Aufgabenbeispiele von Exponentialgleichungen

Durch Aktualisieren des Browsers (z.B. mit Taste F5) kann man neue Beispielaufgaben sehen


Exponentialgleichungen (einfach)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

2⋅ 2 x = 32

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

L={ 4 }

Im Idealfall erkennt man bereits:

2 x = 16

2 x = 2 4

und kann so schneller und ohne WTR auf die Lösung x=4 kommen.

Exponentialgleichungen

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

6 -x +3 = 1 6

Lösung einblenden

Wir schreiben einfach um:

6 -x +3 = 1 6

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

-x +3 = -1 | -3
-x = -4 |:(-1 )
x = 4

L={ 4 }

Exponentialgleichungen (schwer)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

-27⋅ 3 x + 3 2x = 0

Lösung einblenden

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

3 2x -27⋅ 3 x = 0

3 x + x -27⋅ 3 x = 0

3 x · 3 x -27⋅ 3 x = 0

3 x ( 3 x -27 ) = 0
( 3 x -27 ) · 3 x = 0

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

1. Fall:

3 x -27 = 0 | +27
3 x = 27 |lg(⋅)
lg( 3 x ) = lg( 27 )
x · lg( 3 ) = lg( 27 ) |: lg( 3 )
x1 = lg( 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)= 119⋅ 0,9 t darstellen (t in Jahren seit Beobachtungsbeginn, f(t) in Millionen). Bestimme den Zeitpunkt, wann die Anzahl dieser Insekten auf 80 Millionen zurück gegangen ist.

Lösung einblenden

Gesucht wird das t mit f(t) = 80, also 119⋅ 0,9 t = 80.

119⋅ 0,9 t = 80 |:119
0,9 t = 80 119 |lg(⋅)
lg( 0,9 t ) = lg( 80 119 )
t · lg( 0,9 ) = lg( 80 119 ) |: lg( 0,9 )
t = lg( 80 119 ) lg( 0,9 )
t = 3,7689

Zum Zeitpunkt t ≈ 3,7689 Jahre ist der Bestand 80 Millionen.