Aufgabenbeispiele von Exponentialgleichungen

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Exponentialgleichungen (einfach)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

2 x = 2

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

L={ 1 }

Man erkennt bereits bei 2 x = 2 die Lösung x = 1.

Exponentialgleichungen

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

2 3 x = -18

Lösung einblenden
2 3 x = -18 |:2
3 x = -9

Diese Gleichung hat keine Lösung!

L={}

3 x muss immer >0 sein und kann daher nicht = -9 sein.

Exponentialgleichungen (schwer)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

-4 2 2x -2 +2 2 2x = 4

Lösung einblenden

-4 2 2x -2 +2 2 2x = 4

Wir müssen -4 2 2x -2 in -4 2 2x · 2 -2 aufspalten um die beiden 2er-Potenzen miteinader verrechnen zu können:

-4 2 2x · 2 -2 +2 2 2x = 4

- 2 2x +2 2 2x = 4

2 2x = 4 |lg(⋅)
lg( 2 2x ) = lg( 4 )
2x · lg( 2 ) = lg( 4 ) |: lg( 2 )
2x = lg( 4 ) lg( 2 )
2x = 2 |:2
x = 1

L={ 1 }

Exponentialgleichungen (Anwendung)

Beispiel:

Weltweit kann man die Anzahl einer Insektenart näherungsweise durch die Funktion f mit f(t)= 105 0,9 t darstellen (t in Jahren seit Beobachtungsbeginn, f(t) in Millionen). Bestimme den Zeitpunkt, wann die Anzahl dieser Insekten auf 81 Millionen zurück gegangen ist.

Lösung einblenden

Gesucht wird das t mit f(t) = 81, also 105 0,9 t = 81.

105 0,9 t = 81 |:105
0,9 t = 27 35 |lg(⋅)
lg( 0,9 t ) = lg( 27 35 )
t · lg( 0,9 ) = lg( 27 35 ) |: lg( 0,9 )
t = lg( 27 35 ) lg( 0,9 )
t = 2,4631

Zum Zeitpunkt t ≈ 2,4631 Jahre ist der Bestand 81 Millionen.