Geben Sie den Wurzelexponenten n und die Zahl a unter der Wurzel ein. Der Ausdruck darunter ist mit den Eingabefeldern verknüpft; Sie können den kleinen Wurzelexponenten oder die Zahl unter der Wurzel auch direkt darin ändern. Mit 2 erhalten Sie die Quadratwurzel (√a), mit 3 die Kubikwurzel (∛a).
Inhaltsverzeichnis
-
Das können Sie auf dieser Seite
-
Wofür braucht man diese Berechnung?
-
Anleitung
-
Formel
-
Symbole und Begriffe
-
Das sollten Sie vorher wissen
-
So berechnen Sie es in Excel
-
So berechnen Sie es in Google Tabellen
-
So berechnen Sie es in Python
-
So schreiben Sie die Formel in LaTeX und anderen Formelsprachen (zum Kopieren)
-
So lassen Sie ChatGPT rechnen
-
Die Vorteile von DataChef
-
Verwandte Funktionen
-
Alle Rechner von NumberChef
Das können Sie auf dieser Seite
- Sie geben nur den Wurzelexponenten \(n\) und den Radikanden \(a\) (die Zahl unter der Wurzel) ein. Quadratwurzeln wie \(\sqrt{27}\), Kubikwurzeln und jede \(n\)-te Wurzel berechnen Sie auf dieser einen Seite
- Mit dem Wurzelexponenten 2 erhalten Sie die Quadratwurzel (\(\sqrt{a}\)), mit 3 die Kubikwurzel (\(\sqrt[3]{a}\)). Auch Dezimalzahlen wie 2,5 und negative Wurzelexponenten sind möglich
- Ungerade Wurzeln aus negativen Zahlen wie \(\sqrt[3]{-8} = -2\) werden direkt berechnet
- Außerdem finden Sie hier eine leicht verständliche Erklärung und Formeln zum Kopieren für Excel, Google Tabellen und Python
Wofür braucht man diese Berechnung?
Soll ein quadratisches Beet 27 m² groß werden, ist jede Seite \(\sqrt{27} \approx 5{,}2\) m lang. Ein würfelförmiges Aquarium mit 64 Litern (\(64.000\) cm³) hat die Kantenlänge \(\sqrt[3]{64000} = 40\) cm.
Vom „Ergebnis einer Multiplikation“ zurück zur „ursprünglichen Länge“ führt immer eine Wurzel. Sie kommt bei Gartenplanung, Stauraum oder Aquarienkauf ins Spiel, also immer dann, wenn Fläche oder Volumen zuerst feststehen.
Hat sich ein Vermögen in 10 Jahren verdoppelt – um wie viel Prozent ist es pro Jahr gewachsen? Die Antwort ist eine 10. Wurzel: \(\sqrt[10]{2} \approx 1{,}0718\), also im Durchschnitt etwa 7,2 % pro Jahr.
Fondsberichte und das Umsatzwachstum von Unternehmen (CAGR, durchschnittliche jährliche Wachstumsrate) werden genau so berechnet, als „\(n\)-te Wurzel aus dem Wachstumsfaktor über \(n\) Jahre“. So prüfen Sie den Zinseszinseffekt selbst nach – direkt nützlich für Geldentscheidungen.
Papier im A- und B-Format nach DIN 476 (heute ISO 216) hat das Seitenverhältnis \(1 : \sqrt{2}\) (etwa 1,414). Mit diesem Verhältnis bleibt die Form beim Halbieren genau gleich (A3 → A4 → A5 …), deshalb passen vergrößerte und verkleinerte Kopien genau.
Die Eigenschaft der Quadratwurzel „die Zahl, deren Quadrat 2 ist“ bestimmt hier die Maße eines ganz alltäglichen Gegenstands.
Ein Ton eine Oktave höher hat genau die doppelte Frequenz. Heutige Instrumente teilen die Oktave gleichmäßig in 12 Halbtöne, sodass jeder Halbton die Frequenz mit \(\sqrt[12]{2} \approx 1{,}0595\) multipliziert (gleichstufige Stimmung). Vom Kammerton a′ mit 440 Hz kommt man so einen Halbton höher zum b′ mit etwa 466,16 Hz.
Klavierstimmen und Klangdesign am Synthesizer beruhen auf dieser „12. Wurzel aus 2“. Auch ein Schritt der Transponierfunktion am Keyboard entspricht genau diesem Frequenzverhältnis.
Die Standardabweichung, die man bei der Auswertung von Klassenarbeiten oder in der Qualitätskontrolle braucht, ist „die Quadratwurzel aus der Varianz (dem Mittelwert der quadrierten Abweichungen)“. Ist die Varianz 9 Punkte², beträgt die Standardabweichung \(\sqrt{9} = 3\) Punkte.
Die Wurzel bringt eine quadrierte Größe zurück in die ursprüngliche Einheit. Diese Rechnung läuft überall, wo Statistik im Spiel ist, von der Fehlerspanne bei Umfragen bis zur Toleranz eines Produkts.
Formel
Symbole und Begriffe
Symbole
| \(\sqrt{a}\) | Wurzel aus a | Die Quadratwurzel aus \(a\) (die Zahl ≥ 0, deren Quadrat \(a\) ist). Die kleine 2 links oben am Wurzelzeichen lässt man üblicherweise weg. (Beispiel: \(\sqrt{27} \approx 5{,}196\)) |
| \(\sqrt[3]{a}\) | dritte Wurzel aus a (Kubikwurzel) | Die Zahl, die hoch 3 genommen \(a\) ergibt. (Beispiel: \(\sqrt[3]{27} = 3\), \(\sqrt[3]{-8} = -2\)) |
| \(\sqrt[n]{a}\) | n-te Wurzel aus a | Die Zahl, die hoch \(n\) genommen \(a\) ergibt. Das kleine \(n\) links oben am Wurzelzeichen ist der Wurzelexponent. |
| \(a^{1/n}\) | a hoch 1 durch n | Derselbe Wert wie \(\sqrt[n]{a}\), als Potenz geschrieben. Taschenrechner und Programmiersprachen rechnen in dieser Form. |
| \(b'\) | b Strich | Der „neue Schätzwert“ beim Heron-Verfahren. Der Strich zeigt, dass es \(b\) ist, um einen Schritt verbessert. |
Begriffe
| Potenz | Das mehrfache Multiplizieren einer Zahl mit sich selbst. In \(2^3 = 2 \cdot 2 \cdot 2 = 8\) gibt die kleine Zahl rechts oben (der Exponent) an, wie oft. |
| Wurzel | Die Zahl, die hoch \(n\) genommen \(a\) ergibt (\(\sqrt[n]{a}\)), genauer \(n\)-te Wurzel. Der Oberbegriff für Quadratwurzeln, Kubikwurzeln und höhere Wurzeln – genau die Umkehrung der Potenz. |
| Quadratwurzel | Die Zahl ≥ 0, deren Quadrat \(a\) ist, geschrieben \(\sqrt{a}\). Die Gleichung \(x^2 = a\) hat für positives \(a\) zwei Lösungen, \(+\sqrt{a}\) und \(-\sqrt{a}\); das Wurzelzeichen meint nur die positive. Meist in Klasse 8 oder 9 (13–15 Jahre). |
| Kubikwurzel | Die Zahl, die hoch 3 genommen \(a\) ergibt (\(\sqrt[3]{a}\)), auch dritte Wurzel. Man braucht sie, um aus dem Volumen eines Würfels die Kantenlänge zu bestimmen. |
| Wurzelexponent | Die Zahl \(n\), die angibt, um welche Wurzel es geht. Sie steht klein links oben am Wurzelzeichen. Wurzelexponent 2 ist die Quadratwurzel, 3 die Kubikwurzel. |
| Exponent | Die kleine Zahl rechts oben, die angibt, wie oft multipliziert wird (Hochzahl). Erlaubt man den Bruch \(\frac{1}{n}\) als Exponenten, lässt sich eine Wurzel als Potenz schreiben (\(a^{1/n}\)). |
| Radikand | Die Zahl unter dem Wurzelzeichen, \(a\) in \(\sqrt[n]{a}\). Auf dieser Seite heißt sie „Zahl unter der Wurzel“. |
| Hauptwert | Die Quadratwurzel, die 0 oder positiv ist. Das Wurzelzeichen \(\sqrt{a}\) meint immer diesen Hauptwert, also \(\sqrt{9} = 3\), nicht \(-3\). |
| irrationale Zahl | Eine Zahl, die sich nicht als Bruch schreiben lässt, wie \(\sqrt{2} = 1{,}41421356\ldots\) (ihre Nachkommastellen gehen endlos weiter, ohne sich zu wiederholen). Eine Wurzel, die nicht glatt aufgeht, ist irrational. |
| Newton-Verfahren | Ein Rechenverfahren, das sich der Lösung einer Gleichung nähert, indem es einen Schätzwert mit einer Formel immer wieder verbessert. Darauf beruht, wie Computer Quadratwurzeln und andere Wurzeln schnell bestimmen; das Heron-Verfahren ist ein Spezialfall davon. |
Das sollten Sie vorher wissen
Damit Sie die Berechnung auf dieser Seite nicht nur per Knopfdruck, sondern mit Verständnis nutzen, ist hier zusammengestellt, was Sie vorher wissen sollten.
| Potenzen und Exponenten (ab Klasse 5, 10–11 Jahre) |
|
| Quadratwurzeln (Klasse 8–9, 13–15 Jahre) |
|
| Multiplizieren mit negativen Zahlen (Klasse 6–7, 11–13 Jahre) |
|
| Multiplizieren von Dezimalzahlen (Klasse 5–6, 10–12 Jahre) |
|
So berechnen Sie es in Excel
| Zahl unter der Wurzel a | 27 |
| Quadratwurzel √a | =WURZEL(B1) |
| Zahl unter der Wurzel a | 27 |
| Kubikwurzel | =B1^(1/3) |
| Wurzelexponent n | 8 |
| Zahl unter der Wurzel a | 15 |
| n-te Wurzel | =B2^(1/B1) |
WURZEL ist eine Funktion nur für Quadratwurzeln. Für Kubikwurzeln und andere Wurzeln verwenden Sie „^(1/n)“ (hoch 1/n). „^“ ist das Zeichen fürs Potenzieren.
Achtung: Ist die Zahl unter der Wurzel negativ, meldet Excel auch bei „^(1/3)“ einen Fehler (#ZAHL!). Für eine ungerade Wurzel aus einer negativen Zahl nehmen Sie das Vorzeichen zuerst heraus, etwa „=-((-B1)^(1/3))“. (Excel wendet das Minuszeichen vor dem Potenzieren an; ohne die äußeren Klammern bleibt der Fehler.)
So berechnen Sie es in Google Tabellen
| Zahl unter der Wurzel a | 27 |
| Quadratwurzel √a | =WURZEL(B1) |
| Zahl unter der Wurzel a | 27 |
| Kubikwurzel | =B1^(1/3) |
| Wurzelexponent n | 8 |
| Zahl unter der Wurzel a | 15 |
| n-te Wurzel | =B2^(1/B1) |
Auch Google Tabellen meldet einen Fehler, wenn die Zahl unter der Wurzel negativ ist. Für eine ungerade Wurzel aus einer negativen Zahl nehmen Sie das Vorzeichen zuerst heraus, etwa „=-((-B1)^(1/3))“. (Das Minuszeichen wird vor dem Potenzieren angewendet; ohne die äußeren Klammern bleibt der Fehler.)
So berechnen Sie es in Python
number = 27 # Zahl unter der Wurzel, a
degree = 3 # Wurzelexponent n
root = number ** (1 / degree) # n-te Wurzel = a hoch (1/n)
print(f"Wurzel (Wurzelexponent {degree}) aus {number}: {root}")
# Bei einer ungeraden Wurzel aus einer negativen Zahl zuerst das Vorzeichen herausnehmen
# (eine negative Zahl direkt hoch (1/3) liefert in Python eine komplexe Zahl)
negative_number = -8
odd_degree = 3
negative_root = -((-negative_number) ** (1 / odd_degree))
print(f"Wurzel (Wurzelexponent {odd_degree}) aus {negative_number}: {negative_root}")
So schreiben Sie die Formel in LaTeX und anderen Formelsprachen (zum Kopieren)
ⁿ√a = b ⟺ bⁿ = a
\sqrt[n]{a} = b \iff b^{n} = a
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mroot><mi>a</mi><mi>n</mi></mroot>
<mo>=</mo>
<mi>b</mi>
<mo>⟺</mo>
<msup><mi>b</mi><mi>n</mi></msup>
<mo>=</mo>
<mi>a</mi>
</mrow>
</math>
root(n)(a) = b iff b^n = a
Surd[a, n]
b := root(a, n);
b = nthroot(a, n);
√(n&a) = b ⟺ b^n = a
ⁿ√a = a^(1/n)
\sqrt[n]{a} = a^{1/n}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mroot><mi>a</mi><mi>n</mi></mroot>
<mo>=</mo>
<msup>
<mi>a</mi>
<mrow><mn>1</mn><mo>/</mo><mi>n</mi></mrow>
</msup>
</mrow>
</math>
root(n)(a) = a^(1/n)
a^(1/n)
b := a^(1/n);
b = a^(1/n);
√(n&a) = a^(1/n)
ⁿ√(−a) = −(ⁿ√a)
\sqrt[n]{-a} = -\sqrt[n]{a}
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<mroot>
<mrow><mo>−</mo><mi>a</mi></mrow>
<mi>n</mi>
</mroot>
<mo>=</mo>
<mo>−</mo>
<mroot><mi>a</mi><mi>n</mi></mroot>
</mrow>
</math>
root(n)(-a) = -root(n)(a)
Surd[-a, n]
b := surd(-a, n);
b = nthroot(-a, n);
√(n&−a) = −√(n&a)
b′ = (b + a ÷ b) ÷ 2
b' = \dfrac{1}{2}\left( b + \dfrac{a}{b} \right)
<math xmlns="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="block">
<mrow>
<msup><mi>b</mi><mo>′</mo></msup>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<mrow>
<mi>b</mi>
<mo>+</mo>
<mfrac><mi>a</mi><mi>b</mi></mfrac>
</mrow>
<mn>2</mn>
</mfrac>
</mrow>
</math>
b' = (b + a/b)/2
(b + a/b)/2
bnew := (b + a/b)/2;
b_new = (b + a/b)/2;
b′ = (b + a/b)/2
So lassen Sie ChatGPT rechnen
Sie sind ein Rechenassistent für Zahlen. Führen Sie die folgende Berechnung aus, indem Sie tatsächlich Python-Code ausführen, und stützen Sie Ihre Antwort nur auf die Zahlen aus dem Ausführungsergebnis (nicht im Kopf rechnen und nicht schätzen). Bestimmen Sie jeweils die folgenden Wurzeln. 1. Die Quadratwurzel aus 27 2. Die Kubikwurzel (dritte Wurzel) aus 10 3. Die 8. Wurzel aus 15 4. Die Kubikwurzel aus −8 (bei einer ungeraden Wurzel aus einer negativen Zahl zuerst das Vorzeichen herausnehmen) Zeigen Sie die verwendeten Formeln und die Zahlen aus dem Ausführungsergebnis.
Anleitung
-
1Werte eingebenTragen Sie die Zahlen, mit denen Sie rechnen möchten, in die Eingabefelder ein
-
2BerechnenKlicken Sie auf die Schaltfläche „Berechnen“
-
3Ergebnis ansehenDas Ergebnis erscheint sofort. Auf derselben Seite finden Sie auch den Rechenweg und die Erklärung der Formel
Die Vorteile von DataChef
Kein Fachwissen nötig – einfach und intuitiv
Keine persönlichen Daten erforderlich
Die Datei wird nach dem Download automatisch gelöscht
Keine Quellenangabe nötig
Keine vorherige Genehmigung erforderlich
