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Wurzeln, Rechnen

a = c n (gesprochen: a ist gleich n-te Wurzel aus c)
Dabei heißen n der Wurzelexponent, c der Radikand und a der Wurzelwert.
Im Bereich der reellen Zahlen existiert die n-te Wurzel aus c stets, wenn c eine nichtnegative reelle Zahl und n eine natürliche Zahl ( n > 1 ) ist.
Wurzeln aus negativen Zahlen existieren im Bereich der reellen Zahlen nicht.

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Wurzeln, Wissenswertes und Historisches

Eine Umkehrung des Potenzierens ist das Radizieren (Wurzelziehen).
Es ist die Frage nach dem Wert von a zu beantworten, wenn in der Potenz a b = c die Werte von b und c bekannt sind.
a n = c     ( a ∈ ℝ ;   a ≥ 0   ;   n ∈ ℕ ;   n ≠ 1;   n ≠ 0;   c ≥ 0 ) ist gleichbedeutend mit
a = c n (gesprochen: a ist gleich n-te Wurzel aus c).
Dabei heißen n der Wurzelexponent, c der Radikand und a der Wurzelwert.

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Bau und Funktion der Wurzel

Wurzeln sind neben Spross, Laubblatt und Blüte Organe von Pflanzen, die sich vor allem in Bodenschichten befinden. Ihre Aufgaben sind die Verankerung der Pflanze im Boden sowie die Aufnahme und Weiterleitung von Wasser und Mineralsalzionen aus dem Boden ins Innere der Pflanze. Als Aufnahmegewebe dienen zahlreiche Wurzelhaare, welche unmittelbar hinter der Wurzelspitze gebildet werden. Beim Auskeimen eines Samens entwickelt sich noch vor der Sprossachse die Keimwurzel, um Standpunkt und erste Nahrungsaufnahme der Pflanze zu sichern. Je nach Wachstum einzelner Wurzeln und Wurzelabschnitte kann man verschiedene Wurzelsysteme unterscheiden (Bewurzelungsformen). Sie entstehen in Angepasstheit an Boden- und Standortbedingungen und besitzen eine unterschiedliche Standfestigkeit.
Der innere Bau einer Wurzel gestaltet sich mehrschichtig: Äußerlich begrenzt durch eine einschichtige Rhizodermis und später mehrschichtige Exodermis erstreckt sich bis zum mittleren Zentralzylinder das Rindenparenchym. Die Endodermis trennt Zentralzylinder und Rindenparenchym voneinander ab. Die äußerste Schicht des Zentralzylinders- das Perizykel- besteht aus teilungsfähigen Zellen und ist für das (sekundäre) Dickenwachstum einer Wurzel verantwortlich. Im Zentralzylinder liegen ring- bzw. strahlenförmig angeordnet die zum Leitgewebe gehörenden Elemente Xylem und Phloem.
Manche Wurzeln einiger Pflanzen können zu Speicherorganen umgebildet sein.

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Aufnahme von Wasser und Mineralsalzen

Die Aufnahme von Wasser mit Mineralsalzionen geschieht an den Wurzelspitzen. Nur hier besitzen die Zellwände der Rhizodermis noch keine Wasser abstoßenden Schichten aus Kork und Cutin. Außerdem sind die Rhizodermiszellen zu langen Wurzelhaaren ausgewachsen. Durch diese Oberflächenvergrößerung können sie die Bodenlösung besonders effektiv aufnehmen. Wurzelspitzen können darüber hinaus dem Wasser nachwachsen (positiver Hydrotropismus).

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Word formation

Wortfamilien bestehen aus Wörtern mit derselben Wurzel bzw. demselben Wortstamm (root). Eine Wortfamilie ist eine Sammlung von Wörtern, die etymologische Gemeinsamkeiten aufweist. Wenn bei einem neuen Wort zumindest der Wortstamm bekannt ist, kann die Bedeutung leichter erschlossen werden.

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Allgemeine Wurzelfunktionen

Funktionen mit Gleichungen der Form   y = f ( x ) = x m n   ( x ≥ 0 ;       m ,   n ∈ ℕ ;     m ≥ 1 ;     n ≥ 2 )
heißen Wurzelfunktionen.
Wurzelfunktionen sind spezielle Potenzfunktionen, wenn man als Exponenten nicht nur ganze Zahlen, sondern auch gebrochene Zahlen zulässt:
  x m n = x m n   ( x ≥ 0 ;     m ,   n ∈ ℕ ;     m ≥ 1 ;     n ≥ 2 )
Als Wurzelfunktionen bezeichnet man im weiteren Sinne ebenfalls alle Funktionen, in deren Funktionsterm das Argument x als Bestandteil eines Wurzelradikanden auftritt, z. B. also:
  f ( x ) = x − 2 4 ,     g ( x ) = 5 4 − x 3

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Spezielle Wurzelfunktion

Besonders häufig treten Funktionen mit Gleichungen der Form y = f ( x ) = x 2 = x auf. Die Funktion f ( x ) = x ist die Umkehrfunktion (inverse Funktion) zu y = g ( x ) = x 2 , jedoch nur für x ≥ 0 , da die Gleichung g ( x ) = x 2 keine umkehrbar eindeutige (eineindeutige) Zuordnung beschreibt.

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Wortfamilien und word formation

Wortfamilien bestehen aus Wörtern mit derselben Wurzel bzw. demselben Wortstamm (root). Wissenschaftlich ausgedrückt ist eine Wortfamilie eine Sammlung von Wörtern, die etymologische Gemeinsamkeiten aufweist. Wenn Ihnen bei einem neuen Wort zumindest der Wortstamm bekannt vorkommt, können Sie die Bedeutung leichter erschließen.

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Heron-Verfahren

HERON VON ALEXANDRIA, er lebte etwa Ende des 1. Jh. in Alexandria, entdeckte ein Verfahren zur Berechnung einer Quadratwurzel, indem er dieses Problem geometrisch interpretierte.
Die Berechnung von x = A entspricht der Aufgabe, die Seitenlänge x eines Quadrates bei bekanntem Flächeninhalt A zu ermitteln.
HERON betrachtete eine Folge von Rechtecken, die alle den Flächeninhalt A haben und deren Seitenlängen sich immer mehr annähern, indem er jeweils das arithmetische Mittel der vorhergehenden Seitenlängen berechnete. Dadurch konnte er x durch schrittweise Annäherung beliebig genau bestimmen.

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