Vereinfachen Sie den Ausdruck \(\sqrt[3]{\sqrt[4]{a^6}}\), wenn \(a\ge 0\).
Lösung
Schreiben wir die Wurzeln als Potenzen: \(\sqrt[3]{\sqrt[4]{a^6}}=(a^6)^{\frac14\cdot\frac13}=a^{6/12}=a^{1/2}=\sqrt a\). Wegen \(a\ge0\) ist kein Betrag nötig. Antwort: B.
Formen
Raster
Figuren können ausgewählt, verschoben und in der Größe verändert werden.
2
Aufgabe
Numerische Antwort
Berechnen Sie den Wert des Ausdrucks \(20\sqrt6-\left(\dfrac4{\sqrt2}+5\sqrt3\right)^2\).
Lösung
\(\dfrac4{\sqrt2}=2\sqrt2\). Daher ist \((2\sqrt2+5\sqrt3)^2=8+20\sqrt6+75=83+20\sqrt6\). Somit \(20\sqrt6-(83+20\sqrt6)=-83\). Antwort: \(-83\).
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3
Aufgabe
Eine richtige Antwort
Vereinfachen Sie den Ausdruck \(\dfrac5{a-9}:\dfrac1{2\sqrt a-6}\).
Lösung
Division durch einen Bruch ersetzen wir durch Multiplikation mit dem Kehrwert: \(\dfrac5{a-9}(2\sqrt a-6)=\dfrac{10(\sqrt a-3)}{a-9}\). Da \(a-9=(\sqrt a-3)(\sqrt a+3)\), erhalten wir \(\dfrac{10}{\sqrt a+3}\). Antwort: D.
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4
Aufgabe
Eine richtige Antwort
Wenn \(F=\dfrac{GMm}{R^2}\) und \(R>0\), dann ist \(R=\)
Lösung
Aus \(F=\dfrac{GMm}{R^2}\) folgt \(FR^2=GMm\), also \(R^2=\dfrac{GMm}{F}\). Wegen \(R>0\) nehmen wir die positive Wurzel: \(R=\sqrt{\dfrac{GMm}{F}}\). Antwort: E.
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5
Aufgabe
Eine richtige Antwort
Vereinfachen Sie \((\sqrt2-a)(\sqrt2+a)\).
Lösung
Mit der Formel für die Differenz von Quadraten: \((\sqrt2-a)(\sqrt2+a)=(\sqrt2)^2-a^2=2-a^2\). Antwort: B.
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6
Aufgabe
Eine richtige Antwort
Berechnen Sie \(|1-\sqrt3|\).
Lösung
Da \(\sqrt3>1\), gilt \(1-\sqrt3<0\). Daher \(|1-\sqrt3|=-(1-\sqrt3)=\sqrt3-1\). Antwort: B.
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7
Aufgabe
Numerische Antwort
Berechnen Sie \(\dfrac{\sqrt{18-8\sqrt2}}{\sqrt2}\cdot\sqrt{9+4\sqrt2}\).
Lösung
\(18-8\sqrt2=(4-\sqrt2)^2\) und \(9+4\sqrt2=(1+2\sqrt2)^2\). Daher \(\dfrac{4-\sqrt2}{\sqrt2}(1+2\sqrt2)=(2\sqrt2-1)(1+2\sqrt2)=7\). Antwort: \(7\).
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8
Aufgabe
Eine richtige Antwort
Geben Sie das Intervall an, in dem die Lösung der Gleichung \(\sqrt{x+12}=3\) liegt.
Lösung
Quadrieren: \(x+12=9\), also \(x=-3\). Die Zahl \(-3\) liegt im Intervall \([-6;0)\). Antwort: B.
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9
Aufgabe
Numerische Antwort
Berechnen Sie den Wert von \(\sqrt{9a^2-24a+16}-\sqrt[3]{27a^3}\) für \(a=0{,}7\).
Lösung
\(9a^2-24a+16=(3a-4)^2\), also \(\sqrt{9a^2-24a+16}=|3a-4|\), und \(\sqrt[3]{27a^3}=3a\). Für \(a=0{,}7\): \(1{,}9-2{,}1=-0{,}2\). Antwort: \(-0{,}2\).
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10
Aufgabe
Zuordnung
Ordnen Sie jedem Ausdruck (1–3) seinen Wert (A–E) zu, wenn \(x=\sqrt5-1\).
А
\(-1\) Б
\(1\) В
\(4\) Г
\(5\) Д
\(6\)
Lösung
1) \(|x-\sqrt5|=|-1|=1\) — B. 2) \((\sqrt5+1)(\sqrt5-1)=4\) — C. 3) \(x^2+2x+1=(x+1)^2=5\) — D. Zuordnung: 1–B, 2–C, 3–D.
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11
Aufgabe
Eine richtige Antwort
Vereinfachen Sie den Ausdruck \(15\sqrt{\dfrac25}-\sqrt{160}\).
Lösung
\(15\sqrt{\dfrac25}=15\cdot\dfrac{\sqrt{10}}5=3\sqrt{10}\) und \(\sqrt{160}=4\sqrt{10}\). Daher \(3\sqrt{10}-4\sqrt{10}=-\sqrt{10}\). Antwort: B.
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12
Aufgabe
Eine richtige Antwort
Vereinfachen Sie den Ausdruck \(\sqrt[3]{18z^4}\cdot\sqrt[3]{12z^5}\).
Lösung
Wir fassen die Kubikwurzeln zusammen: \(\sqrt[3]{18z^4}\cdot\sqrt[3]{12z^5}=\sqrt[3]{216z^9}=\sqrt[3]{(6z^3)^3}=6z^3\). Antwort: A.
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13
Aufgabe
Numerische Antwort
Berechnen Sie den Wert von \(\sqrt[5]{4}\cdot\sqrt[10]{64}\).
Lösung
\(\sqrt[5]{4}=\sqrt[5]{2^2}\) und \(\sqrt[10]{64}=\sqrt[10]{2^6}=\sqrt[5]{2^3}\). Daher \(\sqrt[5]{2^2}\cdot\sqrt[5]{2^3}=\sqrt[5]{2^5}=2\). Antwort: \(2\).
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14
Aufgabe
Eine richtige Antwort
Vereinfachen Sie den Ausdruck \(\dfrac{\sqrt2}{\sqrt2-\sqrt7}-\dfrac{\sqrt7}{\sqrt2+\sqrt7}\).
Lösung
Der gemeinsame Nenner ist \((\sqrt2-\sqrt7)(\sqrt2+\sqrt7)=2-7=-5\). Der Zähler ist \(2+\sqrt{14}-\sqrt{14}+7=9\). Somit \(9/(-5)=-1{,}8\). Antwort: E.
Formen
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15
Aufgabe
Eine richtige Antwort
Ordnen Sie die Zahlen \(\sqrt[3]{2},\ 1,\ \sqrt[5]{3}\) in aufsteigender Reihenfolge.
Lösung
Alle Zahlen sind positiv. Wir vergleichen ihre 15. Potenzen: \((\sqrt[3]{2})^{15}=32\), \((\sqrt[5]{3})^{15}=27\), \(1^{15}=1\). Daher \(1<\sqrt[5]{3}<\sqrt[3]{2}\). Antwort: B.
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16
Aufgabe
Numerische Antwort
Berechnen Sie den Wert von \(\dfrac{3\sqrt2-5}{\sqrt2-1}+\dfrac{\sqrt{24}-\sqrt{300}}{\sqrt3}\).
Lösung
Den ersten Bruch rationalisieren wir: \(\dfrac{3\sqrt2-5}{\sqrt2-1}=1-2\sqrt2\). Außerdem gilt \(\dfrac{\sqrt{24}-\sqrt{300}}{\sqrt3}=2\sqrt2-10\). Die Summe ist \(-9\). Antwort: \(-9\).
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17
Aufgabe
Eine richtige Antwort
In welchem der angegebenen Intervalle liegt die Zahl \(\sqrt[4]{30}\)?
Lösung
Da \(2^4=16<30<81=3^4\), folgt \(2<\sqrt[4]{30}<3\). Antwort: B.
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18
Aufgabe
Eine richtige Antwort
Bestimmen Sie unter \(a=\sqrt5-2\), \(b=2\sqrt3-3\sqrt2\), \(c=\sqrt[3]{3}-\sqrt[3]{2}\) alle positiven Zahlen.
Lösung
\(a>0\), weil \(\sqrt5>2\). Für \(b\) gilt \((2\sqrt3)^2=12<18=(3\sqrt2)^2\), also \(b<0\). Außerdem ist \(c>0\), weil \(\sqrt[3]{3}>\sqrt[3]{2}\). Positiv sind daher \(a\) und \(c\). Antwort: D.
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19
Aufgabe
Numerische Antwort
Berechnen Sie den Wert von \((\sqrt[6]{27}-\sqrt[4]{100})(\sqrt[6]{27}+\sqrt[4]{100})\).
Lösung
Mit der Differenz von Quadraten: \((u-v)(u+v)=u^2-v^2\). Daher \((\sqrt[6]{27})^2-(\sqrt[4]{100})^2=\sqrt[3]{27}-\sqrt{100}=3-10=-7\). Antwort: \(-7\).
Formen
Raster
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20
Aufgabe
Eine richtige Antwort
Vereinfachen Sie den Ausdruck \(\dfrac{2\sqrt2+1}{\sqrt2+1}\).
Lösung
Wir multiplizieren Zähler und Nenner mit \(\sqrt2-1\): \(\dfrac{(2\sqrt2+1)(\sqrt2-1)}{(\sqrt2+1)(\sqrt2-1)}=3-\sqrt2\). Antwort: E.
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21
Aufgabe
Eine richtige Antwort
Welche der folgenden Zahlen ist irrational?
Lösung
\(\sqrt{0{,}64}=0{,}8\), \(\pi^0=1\), \(\sqrt[3]{8}=2\) und \(2{,}7\) sind rational. \(\sqrt{20}=2\sqrt5\) ist irrational. Antwort: B.
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22
Aufgabe
Zuordnung
Ordnen Sie den Zahlenausdrücken (1–4) ihre Werte (A–E) zu.
А
\(15\) Б
\(6\) В
\(5\) Г
\(3\) Д
\(1\)
Lösung
1) \((\sqrt3+\sqrt2)^2-2\sqrt6=5\) — C. 2) \((\sqrt5-2)(\sqrt5+2)=1\) — E. 3) \(\sqrt{12}=2\sqrt3\), also \((3\sqrt3-\sqrt{12})^2=3\) — D. 4) \(\sqrt2(\sqrt{50}-\sqrt8)=\sqrt2(5\sqrt2-2\sqrt2)=6\) — B. Zuordnung: 1–C, 2–E, 3–D, 4–B.
Formen
Raster
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23
Aufgabe
Eine richtige Antwort
Welche der folgenden Zahlen ist rational?
Lösung
\(\sqrt[3]{9}\), \(\sqrt{10}\), \(\pi\) und \(\sqrt{3{,}6}\) sind irrational. \(\sqrt{0{,}64}=0{,}8=\dfrac45\) ist rational. Antwort: E.
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24
Aufgabe
Eine richtige Antwort
Berechnen Sie \(\sqrt[4]{16\cdot81}\).
Lösung
\(16=2^4\) und \(81=3^4\). Daher \(\sqrt[4]{16\cdot81}=\sqrt[4]{6^4}=6\). Antwort: A.
Formen
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25
Aufgabe
Eine richtige Antwort
Vereinfachen Sie den Ausdruck \(\dfrac{\sqrt[3]{64}}{64}\).
Lösung
Da \(64=4^3\), ist \(\sqrt[3]{64}=4\). Somit \(\dfrac{\sqrt[3]{64}}{64}=\dfrac4{64}=\dfrac1{16}\). Antwort: A.
Formen
Raster
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26
Aufgabe
Eine richtige Antwort
Berechnen Sie \(\sqrt{(-2)^2}+\sqrt[3]{(-3)^3}\).
Lösung
Für die Quadratwurzel gilt \(\sqrt{a^2}=|a|\), also \(\sqrt{(-2)^2}=2\). Die Kubikwurzel behält das Vorzeichen: \(\sqrt[3]{(-3)^3}=-3\). Daher \(2-3=-1\). Antwort: C.
Formen
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27
Aufgabe
Eine richtige Antwort
Berechnen Sie \(\dfrac{\sqrt[3]{189}}{\sqrt[3]{7}}\).
Lösung
Wir verwenden die Quotientenregel für Kubikwurzeln: \(\dfrac{\sqrt[3]{a}}{\sqrt[3]{b}}=\sqrt[3]{\dfrac ab}\). Daher \(\dfrac{\sqrt[3]{189}}{\sqrt[3]{7}}=\sqrt[3]{27}=3\). Antwort: A.
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28
Aufgabe
Eine richtige Antwort
Vereinfachen Sie den Ausdruck \(\dfrac{\sqrt{12}\cdot\sqrt2}{\sqrt6}\).
Lösung
Da \(\sqrt{12}=\sqrt2\sqrt6\), gilt \(\dfrac{\sqrt{12}\sqrt2}{\sqrt6}=\dfrac{\sqrt2\sqrt6\sqrt2}{\sqrt6}=\sqrt2\sqrt2=2\). Antwort: C.
Formen
Raster
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29
Aufgabe
Eine richtige Antwort
Berechnen Sie \(\sqrt[3]{2^3}\cdot\sqrt{36}\).
Lösung
Es gilt \(\sqrt[3]{2^3}=2\) und \(\sqrt{36}=6\). Daher \(\sqrt[3]{2^3}\cdot\sqrt{36}=2\cdot6=12\). Antwort: A.
Formen
Raster
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30
Aufgabe
Eine richtige Antwort
Berechnen Sie den Wert von \(2\sqrt{m+m+m}\), wenn \(m=\dfrac1{27}\).
Lösung
Es ist \(m+m+m=3m\). Für \(m=\dfrac1{27}\) erhalten wir \(2\sqrt{3m}=2\sqrt{\dfrac3{27}}=2\sqrt{\dfrac19}=2\cdot\dfrac13=\dfrac23\). Antwort: A.
Formen
Raster
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31
Aufgabe
Eine richtige Antwort
Vereinfachen Sie den Ausdruck \( (\sqrt3-1)(1+\sqrt3) \).
Lösung
Das sind konjugierte Faktoren: \((\sqrt3-1)(\sqrt3+1)=(\sqrt3)^2-1^2=3-1=2\). Antwort: B.
Formen
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32
Aufgabe
Eine richtige Antwort
Berechnen Sie \((-3\sqrt3)^2\).
Lösung
\((-3\sqrt3)^2=(-3)^2(\sqrt3)^2=9\cdot3=27\). Antwort: E.
Formen
Raster
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33
Aufgabe
Eine richtige Antwort
Vereinfachen Sie den Ausdruck \(a^6\sqrt{a^4}\).
Lösung
Da \(a^2\ge0\), gilt \(\sqrt{a^4}=\sqrt{(a^2)^2}=a^2\). Also \(a^6\sqrt{a^4}=a^6\cdot a^2=a^8\). Antwort: A.
Formen
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34
Aufgabe
Eine richtige Antwort
Vereinfachen Sie den Ausdruck \(\dfrac{\sqrt9-\sqrt4}{\sqrt5}\).
Lösung
\(\sqrt9-\sqrt4=3-2=1\), daher \(\dfrac1{\sqrt5}=\dfrac{\sqrt5}{5}\). Antwort: B.
Formen
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35
Aufgabe
Zuordnung
Ordnen Sie jedem Zahlenausdruck (1–3) seinen Wert (A–E) zu.
А
\(-3\) Б
\(\dfrac15\) В
\(4\) Г
\(3\) Д
\(5\)
Lösung
1) \(\sqrt[3]{-27}=-3\) — A. 2) \(\dfrac{\sqrt{12}}{\sqrt{300}}=\sqrt{\dfrac1{25}}=\dfrac15\) — B. 3) \((\sqrt3-1)^2+2\sqrt3=4\) — C. Zuordnung: 1–A, 2–B, 3–C.
Formen
Raster
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36
Aufgabe
Eine richtige Antwort
Berechnen Sie den Wert von \(\dfrac{\sqrt{9+a^2-6a}}{a-3}\), wenn \(a=2{,}5\).
Lösung
Es gilt \(9+a^2-6a=(a-3)^2\), also \(\sqrt{(a-3)^2}=|a-3|\). Für \(a=2{,}5\) ist \(|a-3|=0{,}5\) und \(a-3=-0{,}5\). Daher ist der Wert \(-1\). Antwort: A.
Formen
Raster
Figuren können ausgewählt, verschoben und in der Größe verändert werden.
37
Aufgabe
Eine richtige Antwort
Geben Sie die richtige Reihenfolge der Zahlen \(5\sqrt2\), \(7\) und \(\sqrt{51}\) an.
Lösung
Alle Zahlen sind positiv. Vergleichen wir ihre Quadrate: \(7^2=49\), \((5\sqrt2)^2=50\), \((\sqrt{51})^2=51\). Daher \(7<5\sqrt2<\sqrt{51}\). Antwort: B.
Formen
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38
Aufgabe
Eine richtige Antwort
Schreiben Sie \(\dfrac{a}{\sqrt[7]{a}}\) als Potenz zur Basis \(a\), wenn \(a>0\).
Lösung
\(\sqrt[7]{a}=a^{1/7}\), daher \(\dfrac{a}{\sqrt[7]{a}}=a^{1-1/7}=a^{6/7}\). Antwort: C.
Formen
Raster
Figuren können ausgewählt, verschoben und in der Größe verändert werden.
39
Aufgabe
Eine richtige Antwort
Rationalisieren Sie den Nenner und vereinfachen Sie \(\dfrac1{\sqrt{10}-3}\).
Lösung
Wir erweitern mit dem konjugierten Ausdruck \(\sqrt{10}+3\): \(\dfrac1{\sqrt{10}-3}=\dfrac{\sqrt{10}+3}{10-9}=\sqrt{10}+3\). Antwort: C.
Formen
Raster
Figuren können ausgewählt, verschoben und in der Größe verändert werden.
40
Aufgabe
Eine richtige Antwort
Vereinfachen Sie den Ausdruck \(\dfrac{2\sqrt5-10}{\sqrt5}\).
Lösung
Wir teilen beide Terme im Zähler durch \(\sqrt5\): \(\dfrac{2\sqrt5}{\sqrt5}-\dfrac{10}{\sqrt5}=2-2\sqrt5\). Antwort: A.
Formen
Raster
Figuren können ausgewählt, verschoben und in der Größe verändert werden.