Benutzer:L.hodankov/Wurzeln: Unterschied zwischen den Versionen

Aus ZUM Projektwiki
(Inhalte kopiert)
Markierung: 2017-Quelltext-Bearbeitung
(Kopierte Seite leicht abgeändert)
Markierung: 2017-Quelltext-Bearbeitung
Zeile 1: Zeile 1:
Diese Seite des Lernpfades wurde teilweise übernommen von der Seite projekte.zum.de. Der Autor ist Buss-Haskert.
Diese Seite des Lernpfades wurde teilweise übernommen von der Seite Herta-Lebenstein-Realschule https://projekte.zum.de/wiki/Benutzer:Buss-Haskert/Potenzen. Der Autor ist Buss-Haskert. Diese Seite wurde veröffentlich unter der Lizens CC BY SA.
{{Navigation|
{{Navigation|
[[Buss-Haskert/Potenzen|1) Potenzen: Definition]]<br>
[[Buss-Haskert/Potenzen|1) Potenzen: Definition]]<br>
[[Buss-Haskert/Potenzen/Potenzgesetze|2) Potenzgesetze]]<br>
[[Buss-Haskert/Potenzen/Potenzgesetze|2) Potenzgesetze]]<br>
[[Buss-Haskert/Potenzen/Wissenschaftliche Schreibweise|3) Sehr große und sehr kleine Zahlen: Wissenschaftliche Schreibweise]]<br>
[[Buss-Haskert/Potenzen/Wissenschaftliche Schreibweise|3) Sehr große und sehr kleine Zahlen: Wissenschaftliche Schreibweise]]<br>
[[Benutzer:Buss-Haskert/Wurzeln|4) Wurzeln: Definition]]<br>
[[Benutzer:L.hodankov/Wurzeln|4) Wurzeln: Definition]]<br>
[[Benutzer:Buss-Haskert/Wurzeln/Rechnen mit Quadratwurzeln|5) Rechnen mit Quadratwurzeln]]}}
[[Benutzer:Buss-Haskert/Wurzeln/Rechnen mit Quadratwurzeln|5) Rechnen mit Quadratwurzeln]]}}
SEITE IM AUFBAU!!
SEITE IM AUFBAU!!
Zeile 130: Zeile 130:


{{Fortsetzung|weiter=5) Rechnen mit Quadratwurzeln|weiterlink=Benutzer:Buss-Haskert/Wurzeln/Rechnen mit Quadratwurzeln}}
{{Fortsetzung|weiter=5) Rechnen mit Quadratwurzeln|weiterlink=Benutzer:Buss-Haskert/Wurzeln/Rechnen mit Quadratwurzeln}}
===5.1 Multiplikation und Division===
'''Multiplikation und Division von Quadratwurzeln - Herleitung'''<br>
Berechne die Terme und vergleiche. Was fällt dir auf?<br>
<div class="grid">
<div class="width-1-2"><math>\sqrt{4}\cdot\sqrt{9}=</math>...<math>\cdot</math>... = <br>
<math>\tfrac{\sqrt{144}}{\sqrt{16}}=\tfrac{...}{...}=</math></div>
<div class="width-1-2"><math>\sqrt{4\cdot9}=\sqrt{...}=</math><br>
<math>\sqrt{\tfrac{144}{16}}=\sqrt{...}=</math></div>
</div><br>
{{Box|1=Multiplikation und Division von Wurzeln|2=
Für das Produkt von Quadratwurzeln gilt:
<math> \sqrt{a} \cdot \sqrt{b} = \sqrt{a \cdot b} </math> für <math> a, b \ge 0 </math>
Für die Division von Quadratwurzeln gilt:
<math>\frac {\sqrt{a}}{\sqrt{b}} = \sqrt{\frac{a}{b}} </math> für <math> a \ge 0 \quad und \quad  b>0 </math>|3=Arbeitsmethode}}<br>
Schau die Beispielrechnungen im nachfolgenden Video an und bearbeite dann die Übungen.<br>
{{#ev:youtube|dNp3ls4cETM|800|center}}<br>
{{LearningApp|app=p0uhw9drn19|width=100%|height=600px}}
{{Box|Übung 1 (*)|Schreibe die Aufgaben aus dem Buch in dein Heft und löse. Notiere deine Rechnung wie folgt:<br>
2a) <math>\sqrt{0,49\cdot100}=\sqrt{0,49}\cdot\sqrt{100}=0,7\cdot10=7</math> <br>
2b) <math>\sqrt{10}\cdot\sqrt{3,6}=\sqrt{10\cdot3,6}=\sqrt{36}=6</math>
...
* S. 81 Nr. 2
* S. 81 Nr. 3
* S. 81 Nr. 4
* S. 81 Nr. 5|Üben}}
{{Lösung versteckt|1=Ziehe die Wurzel jeweils aus den einzelnen Faktoren, wenn die Faktoren Quadratzahlen sind. <br>
Wenn die einzelnen Faktoren keine Quadratzahlen sind, schreibe das Produkt unter ein Wurzelzeichen und berechne zunächst das Produkt. Dieses Produkt ist dann in der Regel eine Quadratzahl. <br>
Beispiel:<br>
2d) <math>\sqrt{400\cdot0,64}</math> Hier sind beide Faktoren jeweils Quadratzahlen, ziehe also die Wurzel und multipliziere dann die Ergebnisse.<br>
2c) <math>= \sqrt{400}\cdot\sqrt{0,64}
= 20 \cdot0,8
=16</math><br><math>\sqrt{2,5}\cdot\sqrt{0,9}</math> Hier sind die Zahlen unter der Wurzel (Radikanden) KEINE Quadratzahlen, schreibe also zunächst das Produkt unter eine Wurzel:<br>
<math>= \sqrt{2,5\cdot0,9}
= \sqrt{2,25}
</math> Das Produkt 2,25 ist eine Quadratzahl, hier kannst du wieder im Kopf die Wurzel berechnen.<br>
= 1,5
<br>|2=Entscheidungshilfe: Zuerst Wurzel ziehen oder unter ein Wurzelzeichen schreiben?|3=Verbergen}}
{{Lösung versteckt|1=4a)<br>
<math>\sqrt{...} \cdot \sqrt{289}</math> = 34 &nbsp;&nbsp;&#124;Hier siehst du, dass 289 eine Quadratzahl ist, also <br>
<math>\sqrt{...} \cdot</math>&nbsp; 17 = 34  <br>
Welche Zahl musst du mit 17 multiplizieren, damit das Produkt 34 beträgt? 2! <br>
Überlege, welche Zahl unter der Wurzel stehen muss, damit die Wurzel 2 beträgt? 2² = 4! Also:<br>
<math>\sqrt{4} \cdot \sqrt{289}</math> = 34<br>
4b)<br>
<math>\sqrt{14..} \cdot \sqrt{3}</math> = 21 &nbsp;&nbsp;&#124;Hier siehst du, dass 3 KEINE Quadratzahl ist, also schreibe das Produkt unter ein Wurzelzeichen:<br>
<math>\sqrt{14..\cdot 3}</math> = <math>\sqrt{21^2}</math> &nbsp;&nbsp;&#124;21² = 441<br>
Welche Zahl musst du mit 3 multiplizieren, damit das Produkt 441 beträgt? 147! Also:<br>
<math>\sqrt{147} \cdot \sqrt{3}</math> = 21|2=Tipp zu Nr. 4|3=Verbergen}}
<br>
===5.2 Teilweises Wurzelziehen===
<br>
{{Box|1=Teilweises Wurzelziehen|2=
Durch Zerlegen des Radikanden in ein Produkt, bei dem ein Faktor eine Quadratzahl ist, kannst du teilweise die Wurzel ziehen:
<math>\sqrt{a^2\cdot b}=\sqrt{a^2}\cdot\sqrt{b}=a\cdot\sqrt{b}</math> für <math> a, b \ge 0 </math>
|3=Arbeitsmethode}}
{{#ev:youtube|wOleeZOyrfE|800|center}}
{{Box|Übung 2(**)|Löse die Aufgaben <br>
[http://www.zum.de/dwu/depothp/hp-math/hpmwu02.htm '''Übung a''']<br>
[http://www.zum.de/dwu/depothp/hp-math/hpmwu03.htm '''Übung b''']|Üben}}
<br>
{{Box|Übung 3(**)|Schreibe die Aufgaben aus dem Buch in dein Heft und löse.
* S. 81 Nr. 7
* S. 81 Nr. 9|Üben}}
{{Lösung versteckt|1=Beispielrechnung:<br>
<math>\sqrt{50}=\sqrt{25\cdot2}=\sqrt{25}\cdot\sqrt{2}=5\sqrt{2}</math><br>
Idee: Zerlege den Radikanden in ein Produkt, wobei ein Faktor eine QUADRATZAHL ist. Ziehe dann getrennt die Wurzel aus den beiden Faktoren|2=Beispielrechnung zu Nr. 7|3=Verbergen}}
{{Box|Übung 4(***)|Schreibe die Aufgaben aus dem Buch in dein Heft und löse. 
* S. 81 Nr. 10
* S. 81 Nr. 11
* S. 81 Nr. 12|Üben}}
{{Lösung versteckt|1=Beispiel:<br>
10a) <math>\sqrt{9x}=\sqrt{9}\cdot\sqrt{x}=3\sqrt{x}</math> 9 ist eine QUADRATZAHL, hier kannst du die Wurzel ziehen.<br>
b) <math>\sqrt{5a^2}=\sqrt{5}\cdot\sqrt{a^2}=\sqrt{5}\cdot a</math> a² ist eine QUADRATZAHL, hier kannst du die Wurzel ziehen.<br>|2=Beispiel zu Nr. 10|3=Verbergen}}
{{Lösung versteckt|1=und nun wird es schwieriger<br>
f)<math>\sqrt{27s^2t^3} = \sqrt{9\cdot3s^2t^2t} = 3st\sqrt{3t}</math><br>Zerlege die Faktoren in Quadratzahlen und ziehe dann die Wurzel aus den einzelnen Faktoren.|2=Tipp zu 10f|3=Verbergen}}
{{Lösung versteckt|1=
<math>\sqrt{\tfrac{x^3}{9y}} = \tfrac{\sqrt{x^2x}}{\sqrt{9}\sqrt{y}} = \tfrac{x\sqrt{x}}{3\sqrt{y}}</math><br>
Auch hier ist die Idee, die Zahlen unter der Wurzel in Produkte aus Quadratzahlen zu zerlegen und dann einzeln die Wurzel zu ziehen.|2=Tipp zu 10h|3=Verbergen}}
{{Lösung versteckt|1=Beispiel:<br>
11a)<math>\sqrt{\tfrac{2y^2}{18}}=\sqrt{\tfrac{1y^2}{9}}=\tfrac{\sqrt{1}\cdot\sqrt{y^2}}{\sqrt{9}}=\tfrac{y}{3}</math> Kürze zuerst, dann ziehe so weit wie möglich die Wurzel.<br>
11d) <math>\sqrt{\tfrac{24a}{8a^3}}=\sqrt{\tfrac{3}{a^2}}=\tfrac{\sqrt{3}}{\sqrt{a^2}}=\tfrac{\sqrt{3}}{a}</math> Hier ist nur a² die Quadratzahl, du musst also teilweise die Wurzel ziehen.|2=Beispiele zu Nr. 11|3=Verbergen}}
<br>
<br>
===5.3 Addition und Subtraktion (Vorsicht!)===
Berechne die Terme und vergleiche. Was fällt dir auf?<br>
<div class="grid">
<div class="width-1-2"><math>\sqrt{64} + \sqrt{36}=... + ... = ...</math>
</div>
<div class="width-1-2"><math>\sqrt{64 + 16}=\sqrt{...}= ...</math>
</div>
</div><br>
Bei der Addition und Subtraktion lassen sich die Radikanden '''NICHT!!!''' unter einer Wurzel zusammenfassen!
__INHALTSVERZEICHNIS_ERZWINGEN__

Version vom 29. November 2021, 15:04 Uhr

Diese Seite des Lernpfades wurde teilweise übernommen von der Seite Herta-Lebenstein-Realschule https://projekte.zum.de/wiki/Benutzer:Buss-Haskert/Potenzen. Der Autor ist Buss-Haskert. Diese Seite wurde veröffentlich unter der Lizens CC BY SA.

SEITE IM AUFBAU!!


4 Wurzeln/Quadratwurzeln - Definition

Definition Einstieg.png

4.1 Wurzeln - Einführung

Quadratwurzel - Einführung

Ziehe den Schieberegler im nachfolgenden GeoGebra-Applet und bearbeite die folgenden Aufgaben im Heft:
a) Gib die jeweilige Seitenlänge und den Flächeninhalt der Quadrate an bis zum Flächeninhalt 100 Kästchen.
b) Ein Quadrat hat den Flächeninhalt 169 Kästchen. Wie lang ist eine Seite?

c) Kannst du Quadrate mit dem Flächeninhalt von 2 Kästchen (3 Kästchen) zeichnen?
GeoGebra



4.2 (Quadrat)wurzel - Definition

(Quadrat)wurzel - Definition
Rabbit-pulling-carrot-2256824 1280.png
Die Quadratwurzel aus einer positiven Zahl b ist die positive Zahl a, die mit sich selbst multipliziert b ergibt:

a² = b und
a =

Fachbegriffe:
Begriff Radikand.png


Teste dich:


Wiederholung Quadratzahlen:
11² = 121
12² = 144
13² = 169
14² = 196
15² = 225
16² = 256
17² = 289
18² = 324
19² = 361
20² = 400

25² = 625
Übung 1 - online

Löse auf der Seite Aufgabenfuchs die Aufgaben

  • Nr. 2 - 11
  • Nr. 13 - 17



Jetzt bist du fit für weitere Aufgaben:

Übung 2(*)

Löse die Aufgaben bei Learningapps.


Übung 3(**)

Löse die Aufgaben vom AB... .


Übung 4(***)

Löse im Heft die Aufgaben aus dem Buch

  • S. 76 Nr. 14
  • S. 76 Nr. 15

Die Oberfläche eines Würfels besteht aus 6 Quadraten:
O = 6a²
24 = 6a²  |:6
4 = a²  |

...
Die Oberfläche der zusammengesetzten Würfel besteht aus nur 10 Quadraten, denn zwei Flächen innen berühren sich. Rechne dann wie in Aufgabe a)
Die Oberfläche der zusammengesetzten Würfel besteht aus 26 Quadraten, da nur die außen liegenden Quadrate gezählt werden.

Wenn 100 Quader in eine Reihe gelegt werden, entstehen 4∙100 + 2 = 402 quadratische Flächen mit dem Flächeninhalt a². Es gilt also O = 402a².

Bestimme nun die Kantenlänge a und berechne damit das Volumen.

Zähle die Quadratflächen, die zur Oberfläche gehören.
Lösung zu a) 22 Quadrate

b) 50 Quadrate


4.3 Irrationale Zahlen - Bestimmen von Quadratwurzeln

Quadratwurzeln von Zahlen, die keine Quadratzahl sind, lassen sich nur annähern.
So liegt z.B. der Wert von im Intervall [1;2], also zwischen und 1 und 2, denn 1² < 2 < 2².
Dieses Intervall kannst du verkleinern, um den Wert von auf mehrere Nachkommastellen anzunähern. Das nachfolgende Applet verdeutlicht dieses Vorgehen, die sogenannte Intervallschachtelung:

GeoGebra

(Applet von W. Wengler)


hat unendlich viele Nachkommaziffern, die nie periodisch werden. Man kann diese Zahl also nicht als Bruch darstellen.

Irrationale Zahlen
Irrationale Zahlen sind Zahlen, die unendlich viele Nachkommastellen haben, die nicht periodisch werden. Quadratwurzeln aus Zahlen, die keine Quadratzahlen sind, sind irrational.



Den meisten ist es zwar egal, doch ist irrational...


Nährerungsweises Bestimmen von Quadratwurzeln

Du kannst durch Annäherung feststellen, zwischen welchen natürlichen Zahlen die Quadratwurzel einer Zahl liegt:
liegt zwischen den Zahlen 5 und 6, denn

5² < 30 < 6²
Übung 5 - online

Löse auf der Seite Aufgabenfuchs

  • Nr. 12



Übung 6

Löse die Aufgaben aus dem Buch. Schreibe die Aufgabe ab und ergänze die Lösungen, ohne den Taschenrechner zu benutzen.

  • S. 77 Nr. 2
  • S. 79 Nr. 6


Reelle Zahlen
Du hast einen neuen Zahlbereich kennengelernt: Alle rationalen und irrationalen Zahlen gehören der Menge der reellen Zahlen R an.

Zahlbereiche.png

4.4 Konstruktion von

Konstruktion von
Das nachfolgende Applet zeigt, wie usw. konstruiert werden können. Erkläre!

Ziehe den Schieberegler:

GeoGebra
Übung 7 - online

Löse auf der Seite Aufgabenfuchs

  • Nr. 16


4.4 Kubikwurzeln - 3. Wurzel

Wenn du die Kantenlänge eines Würfels mit einem Volumen von 8cm³ bestimmen möchtest, muss du die Zahl finden, die dreimal mit sich selbst multipliziert 8 ergibt:
222 = 23 = 8, die Kubikwurzel ist dann wie folgt definiert:
=2
Die 3. Wurzel aus 8 ist 2. Die 3. Wurzel heißt auch Kubikwurzel (von engl. "cube" = Würfel).


Kubikwurzel - 3. Wurzel
Die 3. Wurzel einer Zahl a ist die Zahl b, die dreimal mit sich selbst malgenommen die Zahl a ergibt: bbb = a, also gilt =b.


Übung 8 - Kopfrechnen

Löse aus dem Buch

  • S. 79 Nr. 11
Übung 9 - Löse mit dem Taschenrechner

Löse aus dem Buch

  • S. 79 Nr. 12
  • S. 79 Nr. 13
  • S. 79 Nr. 15 (mit Taschenrechner)
Übung 10 - Anwendungen

Löse aus dem Buch

  • S. 79 Nr. 14

Beachte Schreibweisen:
geg: V = 512 cm³; ges: Kantenlänge a
a3 = 512   |
a =

a = 8 [cm]

Beachte, dass du zwei Würfel gegeben hast, also gilt:
2a3 = 843,75   |:2

a3 = ...
Übung 11 - online

Löse auf der Seite Aufgabenfuchs

  • Nr. 25
  • Nr. 26
  • Nr. 27
  • Nr. 28
  • Nr. 29