Aufgabenbeispiele von Exponentialgleichungen

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Exponentialgleichungen (einfach)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

2 2 x = 2

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

L={0}

Im Idealfall erkennt man bereits:

2 x = 1

2 x = 20

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

Exponentialgleichungen

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

6 3x +1 = 1 6

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Wir schreiben einfach um:

6 3x +1 = 1 6

6 3x +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: 3x +1 und rechts: -1) gleichsetzen:

3x +1 = -1 | -1
3x = -2 |:3
x = - 2 3

L={ - 2 3 }

Exponentialgleichungen (schwer)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

5 x +1 -10 5 x = -625

Lösung einblenden

5 x +1 -10 5 x = -625

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

5 x · 5 1 -10 5 x = -625

5 5 x -10 5 x = -625

-5 5 x = -625 |:-5
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 }

Exponentialgleichungen (Anwendung)

Beispiel:

Die Bevölkerung eines Landes soll näherungsweise durch die Funktion f mit f(t)= 20 1,05 t (t in Jahren seit Beobachtungsbeginn, f(t) in Millionen) beschrieben werden. Wann hat das Land nach diesem Modell 23 Millionen Einwohner?

Lösung einblenden

Gesucht wird das t mit f(t) = 23, also 20 1,05 t = 23.

20 1,05 t = 23 |:20
1,05 t = 23 20 |lg(⋅)
lg( 1,05 t ) = lg( 23 20 )
t · lg( 1,05 ) = lg( 23 20 ) |: lg( 1,05 )
t = lg( 23 20 ) lg( 1,05 )
t = 2,8646

Zum Zeitpunkt t ≈ 2,8646 Jahre ist der Bestand 23 Millionen.