Aufgabenbeispiele von Exponentialgleichungen

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Exponentialgleichungen (einfach)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

2 5 x = 10

Lösung einblenden
2 5 x = 10 |:2
5 x = 5 |lg(⋅)
lg( 5 x ) = lg( 5 )
x · lg( 5 ) = lg( 5 ) |: lg( 5 )
x = lg( 5 ) lg( 5 )
x = 1

L={ 1 }

Man erkennt bereits bei 5 x = 5 die Lösung x = 1.

Exponentialgleichungen

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

5 x +2 = 1 5

Lösung einblenden

Wir schreiben einfach um:

5 x +2 = 1 5

5 x +2 = 5 -1

Jetzt stehen links und rechts zwei Potenzen mit der gleichen Basis 5.

Um die Gleichung zu lösen, können wir also einfach die beiden Exponenten (links: x +2 und rechts: -1) gleichsetzen:

x +2 = -1 | -2
x = -3

L={ -3 }

Exponentialgleichungen (schwer)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

-3 5 x +75 25 x = 0

Lösung einblenden

Zuerst bringt man die beiden Summanden auf zwei verschiedene Seiten der Gleichung:

-3 5 x +75 25 x = 0| +3 5 x

75 25 x = 3 5 x | : 75 : 5 x

25 x 5 x = 3 75

( 25 5 ) x = 1 25

5 x = 1 25 |lg(⋅)
lg( 5 x ) = lg( 1 25 )
x · lg( 5 ) = lg( 1 25 ) |: lg( 5 )
x = lg( 1 25 ) lg( 5 )
x = -2

L={ -2 }

Exponentialgleichungen (Anwendung)

Beispiel:

Weltweit kann man die Anzahl einer Insektenart näherungsweise durch die Funktion f mit f(t)= 77 0,9 t darstellen (t in Jahren seit Beobachtungsbeginn, f(t) in Millionen). Bestimme den Zeitpunkt, wann die Anzahl dieser Insekten auf 39 Millionen zurück gegangen ist.

Lösung einblenden

Gesucht wird das t mit f(t) = 39, also 77 0,9 t = 39.

77 0,9 t = 39 |:77
0,9 t = 39 77 |lg(⋅)
lg( 0,9 t ) = lg( 39 77 )
t · lg( 0,9 ) = lg( 39 77 ) |: lg( 0,9 )
t = lg( 39 77 ) lg( 0,9 )
t = 6,4563

Zum Zeitpunkt t ≈ 6,4563 Jahre ist der Bestand 39 Millionen.