Aufgabenbeispiele von Exponentialgleichungen

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Exponentialgleichungen (einfach)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

5 x = 5

Lösung einblenden
5 x = 5 |lg(⋅)
lg( 5 x ) = lg( 5 )
x · lg( 5 ) = lg( 5 ) |: lg( 5 )
x = lg( 5 ) lg( 5 )
x = 1

L={ 1 }

Man erkennt bereits bei 5 x = 5 die Lösung x = 1.

Exponentialgleichungen

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

3 10 x = 5

Lösung einblenden
3 10 x = 5 |:3
10 x = 5 3 |lg(⋅)
x = lg( 5 3 ) ≈ 0.2218

L={ lg( 5 3 ) }

Exponentialgleichungen (schwer)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

-2 3 x +54 3 2x = 0

Lösung einblenden

Zuerst spaltet man 54 3 2x in 54 3 2x = 54 3 x + x = 54 3 x · 3 x auf::

54 3 2x -2 3 x = 0

54 3 x + x -2 3 x = 0

54 3 x · 3 x -2 3 x = 0

3 x ( 54 3 x -2 ) = 0
( 54 3 x -2 ) · 3 x = 0

Ein Produkt ist genau dann =0, wenn mindestens einer der beiden Faktoren =0 ist.

1. Fall:

54 3 x -2 = 0 | +2
54 3 x = 2 |:54
3 x = 1 27 |lg(⋅)
lg( 3 x ) = lg( 1 27 )
x · lg( 3 ) = lg( 1 27 ) |: lg( 3 )
x1 = lg( 1 27 ) lg( 3 )
x1 = -3

2. Fall:

3 x = 0

Diese Gleichung hat keine Lösung!

L={ -3 }

Exponentialgleichungen (Anwendung)

Beispiel:

Weltweit kann man die Anzahl einer Insektenart näherungsweise durch die Funktion f mit f(t)= 126 0,75 t darstellen (t in Jahren seit Beobachtungsbeginn, f(t) in Millionen). Bestimme den Zeitpunkt, wann die Anzahl dieser Insekten auf 96 Millionen zurück gegangen ist.

Lösung einblenden

Gesucht wird das t mit f(t) = 96, also 126 0,75 t = 96.

126 0,75 t = 96 |:126
0,75 t = 16 21 |lg(⋅)
lg( 0,75 t ) = lg( 16 21 )
t · lg( 0,75 ) = lg( 16 21 ) |: lg( 0,75 )
t = lg( 16 21 ) lg( 0,75 )
t = 0,9453

Zum Zeitpunkt t ≈ 0,9453 Jahre ist der Bestand 96 Millionen.