Lösung 1.3:5f
Aus Online Mathematik Brückenkurs 1
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+ | \bigl(125^{\frac{1}{3}}\bigr)^{2} &= 125^{\frac{1}{3}\cdot 2} = 125^{\frac{2}{3}}\,,\\[5pt] | ||
+ | \bigl(27^{\frac{1}{3}}\bigr)^{-2} &= 27^{\frac{1}{3}\cdot (-2)} = 27^{-\frac{2}{3}}\,\textrm{.}\end{align}</math>}} | ||
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+ | Danach schreiben wir 27 und 9 als Potenzen mit der Basis 3 und 125 als Potenz mit der Basis 5: | ||
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+ | 27 &= 3\cdot 9 = 3\cdot 3\cdot 3 = 3^{3},\\ | ||
+ | 9 &= 3\cdot 3 = 3^{2},\\ | ||
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+ | \end{align}</math>}} | ||
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+ | Und zuletzt vereinfachen wir den Ausdruck mit den Rechenregeln für Potenzen | ||
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+ | {{Abgesetzte Formel||<math>\begin{align} | ||
+ | \bigl(125^{\frac{1}{3}}\bigr)^{2}\cdot\bigl(27^{\frac{1}{3}}\bigr)^{-2}\cdot 9^{\frac{1}{2}} &= 125^{\frac{2}{3}}\cdot 27^{-\frac{2}{3}}\cdot 9^{\frac{1}{2}}\\[5pt] | ||
+ | &= \bigl(5^{3}\bigr)^{\frac{2}{3}}\cdot \bigl(3^{3}\bigr)^{-\frac{2}{3}}\cdot \bigl(3^{2}\bigr)^{\frac{1}{2}}\\[5pt] | ||
+ | &= 5^{3\cdot\frac{2}{3}}\cdot 3^{3\cdot (-\frac{2}{3})}\cdot 3^{2\cdot\frac{1}{2}}\\[5pt] | ||
+ | &= 5^{2}\cdot 3^{-2}\cdot 3^{1}\\[5pt] | ||
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+ | &= 5\cdot 5\cdot \frac{1}{3}\\[5pt] | ||
+ | &= \frac{25}{3}\,\textrm{.} | ||
+ | \end{align}</math>}} |
Aktuelle Version
Der ganze Ausdruck ist relativ umständlich zu berechnen. Daher berechnen wir die Faktoren \displaystyle \bigl(125^{\frac{1}{3}}\bigr)^{2} und \displaystyle \bigl(27^{\frac{1}{3}}\bigr)^{-2} je für sich
\displaystyle \begin{align}
\bigl(125^{\frac{1}{3}}\bigr)^{2} &= 125^{\frac{1}{3}\cdot 2} = 125^{\frac{2}{3}}\,,\\[5pt] \bigl(27^{\frac{1}{3}}\bigr)^{-2} &= 27^{\frac{1}{3}\cdot (-2)} = 27^{-\frac{2}{3}}\,\textrm{.}\end{align} |
Danach schreiben wir 27 und 9 als Potenzen mit der Basis 3 und 125 als Potenz mit der Basis 5:
\displaystyle \begin{align}
27 &= 3\cdot 9 = 3\cdot 3\cdot 3 = 3^{3},\\ 9 &= 3\cdot 3 = 3^{2},\\ 125 &= 5\cdot 25 = 5\cdot 5\cdot 5 = 5^{3} \textrm{.} \end{align} |
Und zuletzt vereinfachen wir den Ausdruck mit den Rechenregeln für Potenzen
\displaystyle \begin{align}
\bigl(125^{\frac{1}{3}}\bigr)^{2}\cdot\bigl(27^{\frac{1}{3}}\bigr)^{-2}\cdot 9^{\frac{1}{2}} &= 125^{\frac{2}{3}}\cdot 27^{-\frac{2}{3}}\cdot 9^{\frac{1}{2}}\\[5pt] &= \bigl(5^{3}\bigr)^{\frac{2}{3}}\cdot \bigl(3^{3}\bigr)^{-\frac{2}{3}}\cdot \bigl(3^{2}\bigr)^{\frac{1}{2}}\\[5pt] &= 5^{3\cdot\frac{2}{3}}\cdot 3^{3\cdot (-\frac{2}{3})}\cdot 3^{2\cdot\frac{1}{2}}\\[5pt] &= 5^{2}\cdot 3^{-2}\cdot 3^{1}\\[5pt] &= 5^{2}\cdot 3^{-2+1}\\[5pt] &= 5^{2}\cdot 3^{-1}\\[5pt] &= 5\cdot 5\cdot \frac{1}{3}\\[5pt] &= \frac{25}{3}\,\textrm{.} \end{align} |