Aufgabenbeispiele von Exponentialgleichungen

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Exponentialgleichungen (einfach)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

2 x = 8

Lösung einblenden
2 x = 8 |lg(⋅)
lg( 2 x ) = lg( 8 )
x · lg( 2 ) = lg( 8 ) |: lg( 2 )
x = lg( 8 ) lg( 2 )
x = 3

L={ 3 }

Im Idealfall erkennt man bereits:

2 x = 8

2 x = 2 3

und kann so schneller und ohne WTR auf die Lösung x=3 kommen.

Exponentialgleichungen

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

2 10 x = 7

Lösung einblenden
2 10 x = 7 |:2
10 x = 7 2 |lg(⋅)
x = lg( 7 2 ) ≈ 0.5441

L={ lg( 7 2 ) }

Exponentialgleichungen (schwer)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

-19 3 2x -2 +2 3 2x = -3

Lösung einblenden

-19 3 2x -2 +2 3 2x = -3

Wir müssen -19 3 2x -2 in -19 3 2x · 3 -2 aufspalten um die beiden 3er-Potenzen miteinader verrechnen zu können:

-19 3 2x · 3 -2 +2 3 2x = -3

- 19 9 3 2x +2 3 2x = -3 | ⋅ 9

-19 3 2x +18 3 2x = -27

- 3 2x = -27 |:-1
3 2x = 27 |lg(⋅)
lg( 3 2x ) = lg( 27 )
2x · lg( 3 ) = lg( 27 ) |: lg( 3 )
2x = lg( 27 ) lg( 3 )
2x = 3 |:2
x = 3 2 = 1.5

L={ 3 2 }

Exponentialgleichungen (Anwendung)

Beispiel:

Die Bevölkerung eines Landes soll näherungsweise durch die Funktion f mit f(t)= 20 1,4 t (t in Jahren seit Beobachtungsbeginn, f(t) in Millionen) beschrieben werden. Wann hat das Land nach diesem Modell 24 Millionen Einwohner?

Lösung einblenden

Gesucht wird das t mit f(t) = 24, also 20 1,4 t = 24.

20 1,4 t = 24 |:20
1,4 t = 6 5 |lg(⋅)
lg( 1,4 t ) = lg( 6 5 )
t · lg( 1,4 ) = lg( 6 5 ) |: lg( 1,4 )
t = lg( 6 5 ) lg( 1,4 )
t = 0,5419

Zum Zeitpunkt t ≈ 0,5419 Jahre ist der Bestand 24 Millionen.