Potenzen-Rechner

Eine Potenz besteht aus einer Basis und einem Exponenten. Die Potenz a^n bedeutet, dass die Basis 'a' insgesamt 'n'-mal mit sich selbst multipliziert wird. Beispiel: 2^3 = 2 * 2 * 2 = 8. Die Basis ist 2, der Exponent ist 3, und das Ergebnis ist 8. Bei positiven ganzen Exponenten ist die Berechnung einfach durch wiederholte Multiplikation möglich. Bei negativen Exponenten wird der Kehrwert gebildet: a^(-n) = 1/a^n. Bei null als Exponent ist jede Potenz gleich 1: a^0 = 1 (außer 0^0, was mathematisch umstritten ist).

Negative Exponenten bedeuten, dass man den Kehrwert der entsprechenden positiven Potenz nimmt. Die Regel lautet: a^(-n) = 1/a^n. Beispiele: 2^(-3) = 1/2^3 = 1/8 = 0,125. 5^(-2) = 1/5^2 = 1/25 = 0,04. 10^(-1) = 1/10 = 0,1. Diese Regel ist besonders nützlich in der Wissenschaft für sehr kleine Zahlen. In der Exponentialschreibung wird das häufig genutzt: 0,001 = 10^(-3). Negative Exponenten machen Brüche zu ganzen Zahlen in der Potenzschreibung und umgekehrt.

Die wichtigsten Potenzgesetze sind: 1) Multiplikation: a^m * a^n = a^(m+n). Beispiel: 2^3 * 2^2 = 2^5 = 32. 2) Division: a^m / a^n = a^(m-n). Beispiel: 2^5 / 2^2 = 2^3 = 8. 3) Potenz einer Potenz: (a^m)^n = a^(m*n). Beispiel: (2^3)^2 = 2^6 = 64. 4) Produkt von Potenzen: (a*b)^n = a^n * b^n. Beispiel: (2*3)^2 = 2^2 * 3^2 = 4 * 9 = 36. 5) Quotient von Potenzen: (a/b)^n = a^n / b^n. Diese Gesetze gelten für alle reellen Zahlen und vereinfachen komplexe Berechnungen erheblich.

Wurzeln sind Potenzen mit gebrochenen Exponenten. Die n-te Wurzel aus a entspricht a^(1/n). Beispiele: Quadratwurzel √a = a^(1/2), Kubikwurzel ∛a = a^(1/3). Kombiniert: √8 = 8^(1/2) = 2,83, ∛27 = 27^(1/3) = 3. Allgemein: Die n-te Wurzel aus a^m = a^(m/n). Diese Schreibweise ermöglicht die Anwendung aller Potenzgesetze auf Wurzeln.

Die wissenschaftliche Notation schreibt Zahlen als a × 10^n, wobei 1 ≤ a < 10. Beispiele: 3.500.000 = 3,5 × 10^6, 0,00042 = 4,2 × 10^(-4). Vorteile: Kompakte Darstellung sehr großer/kleiner Zahlen, einfaches Rechnen durch Addition/Subtraktion der Exponenten. In Wissenschaft und Technik Standard für Messungen, physikalische Konstanten und astronomische Entfernungen.

In der Informatik sind Zweierpotenzen fundamental: 2^10 = 1.024 (≈ 1 Kilobyte), 2^20 = 1.048.576 (≈ 1 Megabyte), 2^30 ≈ 1 Gigabyte, 2^40 ≈ 1 Terabyte. Bit-Angaben: 8 Bit = 2^8 = 256 Werte, 16 Bit = 65.536 Werte, 32 Bit ≈ 4,3 Milliarden Werte. Diese Potenzen bestimmen Speichergrößen, Adressräume und Farbtiefe.

Bei Brüchen werden Zähler und Nenner separat potenziert: (a/b)^n = a^n / b^n. Beispiele: (2/3)^2 = 4/9, (3/4)^3 = 27/64, (1/2)^4 = 1/16. Bei negativen Exponenten wird der Bruch zusätzlich umgekehrt: (2/3)^(-2) = (3/2)^2 = 9/4. Diese Regel gilt für alle rationalen Zahlen.

Bei einer Potenz x^n ist die Basis x variabel und der Exponent n konstant (z. B. x² = Parabel). Bei der Exponentialfunktion a^x ist die Basis a konstant und der Exponent x variabel (z. B. 2^x = exponentielles Wachstum). Die Exponentialfunktion e^x (Eulersche Zahl e ≈ 2,718) ist besonders wichtig in Naturwissenschaften und Finanzmathematik.

Die Berechnungen basieren auf aktuellen mathematischen Formeln und Standards. Die Genauigkeit hängt von der Qualität der eingegebenen Daten ab. Für rechtlich bindende Berechnungen solltest du einen Fachexperten konsultieren.

Ja, der Rechner ist vollständig responsiv gestaltet und funktioniert auf allen Geräten - Desktop, Tablet und Smartphone. Die Bedienung wurde für Touchscreens optimiert.