Aufgabenbeispiele von Exponentialgleichungen

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Exponentialgleichungen (einfach)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

5 x = 1

Lösung einblenden
5 x = 1 |lg(⋅)
lg( 5 x ) = 0
x · lg( 5 ) = 0 |: lg( 5 )
x = 0 lg( 5 )
x = 0

L={0}

Im Idealfall erkennt man bereits:

5 x = 1

5 x = 50

und kann so schneller und ohne WTR auf die Lösung x=0 kommen.

Exponentialgleichungen

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

4 x = -16

Lösung einblenden
4 x = -16

Diese Gleichung hat keine Lösung!

L={}

4 x muss immer >0 sein und kann daher nicht = -16 sein.

Exponentialgleichungen (schwer)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

-2 4 x +128 16 x = 0

Lösung einblenden

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

-2 4 x +128 16 x = 0| +2 4 x

128 16 x = 2 4 x | : 128 : 4 x

16 x 4 x = 2 128

( 16 4 ) x = 1 64

4 x = 1 64 |lg(⋅)
lg( 4 x ) = lg( 1 64 )
x · lg( 4 ) = lg( 1 64 ) |: lg( 4 )
x = lg( 1 64 ) lg( 4 )
x = -3

L={ -3 }

Exponentialgleichungen (Anwendung)

Beispiel:

Weltweit kann man die Anzahl einer Insektenart näherungsweise durch die Funktion f mit f(t)= 98 0,75 t darstellen (t in Jahren seit Beobachtungsbeginn, f(t) in Millionen). Bestimme den Zeitpunkt, wann die Anzahl dieser Insekten auf 67 Millionen zurück gegangen ist.

Lösung einblenden

Gesucht wird das t mit f(t) = 67, also 98 0,75 t = 67.

98 0,75 t = 67 |:98
0,75 t = 67 98 |lg(⋅)
lg( 0,75 t ) = lg( 67 98 )
t · lg( 0,75 ) = lg( 67 98 ) |: lg( 0,75 )
t = lg( 67 98 ) lg( 0,75 )
t = 1,3219

Zum Zeitpunkt t ≈ 1,3219 Jahre ist der Bestand 67 Millionen.