Aufgabenbeispiele von Exponentialgleichungen

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Exponentialgleichungen (einfach)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

2 4 x = 32

Lösung einblenden
2 4 x = 32 |:2
4 x = 16 |lg(⋅)
lg( 4 x ) = lg( 16 )
x · lg( 4 ) = lg( 16 ) |: lg( 4 )
x = lg( 16 ) lg( 4 )
x = 2

L={ 2 }

Im Idealfall erkennt man bereits:

4 x = 16

4 x = 4 2

und kann so schneller und ohne WTR auf die Lösung x=2 kommen.

Exponentialgleichungen

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

2 4 x = 2

Lösung einblenden
2 4 x = 2 |:2
4 x = 1 |lg(⋅)
lg( 4 x ) = 0
x · lg( 4 ) = 0 |: lg( 4 )
x = 0 lg( 4 )
x = 0

L={0}

Im Idealfall erkennt man bereits:

4 x = 1

4 x = 40

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

Exponentialgleichungen (schwer)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

-4 2 x +2 4 x = 0

Lösung einblenden

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

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

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

4 x 2 x = 4 2

( 4 2 ) x = 2

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 }

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 26 Millionen Einwohner?

Lösung einblenden

Gesucht wird das t mit f(t) = 26, also 20 1,4 t = 26.

20 1,4 t = 26 |:20
1,4 t = 13 10 |lg(⋅)
lg( 1,4 t ) = lg( 13 10 )
t · lg( 1,4 ) = lg( 13 10 ) |: lg( 1,4 )
t = lg( 13 10 ) lg( 1,4 )
t = 0,7798

Zum Zeitpunkt t ≈ 0,7798 Jahre ist der Bestand 26 Millionen.