Aufgabenbeispiele von Exponentialgleichungen

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Exponentialgleichungen (einfach)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

1 2 4 x = 32

Lösung einblenden
1 2 4 x = 32 |⋅2
4 x = 64 |lg(⋅)
lg( 4 x ) = lg( 64 )
x · lg( 4 ) = lg( 64 ) |: lg( 4 )
x = lg( 64 ) lg( 4 )
x = 3

L={ 3 }

Im Idealfall erkennt man bereits:

4 x = 64

4 x = 4 3

und kann so schneller und ohne WTR auf die Lösung x=3 kommen.

Exponentialgleichungen

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

5 10 x = 10

Lösung einblenden
5 10 x = 10 |:5
10 x = 2 |lg(⋅)
x = lg( 2 ) ≈ 0.301

L={ lg( 2 ) }

Exponentialgleichungen (schwer)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

2 2 x +2 +64 = 12 2 x

Lösung einblenden

2 2 x +2 +64 = 12 2 x | -12 2 x -64

2 2 x +2 -12 2 x = -64

Wir müssen 2 2 x +2 in 2 2 x · 2 2 aufspalten um die beiden 2er-Potenzen miteinader verrechnen zu können:

2 2 x · 2 2 -12 2 x = -64

8 2 x -12 2 x = -64

-4 2 x = -64 |:-4
2 x = 16 |lg(⋅)
lg( 2 x ) = lg( 16 )
x · lg( 2 ) = lg( 16 ) |: lg( 2 )
x = lg( 16 ) lg( 2 )
x = 4

L={ 4 }

Exponentialgleichungen (Anwendung)

Beispiel:

Die Bevölkerung eines Landes soll näherungsweise durch die Funktion f mit f(t)= 20 1,05 t (t in Jahren seit Beobachtungsbeginn, f(t) in Millionen) beschrieben werden. Wann hat das Land nach diesem Modell 28 Millionen Einwohner?

Lösung einblenden

Gesucht wird das t mit f(t) = 28, also 20 1,05 t = 28.

20 1,05 t = 28 |:20
1,05 t = 7 5 |lg(⋅)
lg( 1,05 t ) = lg( 7 5 )
t · lg( 1,05 ) = lg( 7 5 ) |: lg( 1,05 )
t = lg( 7 5 ) lg( 1,05 )
t = 6,8963

Zum Zeitpunkt t ≈ 6,8963 Jahre ist der Bestand 28 Millionen.