1. **Problem statement:** Schreibe die folgenden Ausdrücke mit positiven Exponenten und kürze, wenn möglich.
2. **Wichtige Regeln:**
- Negative Exponenten umschreiben: $a^{-n} = \frac{1}{a^n}$
- Potenzen von Produkten: $(ab)^n = a^n b^n$
- Potenzen von Potenzen: $(a^m)^n = a^{mn}$
- Kürzen von gleichen Faktoren im Zähler und Nenner
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### a) $$\frac{t^2 \cdot s^4}{(-3s)^3 \cdot t^5}$$
3. Zähler: $t^2 s^4$
4. Nenner: $(-3)^3 s^3 t^5 = -27 s^3 t^5$
5. Schreibe Bruch:
$$\frac{t^2 s^4}{-27 s^3 t^5}$$
6. Kürze $s^3$ und $t^2$:
$$\frac{\cancel{t^2} s^{4-3}}{-27 \cancel{s^3} \cancel{t^5} t^{5-2}} = \frac{s^1}{-27 t^3} = -\frac{s}{27 t^3}$$
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### b) $$\frac{r^{-3} \cdot 4 s^6}{(-3 s^2)^3 \cdot (-3 r)^{-2}}$$
7. Nenner auflösen:
$$(-3 s^2)^3 = (-3)^3 (s^2)^3 = -27 s^6$$
$$(-3 r)^{-2} = \frac{1}{(-3 r)^2} = \frac{1}{9 r^2}$$
8. Nenner insgesamt:
$$-27 s^6 \cdot \frac{1}{9 r^2} = \frac{-27 s^6}{9 r^2} = -3 \frac{s^6}{r^2}$$
9. Bruch:
$$\frac{r^{-3} \cdot 4 s^6}{-3 \frac{s^6}{r^2}} = \frac{4 r^{-3} s^6}{-3 s^6 r^{-2}}$$
10. Kürze $s^6$:
$$\frac{4 r^{-3} \cancel{s^6}}{-3 \cancel{s^6} r^{-2}} = \frac{4 r^{-3}}{-3 r^{-2}}$$
11. Schreibe negative Exponenten:
$$\frac{4 \frac{1}{r^3}}{-3 \frac{1}{r^2}} = \frac{4}{r^3} \cdot \frac{r^2}{-3} = \frac{4 r^2}{-3 r^3}$$
12. Kürze $r^2$:
$$\frac{4 \cancel{r^2}}{-3 r^{3-2} \cancel{r^2}} = \frac{4}{-3 r} = -\frac{4}{3 r}$$
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### c) $$\frac{4 r^2 \cdot s^{-3}}{(-2 r)^4 \cdot (5 s)^{-2}}$$
13. Nenner auflösen:
$$(-2 r)^4 = (-2)^4 r^4 = 16 r^4$$
$$ (5 s)^{-2} = \frac{1}{(5 s)^2} = \frac{1}{25 s^2}$$
14. Nenner insgesamt:
$$16 r^4 \cdot \frac{1}{25 s^2} = \frac{16 r^4}{25 s^2}$$
15. Bruch:
$$\frac{4 r^2 s^{-3}}{\frac{16 r^4}{25 s^2}} = 4 r^2 s^{-3} \cdot \frac{25 s^2}{16 r^4} = \frac{4 \cdot 25}{16} \cdot \frac{r^2}{r^4} \cdot s^{-3+2} = \frac{100}{16} r^{-2} s^{-1}$$
16. Kürze Bruch:
$$\frac{100}{16} = \frac{25}{4}$$
17. Schreibe negative Exponenten positiv:
$$\frac{25}{4} \cdot \frac{1}{r^2} \cdot \frac{1}{s} = \frac{25}{4 r^2 s}$$
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### d) $$\frac{(5 t)^4 \cdot (-3 k)^{-3}}{-125 t^3 \cdot (6 k)^{-4}}$$
18. Zähler auflösen:
$$(5 t)^4 = 5^4 t^4 = 625 t^4$$
$$(-3 k)^{-3} = \frac{1}{(-3 k)^3} = \frac{1}{-27 k^3} = -\frac{1}{27 k^3}$$
19. Zähler insgesamt:
$$625 t^4 \cdot \left(-\frac{1}{27 k^3}\right) = -\frac{625 t^4}{27 k^3}$$
20. Nenner auflösen:
$$-125 t^3 \cdot (6 k)^{-4} = -125 t^3 \cdot \frac{1}{(6 k)^4} = -125 t^3 \cdot \frac{1}{1296 k^4} = -\frac{125 t^3}{1296 k^4}$$
21. Bruch:
$$\frac{-\frac{625 t^4}{27 k^3}}{-\frac{125 t^3}{1296 k^4}} = \frac{625 t^4}{27 k^3} \cdot \frac{1296 k^4}{125 t^3}$$
22. Kürze Faktoren:
$$\frac{625}{125} = 5$$
$$\frac{t^4}{t^3} = t^{4-3} = t$$
$$\frac{k^4}{k^3} = k^{4-3} = k$$
23. Ergebnis:
$$5 \cdot t \cdot k \cdot \frac{1296}{27} = 5 t k \cdot 48 = 240 t k$$
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**Endergebnisse:**
- a) $-\frac{s}{27 t^3}$
- b) $-\frac{4}{3 r}$
- c) $\frac{25}{4 r^2 s}$
- d) $240 t k$
Exponent Simplify 6D67E1
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