MINT lernen

Mit Wurzeln rechnen

Wie wird aus \(\sqrt[3]{54}\) ein einfaches \(3\sqrt[3]{2}\) — und warum darf man das überhaupt?

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Wurzelgesetze für n-te Wurzeln

Was in Klasse 9 für Quadratwurzeln galt, gilt für jede n-te Wurzel — weil Wurzeln Potenzen sind.

  • Multiplizieren:\(\sqrt[3]{2}\cdot\sqrt[3]{4}=\sqrt[3]{8}=2\).
  • Dividieren:\(\sqrt[4]{48}:\sqrt[4]{3}=\sqrt[4]{16}=2\).
  • Summen:kein Gesetz — \(\sqrt[3]{8}+\sqrt[3]{8}=4\), aber \(\sqrt[3]{16}\approx2{,}52\).

Herleitung:

\(\sqrt[n]{a}\cdot\sqrt[n]{b}=a^{\frac1n}\cdot b^{\frac1n}\)
als Potenz
Wurzeln als Potenzen schreiben (3.2.2).
\(=(a\cdot b)^{\frac1n}\)
gleicher Exponent
\(a^k\cdot b^k=(ab)^k\) aus 3.3.1.
\(\sqrt[n]{a}\cdot\sqrt[n]{b}=\sqrt[n]{a\cdot b}\)
Ergebnis
Zurück in Wurzelschreibweise; für das Teilen genauso.
Merke

Wurzelgesetze: \(\sqrt[n]{a}\cdot\sqrt[n]{b}=\sqrt[n]{a\cdot b}\) und \(\sqrt[n]{a}:\sqrt[n]{b}=\sqrt[n]{a:b}\) für \(a\ge0,\ b>0\)

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Teilweise Wurzelziehen und Mischformen

Steckt im Radikanden eine n-te Potenz, zieht man sie als Faktor vor die Wurzel.

  • Kubikwurzel:\(\sqrt[3]{54}=\sqrt[3]{27\cdot2}=\sqrt[3]{27}\cdot\sqrt[3]{2}=3\sqrt[3]{2}\).
  • Verschiedene Wurzeln:\(\sqrt{x}\cdot\sqrt[3]{x}=x^{\frac12+\frac13}=x^{\frac56}=\sqrt[6]{x^5}\).
  • Wurzel aus Wurzel:\(\sqrt{\sqrt[3]{a}}=\left(a^{\frac13}\right)^{\frac12}=a^{\frac16}=\sqrt[6]{a}\).

Der Radikand ist in Primfaktoren zerlegt. Markiere n gleiche Faktoren und lege sie mit „Herausziehen“ vor die Wurzel um — bis keine Gruppe mehr passt.

Faktoren herausziehen

Halte fest: Aus n gleichen Faktoren unter der n-ten Wurzel wird ein einziger Faktor davor — der Rest bleibt unter der Wurzel.

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Allgemeine Hinweise

Nur gleiche Wurzelexponenten zusammenfassen

\(\sqrt{2}\cdot\sqrt[3]{2}\) ist nicht \(\sqrt[5]{4}\). Erst in Potenzen umschreiben: \(2^{\frac12+\frac13}=2^{\frac56}\).

Vollständig herausziehen

\(\sqrt[3]{432}=2\sqrt[3]{54}\) ist noch nicht fertig: \(2\cdot3\sqrt[3]{2}=6\sqrt[3]{2}\).

Kubikzahlen suchen

Bei der Kubikwurzel nach 8, 27, 64, 125 im Radikanden suchen: \(\sqrt[3]{250}=\sqrt[3]{125\cdot2}=5\sqrt[3]{2}\).

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