Aufgabenbeispiele von Exponentialgleichungen

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Exponentialgleichungen (einfach)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

3 x = 3

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

L={ 1 }

Man erkennt bereits bei 3 x = 3 die Lösung x = 1.

Exponentialgleichungen

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

4 -3x +1 = 1 4

Lösung einblenden

Wir schreiben einfach um:

4 -3x +1 = 1 4

4 -3x +1 = 4 -1

Jetzt stehen links und rechts zwei Potenzen mit der gleichen Basis 4.

Um die Gleichung zu lösen, können wir also einfach die beiden Exponenten (links: -3x +1 und rechts: -1) gleichsetzen:

-3x +1 = -1 | -1
-3x = -2 |:(-3 )
x = 2 3

L={ 2 3 }

Exponentialgleichungen (schwer)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

-3 5 x +3 25 x = 0

Lösung einblenden

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

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

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

25 x 5 x = 3 3

( 25 5 ) x = 1

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:

Die Bevölkerung eines Landes soll näherungsweise durch die Funktion f mit f(t)= 40 1,05 t (t in Jahren seit Beobachtungsbeginn, f(t) in Millionen) beschrieben werden. Wann hat das Land nach diesem Modell 48 Millionen Einwohner?

Lösung einblenden

Gesucht wird das t mit f(t) = 48, also 40 1,05 t = 48.

40 1,05 t = 48 |:40
1,05 t = 6 5 |lg(⋅)
lg( 1,05 t ) = lg( 6 5 )
t · lg( 1,05 ) = lg( 6 5 ) |: lg( 1,05 )
t = lg( 6 5 ) lg( 1,05 )
t = 3,7369

Zum Zeitpunkt t ≈ 3,7369 Jahre ist der Bestand 48 Millionen.