Aufgabenbeispiele von Exponentialgleichungen

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Exponentialgleichungen (einfach)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

5 x = 125

Lösung einblenden
5 x = 125 |lg(⋅)
lg( 5 x ) = lg( 125 )
x · lg( 5 ) = lg( 125 ) |: lg( 5 )
x = lg( 125 ) lg( 5 )
x = 3

L={ 3 }

Im Idealfall erkennt man bereits:

5 x = 125

5 x = 5 3

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

Exponentialgleichungen

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

2 x +6 = 14

Lösung einblenden
2 x +6 = 14 | -6
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 (schwer)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

-3 4 2x -1 +2 4 2x = 80

Lösung einblenden

-3 4 2x -1 +2 4 2x = 80

Wir müssen -3 4 2x -1 in -3 4 2x · 4 -1 aufspalten um die beiden 4er-Potenzen miteinader verrechnen zu können:

-3 4 2x · 4 -1 +2 4 2x = 80

- 3 4 4 2x +2 4 2x = 80 | ⋅ 4

-3 4 2x +8 4 2x = 320

5 4 2x = 320 |:5
4 2x = 64 |lg(⋅)
lg( 4 2x ) = lg( 64 )
2x · lg( 4 ) = lg( 64 ) |: lg( 4 )
2x = lg( 64 ) lg( 4 )
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)= 40 1,4 t (t in Jahren seit Beobachtungsbeginn, f(t) in Millionen) beschrieben werden. Wann hat das Land nach diesem Modell 42 Millionen Einwohner?

Lösung einblenden

Gesucht wird das t mit f(t) = 42, also 40 1,4 t = 42.

40 1,4 t = 42 |:40
1,4 t = 21 20 |lg(⋅)
lg( 1,4 t ) = lg( 21 20 )
t · lg( 1,4 ) = lg( 21 20 ) |: lg( 1,4 )
t = lg( 21 20 ) lg( 1,4 )
t = 0,145

Zum Zeitpunkt t ≈ 0,145 Jahre ist der Bestand 42 Millionen.