln für Potenzen
Bei Potenzen mit gleicher Basis gilt beim Multiplizieren: am⋅an=am+n Beispiel: $2^2 \cdot 2^3 = 2^{2+3} = 2^5$. Beim Dividieren subtrahierst du die Exponenten: anam=am−n Beispiel: $\frac{2^5}{2^3} = 2^{5-3} = 2^2$.
Für Potenzen mit gleichem Exponenten gilt beim Multiplizieren: an⋅bn=(a⋅b)n. Beim Dividieren: bnan=(ba)n. Beim Potenzieren einer Potenz multiplizierst du die Exponenten: (am)n=am⋅n Beispiel: $(2^2)^3 = 2^{2 \cdot 3} = 2^6$.
Wissenschaftliche Schreibweise
Sehr große oder kleine Zahlen schreibt man oft mit Zehnerpotenzen. Beispiele:
- Entfernung Erde-Mond: 384.000 km = 3,84·10^5 km
- 7,2 Gigabyte = 7,2·10^9 Byte
- 1,2 Mikrometrm = 1,2·10^-6 m
In der technischen Schreibweise verwendet man spezielle Vorsilben: Kilo 103, Mega 106, Giga 109, Tera 1012 für große Zahlen sowie Milli 10−3, Mikro 10−6, Nano 10−9 und Piko 10−12 für kleine Zahlen.