Aufgabenbeispiele von Exponentialgleichungen

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Exponentialgleichungen (einfach)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

2 x = 2

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

L={ 1 }

Man erkennt bereits bei 2 x = 2 die Lösung x = 1.

Exponentialgleichungen

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

1 2 5 x = 1 2

Lösung einblenden
1 2 5 x = 1 2 |⋅2
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 (schwer)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

2 x -2 4 x = 0

Lösung einblenden

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

2 x -2 4 x = 0| - 2 x

-2 4 x = - 2 x | : -2 : 2 x

4 x 2 x = 1 2

( 4 2 ) x = 1 2

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

L={ -1 }

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 27 Millionen Einwohner?

Lösung einblenden

Gesucht wird das t mit f(t) = 27, also 20 1,4 t = 27.

20 1,4 t = 27 |:20
1,4 t = 27 20 |lg(⋅)
lg( 1,4 t ) = lg( 27 20 )
t · lg( 1,4 ) = lg( 27 20 ) |: lg( 1,4 )
t = lg( 27 20 ) lg( 1,4 )
t = 0,8919

Zum Zeitpunkt t ≈ 0,8919 Jahre ist der Bestand 27 Millionen.