Aufgabenbeispiele von Exponentialgleichungen

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Exponentialgleichungen (einfach)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

2 2 x = 16

Lösung einblenden
2 2 x = 16 |:2
2 x = 8 |lg(⋅)
lg( 2 x ) = lg( 8 )
x · lg( 2 ) = lg( 8 ) |: lg( 2 )
x = lg( 8 ) lg( 2 )
x = 3

L={ 3 }

Im Idealfall erkennt man bereits:

2 x = 8

2 x = 2 3

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

Exponentialgleichungen

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

1 2 5 x -8,5 = 4

Lösung einblenden
1 2 5 x -8,5 = 4 | +8,5
1 2 5 x = 12,5 |⋅2
5 x = 25 |lg(⋅)
lg( 5 x ) = lg( 25 )
x · lg( 5 ) = lg( 25 ) |: lg( 5 )
x = lg( 25 ) lg( 5 )
x = 2

L={ 2 }

Im Idealfall erkennt man bereits:

5 x = 25

5 x = 5 2

und kann so schneller und ohne WTR auf die Lösung x=2 kommen.

Exponentialgleichungen (schwer)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

4 x -16 16 x = 0

Lösung einblenden

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

4 x -16 16 x = 0| - 4 x

-16 16 x = - 4 x | : -16 : 4 x

16 x 4 x = 1 16

( 16 4 ) x = 1 16

4 x = 1 16 |lg(⋅)
lg( 4 x ) = lg( 1 16 )
x · lg( 4 ) = lg( 1 16 ) |: lg( 4 )
x = lg( 1 16 ) lg( 4 )
x = -2

L={ -2 }

Exponentialgleichungen (Anwendung)

Beispiel:

Bei einer Internetseite kann man davon ausgehen, dass die Anzahl der Nutzer näherungsweise durch die Funktion f mit f(t)= 3900 1,21 t (t in Wochen seit Beobachtungsbeginn) beschrieben werden kann. Wann hat sich die Anzahl der Webseitennutzer um 500 vergrößert.

Lösung einblenden

Zu Beginn (t=0) ist der Bestand f(0)= 3900 1,21 0 =3900. Wenn also danach gefragt wird, wann der Bestand um 500 größer geworden ist, suchen wir den Zeitpunkt wann der Bestand f(t)=4400, weil ja 4400 - 3900 = 500 .

Gesucht wird das t mit f(t) = 4400, also 3900 1,21 t = 4400.

3900 1,21 t = 4400 |:3900
1,21 t = 44 39 |lg(⋅)
lg( 1,21 t ) = lg( 44 39 )
t · lg( 1,21 ) = lg( 44 39 ) |: lg( 1,21 )
t = lg( 44 39 ) lg( 1,21 )
t = 0,6328

Zum Zeitpunkt t ≈ 0,6328 Wochen ist der Bestand 4400 Nutzer, also um 500 Nutzer größer als zu Beginn..