Aufgabenbeispiele von Exponentialgleichungen

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Exponentialgleichungen (einfach)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

2 x = 2

Lösung einblenden
2 x = 2 |lg(⋅)
lg( 2 x ) = lg( 2 )
x · lg( 2 ) = lg( 2 ) |: lg( 2 )
x = lg( 2 ) lg( 2 )
x = 1

L={ 1 }

Man erkennt bereits bei 2 x = 2 die Lösung x = 1.

Exponentialgleichungen

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

5 x -12 = 13

Lösung einblenden
5 x -12 = 13 | +12
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:

-7 4 x +4 3 x = 0

Lösung einblenden

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

-7 4 x +4 3 x = 0| +7 4 x

4 3 x = 7 4 x | : 4 : 4 x

3 x 4 x = 7 4

( 3 4 ) x = 7 4

( 3 4 ) x = 7 4 |lg(⋅)
lg( ( 3 4 ) x ) = lg( 7 4 )
x · lg( 3 4 ) = lg( 7 4 ) |: lg( 3 4 )
x = lg( 7 4 ) lg( 3 4 )
x = -1,9453

L={ -1,9453 }

Exponentialgleichungen (Anwendung)

Beispiel:

Bei einer Internetseite kann man davon ausgehen, dass die Anzahl der Nutzer näherungsweise durch die Funktion f mit f(t)= 4000 1,21 t (t in Wochen seit Beobachtungsbeginn) beschrieben werden kann. Wann hat sich die Anzahl der Webseitennutzer um 700 vergrößert.

Lösung einblenden

Zu Beginn (t=0) ist der Bestand f(0)= 4000 1,21 0 =4000. Wenn also danach gefragt wird, wann der Bestand um 700 größer geworden ist, suchen wir den Zeitpunkt wann der Bestand f(t)=4700, weil ja 4700 - 4000 = 700 .

Gesucht wird das t mit f(t) = 4700, also 4000 1,21 t = 4700.

4000 1,21 t = 4700 |:4000
1,21 t = 47 40 |lg(⋅)
lg( 1,21 t ) = lg( 47 40 )
t · lg( 1,21 ) = lg( 47 40 ) |: lg( 1,21 )
t = lg( 47 40 ) lg( 1,21 )
t = 0,846

Zum Zeitpunkt t ≈ 0,846 Wochen ist der Bestand 4700 Nutzer, also um 700 Nutzer größer als zu Beginn..