Wieso ist hoch 2 gleich

Was sind Quadratzahlen?

Multiplizierst du eine Zahl mit sich selbst, entsteht eine Quadratzahl. Die Rechenoperation heißt Quadrieren.

Beispiele

  • 2$$*$$2 = 2² = 4
  • 3$$*$$3 = 3² = 9
  • 5$$*$$5 = 5² = 25
  • 10$$*$$10 = 10² = 100
  • 15$$*$$15 = 15² = 225
  • 20$$*$$20 = 20² = 400
  • 1$$*$$1 = 1² =1

Das Quadrieren ist eine Multiplikation mit zwei gleichen Faktoren.

  • Addierst du 3 + 3 oder 5 + 5, so kannst du rechnen 2 · 3 oder 2 · 5.
  • Addition mit zwei gleichen Summanden ist eine Multiplikation mit dem Faktor 2.
  • Schreibweise: 3 + 3 = 2 · 3 = 6 und 5 + 5 = 2 · 5 = 10

Quadrate und Quadratzahlen

Das Wort „Quadrat“ kennst du doch eigentlich aus der Geometrie. Dieses Viereck, bei dem alle Seiten gleich lang sind und bei dem alle Winkel 90° sind. Was hat das mit diesen Zahlen zu tun??

Bestimme die Seitenlängen der Quadrate und die Anzahl der kleinen Quadrate innen drin:

Wieso ist hoch 2 gleich


So sieht’s aus, da hast du wieder die Quadratzahlen:

Seitenlänge kleine Quadrate
2 4
3 9
4 16

Quadratzahlen des kleinen Einmaleins

Für viele Aufgaben ist es gut, wenn du die Quadratzahlen von 1 bis 10 auswendig kennst.

  • 1² = 1
  • 2² = 4
  • 3² = 9
  • 4² = 16
  • 5² = 25
  • 6² = 36
  • 7² = 49
  • 8² = 64
  • 9² = 81
  • 10² = 100

Kleine Eselsbrücken:
„Sechs mal sechs ist sechsunddreißig, alle Kinder rechnen fleißig“.
„Acht mal acht ist vierundsechzig, was du nicht lernst, das rächt sich.“

Große Quadratzahlen

Ehrlich gesagt, wird es dir auch nützen, wenn du die Quadratzahlen bis 20 weißt.

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

Aber natürlich kannst du auch immer ganz normal 11$$*$$11 oder 12$$*$$12 im Kopf rechnen. Dauert bloß länger.

Die „Rechentricks“ kannst du auch für große Quadratzahlen anwenden. Beispiel:
34²
= (30 + 4)² = 900 + 16 + 2 · 30 · 4
= 900 + 16 + 240 = 1156

Vom Quadrat zur Zweierpotenz

Du kannst eine Zahl nicht nur einmal mit sich multiplizieren, sondern auch mehrmals.

Wichtig ist das für die 2, für andere Zahlen erstmal nicht so.

$$2*2= 2^2 = 4$$
$$2 · 2 · 2 = 2 ^3 = 8$$
$$2 · 2 · 2 · 2 = 2 ^4 = 16$$
$$2 · 2 · 2 · 2 · 2 = 2 ^5 = 32$$
$$2 · 2 · 2 · 2 · 2 *2 = 2 ^6 = 64$$

All diese Produkte mit der Zahl 2 heißen Potenzen von 2.

Ein Produkt aus gleichen Zahlen kannst du als Potenz schreiben.
Beispiel: $$2 * 2 * 2 * 2 * 2 = 2^5$$
sprich: 2 hoch 5


Anleitung


Basiswissen


3 hoch minus 2 gibt genau 1/9, also ein Neuntel: man rechnet den Kehrwert der Basis und dann hoch zwei. Das Prinzip dahinter ist das Rechnen mit einem negativen Exponenten. Hier stehen einige erklärte Beispiele zum Exponenten -2.

0 hoch -2


◦ Nimm den Kehrwert von 0 das wäre 1/0 ...
◦ durch 0 ist aber => nicht definiert
◦ Also hat 0 keinen => Kehrwert

1 hoch -2


◦ Nimm den Kehrwert von 1 ...
◦ Kehrwert von 1 ist 1 ...
◦ und das jetzt hoch 2...
◦ wäre also 1 mal 1 gleich 1 ...
◦ also gibt 1 hoch -2 gleich 1.

2 hoch -2


◦ Nimm den Kehrwert von 2 ...
◦ Kehrwert von 2 ist 1/2 (oder 0,5) ...
◦ und das jetzt hoch 2 ...
◦ wäre also 1/2 mal 1/2 gleich 1/4 ...
◦ also gibt 2 hoch -2 gleich 1/4.

3 hoch -2


◦ Nimm den Kehrwert von 3 ...
◦ Kehrwert von 3 ist 1/3 (oder 0,3333...)
◦ und das jetzt hoch zwei ...
◦ wäre also 1/3 mal 1/3 gleich 1/9 ...
◦ also ist 3 hoch -2 gleich 1/9.

5 hoch -2


◦ Nimm den Kehrwert von 5 ...
◦ Kehrwert von 5 ist 1/5 ...
◦ und das jetzt hoch 2 ...
◦ gibt also 1/10 mal 1/10 gleich 1/100 ...
◦ also gibt 5 hoch -2 gleich 1/25.

10 hoch -2


◦ Nimm den Kehrwert von 10 ...
◦ Der Kehrwert von 10 ist 1/10 (oder 0,1) ...
◦ und das jetzt hoch 2 ...
◦ 1/10 hoch 2 gibt 1/100 ...
◦ also ist 10 hoch -2 gleich 1/100.

0,5 hoch -2


◦ Nimm den Kehrwert von 0,5 ...
◦ Kehrwert von 0,5 ist 2 ...
◦ und das jetzt hoch 2 ...
◦ 2 hoch 2 gibt 4 ...
◦ also ist 0,5 hoch -2 gleich 4.


Wieso ist hoch 2 gleich


Warum ist zwei hoch Null gleich eins?

Laut dem Gesetz für Potenzen von Potenzen können wir die Exponenten multiplizieren. So erhalten wir y hoch 0 gleich 1. Das Gesetz für Potenzen mit dem Exponenten 0 wurde also einmal mehr bestätigt. Jede Zahl ungleich 0 hoch 0 ergibt 1.

Was bedeutet hoch 2 bei einer Zahl?

In der Mathematik versteht man unter dem Quadrat einer Zahl einen Rechenausdruck (Term), der die Multiplikation dieser Zahl mit sich selbst ausdrückt. Die Berechnung eines solchen Quadrates nennt man entsprechend Quadrieren. Als Symbol für das Quadrat einer Zahl wird die hochgestellte Ziffer 2 verwendet.

Warum ist hoch 0 immer gleich 1?

Der Exponent 0 sagt aus, dass die Zahl 1 keinmal mit der Grundzahl multipliziert wird und allein stehen bleibt, sodass man das Ergebnis 1 erhält.

Warum ist minus 2 hoch 2 minus 4?

Diese Zahl wird daher Grundzahl oder Basis genannt. Die zweite Zahl ist die Zahl, die angibt, wie oft multipliziert wird. Sie wird als hochgestellte Zahl dargestellt und wird daher Hochzahl oder Exponent genannt. Beim Quadrieren wäre das die 2, da die Grundzahl 2-mal multipliziert wird.