Aufgabenbeispiele von Exponentialgleichungen

Durch Aktualisieren des Browsers (z.B. mit Taste F5) kann man neue Beispielaufgaben sehen


Exponentialgleichungen (einfach)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

4 x = 16

Lösung einblenden
4 x = 16 |lg(⋅)
lg( 4 x ) = lg( 16 )
x · lg( 4 ) = lg( 16 ) |: lg( 4 )
x = lg( 16 ) lg( 4 )
x = 2

L={ 2 }

Im Idealfall erkennt man bereits:

4 x = 16

4 x = 4 2

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

Exponentialgleichungen

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

5 -3x +1 = 1 5

Lösung einblenden

Wir schreiben einfach um:

5 -3x +1 = 1 5

5 -3x +1 = 5 -1

Jetzt stehen links und rechts zwei Potenzen mit der gleichen Basis 5.

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:

-48 2 x +3 4 x = 0

Lösung einblenden

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

-48 2 x +3 4 x = 0| +48 2 x

3 4 x = 48 2 x | : 3 : 2 x

4 x 2 x = 48 3

( 4 2 ) x = 16

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 }

Exponentialgleichungen (Anwendung)

Beispiel:

Bei einer Internetseite kann man davon ausgehen, dass die Anzahl der Nutzer näherungsweise durch die Funktion f mit f(t)= 4800 1,36 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)= 4800 1,36 0 =4800. Wenn also danach gefragt wird, wann der Bestand um 500 größer geworden ist, suchen wir den Zeitpunkt wann der Bestand f(t)=5300, weil ja 5300 - 4800 = 500 .

Gesucht wird das t mit f(t) = 5300, also 4800 1,36 t = 5300.

4800 1,36 t = 5300 |:4800
1,36 t = 53 48 |lg(⋅)
lg( 1,36 t ) = lg( 53 48 )
t · lg( 1,36 ) = lg( 53 48 ) |: lg( 1,36 )
t = lg( 53 48 ) lg( 1,36 )
t = 0,3223

Zum Zeitpunkt t ≈ 0,3223 Wochen ist der Bestand 5300 Nutzer, also um 500 Nutzer größer als zu Beginn..