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 = 9

Lösung einblenden
5 10 x = 9 |:5
10 x = 9 5 |lg(⋅)
x = lg( 9 5 ) ≈ 0.2553

L={ lg( 9 5 ) }

Exponentialgleichungen (schwer)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

-3 2 x +24 4 x = 0

Lösung einblenden

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

-3 2 x +24 4 x = 0| +3 2 x

24 4 x = 3 2 x | : 24 : 2 x

4 x 2 x = 3 24

( 4 2 ) x = 1 8

2 x = 1 8 |lg(⋅)
lg( 2 x ) = lg( 1 8 )
x · lg( 2 ) = lg( 1 8 ) |: lg( 2 )
x = lg( 1 8 ) lg( 2 )
x = -3

L={ -3 }

Exponentialgleichungen (Anwendung)

Beispiel:

Bei einer Internetseite kann man davon ausgehen, dass die Anzahl der Nutzer näherungsweise durch die Funktion f mit f(t)= 4600 1,21 t (t in Wochen seit Beobachtungsbeginn) beschrieben werden kann. Wann hat sich die Anzahl der Webseitennutzer um 600 vergrößert.

Lösung einblenden

Zu Beginn (t=0) ist der Bestand f(0)= 4600 1,21 0 =4600. Wenn also danach gefragt wird, wann der Bestand um 600 größer geworden ist, suchen wir den Zeitpunkt wann der Bestand f(t)=5200, weil ja 5200 - 4600 = 600 .

Gesucht wird das t mit f(t) = 5200, also 4600 1,21 t = 5200.

4600 1,21 t = 5200 |:4600
1,21 t = 26 23 |lg(⋅)
lg( 1,21 t ) = lg( 26 23 )
t · lg( 1,21 ) = lg( 26 23 ) |: lg( 1,21 )
t = lg( 26 23 ) lg( 1,21 )
t = 0,6432

Zum Zeitpunkt t ≈ 0,6432 Wochen ist der Bestand 5200 Nutzer, also um 600 Nutzer größer als zu Beginn..