Aufgabenbeispiele von Exponentialgleichungen

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Exponentialgleichungen (einfach)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

2 x = 16

Lösung einblenden
2 x = 16 |lg(⋅)
lg( 2 x ) = lg( 16 )
x · lg( 2 ) = lg( 16 ) |: lg( 2 )
x = lg( 16 ) lg( 2 )
x = 4

L={ 4 }

Im Idealfall erkennt man bereits:

2 x = 16

2 x = 2 4

und kann so schneller und ohne WTR auf die Lösung x=4 kommen.

Exponentialgleichungen

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

6 x -1 = 1 6

Lösung einblenden

Wir schreiben einfach um:

6 x -1 = 1 6

6 x -1 = 6 -1

Jetzt stehen links und rechts zwei Potenzen mit der gleichen Basis 6.

Um die Gleichung zu lösen, können wir also einfach die beiden Exponenten (links: x -1 und rechts: -1) gleichsetzen:

x -1 = -1 | +1
x = 0

L={0}

Exponentialgleichungen (schwer)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

-13 5 2x +375 = -2 5 2x +1

Lösung einblenden

-13 5 2x +375 = -2 5 2x +1 | +2 5 2x +1 -375

2 5 2x +1 -13 5 2x = -375

Wir müssen 2 5 2x +1 in 2 5 2x · 5 1 aufspalten um die beiden 5er-Potenzen miteinader verrechnen zu können:

2 5 2x · 5 1 -13 5 2x = -375

10 5 2x -13 5 2x = -375

-3 5 2x = -375 |:-3
5 2x = 125 |lg(⋅)
lg( 5 2x ) = lg( 125 )
2x · lg( 5 ) = lg( 125 ) |: lg( 5 )
2x = lg( 125 ) lg( 5 )
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 29 Millionen Einwohner?

Lösung einblenden

Gesucht wird das t mit f(t) = 29, also 20 1,4 t = 29.

20 1,4 t = 29 |:20
1,4 t = 29 20 |lg(⋅)
lg( 1,4 t ) = lg( 29 20 )
t · lg( 1,4 ) = lg( 29 20 ) |: lg( 1,4 )
t = lg( 29 20 ) lg( 1,4 )
t = 1,1043

Zum Zeitpunkt t ≈ 1,1043 Jahre ist der Bestand 29 Millionen.