Aufgabenbeispiele von Exponentialgleichungen

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Exponentialgleichungen (einfach)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

1 2 ⋅ 4 x = 2

Lösung einblenden
1 2 ⋅ 4 x = 2 |⋅2
4 x = 4 |lg(⋅)
lg( 4 x ) = lg( 4 )
x · lg( 4 ) = lg( 4 ) |: lg( 4 )
x = lg( 4 ) lg( 4 )
x = 1

L={ 1 }

Man erkennt bereits bei 4 x = 4 die Lösung x = 1.

Exponentialgleichungen

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

4⋅ 10 x = 10

Lösung einblenden
4⋅ 10 x = 10 |:4
10 x = 5 2 |lg(⋅)
x = lg( 5 2 ) ≈ 0.3979

L={ lg( 5 2 ) }

Exponentialgleichungen (schwer)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

-6⋅ 6 x + 7 x = 0

Lösung einblenden

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

-6⋅ 6 x + 7 x = 0| +6⋅ 6 x

7 x = 6⋅ 6 x | : 1 : 6 x

7 x 6 x = 6

( 7 6 ) x = 6

( 7 6 ) x = 6 |lg(⋅)
lg( ( 7 6 ) x ) = lg( 6 )
x · lg( 7 6 ) = lg( 6 ) |: lg( 7 6 )
x = lg( 6 ) lg( 7 6 )
x = 11,6234

L={ 11,6234 }

Exponentialgleichungen (Anwendung)

Beispiel:

Bei einer Internetseite kann man davon ausgehen, dass die Anzahl der Nutzer näherungsweise durch die Funktion f mit f(t)= 3000⋅ 1,38 t (t in Wochen seit Beobachtungsbeginn) beschrieben werden kann. Wann hat sich die Anzahl der Webseitennutzer um 1000 vergrößert.

Lösung einblenden

Zu Beginn (t=0) ist der Bestand f(0)= 3000⋅ 1,38 0 =3000. Wenn also danach gefragt wird, wann der Bestand um 1000 größer geworden ist, suchen wir den Zeitpunkt wann der Bestand f(t)=4000, weil ja 4000 - 3000 = 1000 .

Gesucht wird das t mit f(t) = 4000, also 3000⋅ 1,38 t = 4000.

3000⋅ 1,38 t = 4000 |:3000
1,38 t = 4 3 |lg(⋅)
lg( 1,38 t ) = lg( 4 3 )
t · lg( 1,38 ) = lg( 4 3 ) |: lg( 1,38 )
t = lg( 4 3 ) lg( 1,38 )
t = 0,8932

Zum Zeitpunkt t ≈ 0,8932 Wochen ist der Bestand 4000 Nutzer, also um 1000 Nutzer größer als zu Beginn..