Potenzen mit gleichem Exponenten multiplizieren
Merke
Potenzen mit gleichen Exponenten werden multipliziert, indem man die Basen multipliziert und den Exponenten beibehält.
$a^m\cdot b^m = (a\cdot b)^m$
Beispiel
(1) $3^9\cdot 4^9 = (3\cdot 4)^9 = 12^9$
(2) $2^x\cdot 4^x = (2\cdot 4)^x = 8^x$
(3) $12^5 = (2\cdot 6)^5 = 2^5 \cdot 6^5$
(4) $12^5 = (3\cdot 4)^5 = 3^5 \cdot 4^5$
Herleitung anhand eines Beispiels
Betrachten wir folgende Rechnung:
$2^3\cdot 3^3$
Du weißt ja bereits, wie wir uns am besten eine Regel herleiten können: Wir schreiben die Potenzen aus.
$2^3\cdot 3^3 = (2\cdot 2\cdot 2)\cdot (3\cdot 3\cdot 3) $
Wir haben ja bereits gesehen, dass man bei der Multiplikation die verschiedenen Faktoren beliebig vertauschen darf.
Schreiben wir unsere Rechnung also ein wenig um:
$2^3\cdot 3^3 = (2\cdot 2\cdot 2)\cdot (3\cdot 3\cdot 3) = (2\cdot 3)\cdot (2\cdot 3)\cdot (2\cdot 3)$
Auch dieses Ergebnis lässt sich wieder in eine Potenz umwandeln:
$2^3\cdot 3^3 = (2\cdot 2\cdot 2)\cdot (3\cdot 3\cdot 3) = (2\cdot 3)\cdot (2\cdot 3)\cdot (2\cdot 3) = (2\cdot 3)^3$
Normalerweise würden wir an dieser Stelle wieder die Exponenten vergleichen. Da in diesem Fall aber alle Exponenten gleich sind, müssen wir unsere Aufmerksamkeit auf die Basis lenken:
$2^3\cdot 3^3 = (2\cdot 3)^3$ Der Exponent bleibt erhalten, während die Basen multipliziert werden.
Merke
Potenzen mit gleichen Exponenten werden multipliziert, indem man die Basen multipliziert und den Exponenten beibehält.
$a^m\cdot b^m = (a\cdot b)^m$
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Potenzen mit gleichem Exponenten dividieren
Merke
Potenzen mit gleichen Exponenten werden dividiert, indem man ihre Basen dividiert und den Exponenten beibehält.
$\frac{a^m}{b^m} = (\frac{a}{b})^m $
Beispiel
(1) $\frac{6^4}{2^4} = (\frac{6}{2})^4 = 3^4 $
(2) $\frac{(-9)^3}{3^3} = (\frac{(-9)}{3})^3 = (-3)^3= -3^3 $
(3) $ 2^5 = (\frac{6}{3})^5 = \frac{6^5}{3^5}$
(4) $ 2^5 = (\frac{12}{6})^5 = \frac{12^5}{6^5}$
Herleitung anhand eines Beispiels
Nach demselben Prinzip leiten wir uns eine Regel zur Division her:
$\frac{2^3}{3^3} = \frac{2\cdot 2\cdot 2}{3\cdot 3\cdot3} = (\frac{2}{3})^3 $
Merke
Potenzen mit gleichen Exponenten werden dividiert, indem man ihre Basen dividiert und den Exponenten beibehält.
$\frac{a^m}{b^m} = (\frac{a}{b})^m $
Du hast jetzt viele verschiedene Möglichkeiten kennengelernt, um mit Potenzen zu rechnen. Behalte die grundsätzlichen Regeln immer im Hinterkopf, da du oft auf Aufgaben stoßen wirst, die sehr kompliziert aussehen:
$ x^{2n+1}\cdot x^{n-3} = x^{(2n+1) + (n-3)} = x^{3n-2}$
Egal wie kompliziert die Aufgabe aussieht, die Regeln sind immer die gleichen!
Nun hast du eine detaillierte Übersicht darüber bekommen, wie du mit Potenzen mit gleichen Exponenten rechnen kannst. Zur Vertiefung dieses Wissens, teste dich in unseren Übungen. Dabei wünschen wir dir viel Spaß und Erfolg!
Diese Lernseite ist Teil eines interaktiven Online-Kurses zum Thema Mathematik. Das Mathematik-Team erklärt dir alles Wichtige zu deinem Mathematik-Unterricht!
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Übungsaufgaben
Die folgende Rechnung lässt sich nicht direkt mit Hilfe eines Potenzgesetzes berechnen.
$5^4 \cdot 2^3$
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