Vereinfach von Brüchen mit Potenzen

Aufrufe: 459     Aktiv: 27.08.2020 um 11:18

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Hi,

ich scheitere gerade an der Vereinfachnung von Brüchen mit Potenzen, da ich gefühlt seit Jahren kein Mathe in dieser Form mehr gemacht habe und es nun aber wieder für das Studium benötigen werde....

Folgende Aufgabe bekomme ich zwar soweit gerechnet, verstehe aber die Lösung nicht:

 

Aufgabe 1:

2^n * (x/2)n * x = x^n+1

Wieso n+1?

Aufgabe 2:

(a-b/c)^2k * (c/b-a)^2k

Laut der Lösung kommt dort "1" heraus, ich verstehe nur einfach nicht warum...

 

Vielen Dank im Voraus!

 

P.S. Leider bekomme ich es nicht hin, das ganze in die Formeln zu packen....

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Da steht wohl folgendes:

1)

\(2^n \cdot \left(\frac x2\right)^n \cdot x = x^{n+1}\)

\(2^n \cdot \left(\frac x2\right)^n \cdot x = 2^n \cdot \frac{x^n}{2^n} \cdot x^1 = x^n \cdot x^1 = x^{n+1}\)

Also insbesondere am Schluss wurden die Potenzgesetze verwendet, die besagen, dass man bei gleicher Basis die Exponenten addieren muss, wenn man multipliziert \(a^b\cdot a^c = a^{b+c}\)

2)

\(\left(\frac{a-b}{c}\right)^{2k} \cdot \left(\frac{c}{b-a}\right)^{2k}\)

Hier haben wir nun den gleichen Exponenten, das heißt wir dürfen die Basen miteinander multiplizieren

\(\left(\frac{a-b}{c} \cdot \frac{c}{b-a}\right)^{2k}\)

Da sieht man schon, dass sich die Nenner und Zähler wegkürzen zu -1

\((-1)^{2k} = 1\)

Da wir (k aus den natürlichen Zahlen) immer einen geraden Exponenten haben, wegen der 2 kann man sich das Minus sparen. Letztlich bleibt 1.

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Danke dir! Bei 1) war habe ich wohl einfach nicht richtig geschaut... Wobei ich aus (x/2)^n = (1/2x)^n gemacht habe. Folglich kam ich auf: 2^n * 0,5x^n * x // Wäre das auch richtig? Habe nicht dran gedacht, dass beim letzten x eine ^1 dort steht.

Zu 2: Aber ich dachte man dürften bei Summen nicht kürzen? Oder gilt das nur, wenn es sich um einen einzelnen Bruch handelt? Und: Wieso "-1"? Es kürzt sich doch alles weg, dann kommt doch 0 heraus? Sorry, dass ich so blöd nachfrage, aber ich checks einfach nicht...

Hätte zudem noch eine, für heute, letzte Nachfrage zu der folgendene Aufgabe:

256 * 4^x-4 = 4^x

Ich finde einfach keine Informationen im Netz zu Potenzen mit 2 Exponenten, wovon eine eine Variable ist und vor allem wenn nur eine Zahl einen Exponenten besitzt...

Ich war der Meinung, dass man das ggfs. so umformen muss:

256 * 1/4^x4

Dann wäre das Minus zumindest weg. Aber ich verstehe nicht, wie die 256 einfach verschwinden kann in dieser Konstellation.
  ─   premiumgrade 26.08.2020 um 17:36

256 ist 4^4 , also 4^4* 4^x-4–> gleiche Basis—> Exponenten addieren , also bleibt 4^x .
Einen Term im Zähler und einen gleichen im Nenner wegkürzen ergibt nicht 0, sondern 1!
  ─   markushasenb 26.08.2020 um 17:52

Dabei bitte bedenken, dass man x zB auch als 1*x schreiben könnte, aber niemals 0* x . Soweit aufgeklärt ?   ─   markushasenb 26.08.2020 um 17:53

Noch ein paar Ergänzungen zu Markus:
Beim Kürzen denke bitte immer daran, dass was du "wegstreichst" durch eine 1 ersetzt wird. Du hast also NIE am Ende 0, sondern eventuell ganz viele Faktoren mit 1, was letztlich ja 1 ist.

Und richtig! Summen dürfen nicht gekürzt werden! Das unbedingt im Kopf behalten. Achte bei uns aber darauf, dass wenn man beide Brüche zusammenschreibt, die Summen in Klammern gesetzt werden und Malpunkte gesetzt werden. Wir haben also lauter Faktoren, die man kürzen darf. Auch wenn manche Faktoren sind :).
  ─   orthando 26.08.2020 um 18:07

Vielen Dank euch beiden! Bin das heute Morgen mit einem frischen Kopf nochmal angegangen und habe es nun auch nachvollziehen können.

Danke!
  ─   premiumgrade 27.08.2020 um 09:31

Sehr schön und gerne :).   ─   orthando 27.08.2020 um 10:08

Ich muss nochmal bzgl. kürzen aus Summen nachfragen: Ich habe aktuell (25a^2-49^b2/5a+7b) = 5a-7b - hier wurde aber eindeutig gekürzt, oder nicht? Geht das, weil man das ganze auch wie folgt betrachten würde: ( (25a^2) - (49^b2) / (5a) + (7b) ) -> Somit könnte man ja dann 25 und 5, sowie 49 und 7 und gleichzeitig a^2 und b^2 jeweils ^-1. Richtig?   ─   premiumgrade 27.08.2020 um 10:59

Naja , kürzen ja, aber nicht aus der Summe heraus. Du müsstest den Zähler faktorisieren, also in zwei (Klammerj - Faktoren zerlegen. Denk dabei mal an binomi   ─   markushasenb 27.08.2020 um 11:18

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