Mit der Potenzregel kann man für alle Funktionen der Form f ( x) = x n direkt die Aufleitung angeben. Der Exponent n ist hierbei eine beliebige rationale Zahl und x die Variable, nach der aufgeleitet wird. Zunächst gilt es also n zu identifizieren. Daraufhin addiert man 1 und erhält den neuen Exponenten n +1. Dieser neue Exponent bildet außerdem den Nenner im Bruch vor der Potenz. Die oben genannte Regel kann für alle n ≠ -1 verwendet werden. Bruch im exponential. Für den Fall n = -1 gilt:
Unser Lernvideo zu: Potenzregel bei Integration
Beispiel 1
Die nachfolgende Potentialfunktion soll nach dem Potenzgesetz aufgeleitet werden. Wir erkennen n = 2 in f ( x), addieren 1 und erhalten 3 als Exponenten der Potenz und Nenner für das Integral. Einmal verinnerlicht, ist die Potenzregel um Grunde ganz einfach. Hier noch ein paar Beispiele:
Diese Regel kann in vielen Fällen angewendet werden, in denen vielleicht nicht auf den ersten Blick eine Potenz erkennbar ist. So lassen sich auch Wurzeln und Brüche mit x im Nenner oftmals umschreiben und nach dem Potenzgesetz integrieren.
- Bruch im exponential
- Bruch im exponenten
- Bruch im exponent
Bruch Im Exponential
Hallo,
Ich habe das Beispiel 8^4/3. Wie kommt man dabei auf das Ergebnis 16 ohne Taschenrechner? Ich weiß auch das es die 3te Wurzel aus 8^4 ist bzw die 3te Wurzel aus 4096 aber das kann man auch nicht ohne Taschenrechner machen? Vom Fragesteller als hilfreich ausgezeichnet
Eine Potenzregel ist:
Das wende ich hier mal an:
4/3 = 1 + 1/3
Der zweite Faktor ist die dritte Wurzel aus 8 also 2 (denn 2 * 2 * 2 = 8)
Also ist
Community-Experte
Mathematik, Mathe
8=2³, also 8^(4/3) = (2³)^(4/3) = 2^(3 * 4/3) = 2^4 = 16
D. h. bei "sowas" wirst Du in der Regel die Basis in eine Potenz umwandeln können und kannst dann recht leicht weiterrechnen. Du hast recht, es ist die 3te Wurzel aus 8^4. Aber genauso ist es auch die vierte Potenz der Kubikwurzel/3te von 8. Also: 8^(4/3) = DritteWurzel(8^4) = (DritteWurzel(8))^4. Die beiden Operationen "dritte Wurzel ziehen" und "hoch vier nehmen" können vertauscht werden. Die dritte Wurzel von 8 kannst du auch ohne Taschenrechner schnell berechnen, oder? Negative Exponenten - lernen mit Serlo!. Das ist 2.
Bruch Im Exponenten
Beispiel 2
Bei Wurzeln wandert in der Potenzschreibweise der Grad der Wurzel in den Nenner des Exponenten. Das mag zunächst verwirrend klingen, ist jedoch recht einfach:
Falls all dies noch etwas verwirrend für dich klingt, findest du Erklärungen zu den Potenzregeln im Kapitel Exponentialrechnung. Einmal umgeformt können wir nun nach dem oben genannten Potenzgesetz integrieren. Bruch im exponenten schreiben. Wir behandeln den Exponenten n dabei wie jede andere Zahl. Für Fall a) sieht das Integral dann folgendermaßen aus:
Beispiel 3
Bei Brüchen wird der Exponent von der Potenz im Nenner mit einem negativen Vorzeichen versehen. Auch hier klingt das komplizierter als es ist, hier also wieder ein paar Beispiele:
Für Fall a) können wir nicht regulär verfahren, sondern müssen nach dem Hinweis weiter oben integrieren und erhalten:
Integrieren wir also Fall b) ganz regulär nach der Potenzregel. Wir erhalten:
Bruch Im Exponent
Wie komme ich nun darauf? man macht quasi eine rückrechnung. 16x16 sind 256x16 wären 256x10=2560+ 1530(256x6) sind dann 4096
Das sind meistens Daten, die eine schiefe Verteilung haben – als Beispiele kann man sich das Nettoeinkommen in einer großen Firma, oder die Einwohnerzahl aller deutschen Städte vorstellen. Die Einwohnerzahlen aller deutschen Großstädte (>100. 000 Einwohner). Oben sieht man die untransformierten Daten, und eine sehr schiefe Verteilung, in der sich fast alle Punkte zwischen 100. 000 und 500. 000 aufhalten. Die vier Städte rechts der 1Mio-Marke sind Berlin, Hamburg, München und Köln. In der unteren Grafik sind die Daten nur mit dem Zehnerlogarithmus transformiert. Man hat hier eine bessere Übersicht über die Streuung der Daten in den niedrigen Bereichen. Da \(\log_{10} (1. 000. 000) = 6\) ist, sind die vier Millionenstädte in der unteren Grafik die, die rechts der \(6. 0\) liegen. Da das Ergebnis einer Exponentialfunktion nur positiv sein kann, kann man umgekehrt den Logarithmus auch nur von einer positiven Zahl nehmen. Ein Wert wie z. Ableitung e-Funktion (Bruch im Exponent). \(\log (-3)\) ist nicht definiert. Der Definitionsbereich für die Logarithmusfunktion ist also \(\mathbb{R}^+\), die gesamten positiven reellen Zahlen.