Aufgabenbeispiele von Exponentialgleichungen

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Exponentialgleichungen (einfach)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

2 5 x = 50

Lösung einblenden
2 5 x = 50 |:2
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

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

4 10 x = 5

Lösung einblenden
4 10 x = 5 |:4
10 x = 5 4 |lg(⋅)
x = lg( 5 4 ) ≈ 0.0969

L={ lg( 5 4 ) }

Exponentialgleichungen (schwer)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

3 5 x -15 25 x = 0

Lösung einblenden

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

3 5 x -15 25 x = 0| -3 5 x

-15 25 x = -3 5 x | : -15 : 5 x

25 x 5 x = 3 15

( 25 5 ) x = 1 5

5 x = 1 5 |lg(⋅)
lg( 5 x ) = lg( 1 5 )
x · lg( 5 ) = lg( 1 5 ) |: lg( 5 )
x = lg( 1 5 ) lg( 5 )
x = -1

L={ -1 }

Exponentialgleichungen (Anwendung)

Beispiel:

Weltweit kann man die Anzahl einer Insektenart näherungsweise durch die Funktion f mit f(t)= 70 0,75 t darstellen (t in Jahren seit Beobachtungsbeginn, f(t) in Millionen). Bestimme den Zeitpunkt, wann die Anzahl dieser Insekten auf 31 Millionen zurück gegangen ist.

Lösung einblenden

Gesucht wird das t mit f(t) = 31, also 70 0,75 t = 31.

70 0,75 t = 31 |:70
0,75 t = 31 70 |lg(⋅)
lg( 0,75 t ) = lg( 31 70 )
t · lg( 0,75 ) = lg( 31 70 ) |: lg( 0,75 )
t = lg( 31 70 ) lg( 0,75 )
t = 2,8313

Zum Zeitpunkt t ≈ 2,8313 Jahre ist der Bestand 31 Millionen.