Aufgabenbeispiele von Exponentialgleichungen

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Exponentialgleichungen (einfach)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

2⋅ 2 x = 32

Lösung einblenden
2⋅ 2 x = 32 |:2
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 }

Im Idealfall erkennt man bereits:

2 x = 16

2 x = 2 4

und kann so schneller und ohne WTR auf die Lösung x=4 kommen.

Exponentialgleichungen

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

1 2 ⋅ 2 x -0,5 = 1,5

Lösung einblenden
1 2 ⋅ 2 x -0,5 = 1,5 | +0,5
1 2 ⋅ 2 x = 2 |⋅2
2 x = 4 |lg(⋅)
lg( 2 x ) = lg( 4 )
x · lg( 2 ) = lg( 4 ) |: lg( 2 )
x = lg( 4 ) lg( 2 )
x = 2

L={ 2 }

Im Idealfall erkennt man bereits:

2 x = 4

2 x = 2 2

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

Exponentialgleichungen (schwer)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

-6⋅ 3 x -1 + 3 x = -3

Lösung einblenden

-6⋅ 3 x -1 + 3 x = -3

Wir müssen -6⋅ 3 x -1 in -6⋅ 3 x · 3 -1 aufspalten um die beiden 3er-Potenzen miteinader verrechnen zu können:

-6⋅ 3 x · 3 -1 + 3 x = -3

-2⋅ 3 x + 3 x = -3

- 3 x = -3 |:-1
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 }

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 26 Millionen Einwohner?

Lösung einblenden

Gesucht wird das t mit f(t) = 26, also 20⋅ 1,05 t = 26.

20⋅ 1,05 t = 26 |:20
1,05 t = 13 10 |lg(⋅)
lg( 1,05 t ) = lg( 13 10 )
t · lg( 1,05 ) = lg( 13 10 ) |: lg( 1,05 )
t = lg( 13 10 ) lg( 1,05 )
t = 5,3774

Zum Zeitpunkt t ≈ 5,3774 Jahre ist der Bestand 26 Millionen.