Aufgabenbeispiele von Exponentialgleichungen

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Exponentialgleichungen (einfach)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

4 x = 4

Lösung einblenden
4 x = 4 |lg(⋅)
lg( 4 x ) = lg( 4 )
x · lg( 4 ) = lg( 4 ) |: lg( 4 )
x = lg( 4 ) lg( 4 )
x = 1

L={ 1 }

Man erkennt bereits bei 4 x = 4 die Lösung x = 1.

Exponentialgleichungen

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

2 3 x = 2

Lösung einblenden
2 3 x = 2 |:2
3 x = 1 |lg(⋅)
lg( 3 x ) = 0
x · lg( 3 ) = 0 |: lg( 3 )
x = 0 lg( 3 )
x = 0

L={0}

Im Idealfall erkennt man bereits:

3 x = 1

3 x = 30

und kann so schneller und ohne WTR auf die Lösung x=0 kommen.

Exponentialgleichungen (schwer)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

5 x +1 -7 5 x = -2

Lösung einblenden

5 x +1 -7 5 x = -2

Wir müssen 5 x +1 in 5 x · 5 1 aufspalten um die beiden 5er-Potenzen miteinader verrechnen zu können:

5 x · 5 1 -7 5 x = -2

5 5 x -7 5 x = -2

-2 5 x = -2 |:-2
5 x = 1 |lg(⋅)
lg( 5 x ) = 0
x · lg( 5 ) = 0 |: lg( 5 )
x = 0 lg( 5 )
x = 0

L={0}

Exponentialgleichungen (Anwendung)

Beispiel:

Bei einer Internetseite kann man davon ausgehen, dass die Anzahl der Nutzer näherungsweise durch die Funktion f mit f(t)= 4700 1,44 t (t in Wochen seit Beobachtungsbeginn) beschrieben werden kann. Wann hat sich die Anzahl der Webseitennutzer um 1100 vergrößert.

Lösung einblenden

Zu Beginn (t=0) ist der Bestand f(0)= 4700 1,44 0 =4700. Wenn also danach gefragt wird, wann der Bestand um 1100 größer geworden ist, suchen wir den Zeitpunkt wann der Bestand f(t)=5800, weil ja 5800 - 4700 = 1100 .

Gesucht wird das t mit f(t) = 5800, also 4700 1,44 t = 5800.

4700 1,44 t = 5800 |:4700
1,44 t = 58 47 |lg(⋅)
lg( 1,44 t ) = lg( 58 47 )
t · lg( 1,44 ) = lg( 58 47 ) |: lg( 1,44 )
t = lg( 58 47 ) lg( 1,44 )
t = 0,5767

Zum Zeitpunkt t ≈ 0,5767 Wochen ist der Bestand 5800 Nutzer, also um 1100 Nutzer größer als zu Beginn..