Aufgabenbeispiele von Exponentialgleichungen

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Exponentialgleichungen (einfach)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

4 x = 1

Lösung einblenden
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

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

4 10 x = 9

Lösung einblenden
4 10 x = 9 |:4
10 x = 9 4 |lg(⋅)
x = lg( 9 4 ) ≈ 0.3522

L={ lg( 9 4 ) }

Exponentialgleichungen (schwer)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

192 4 x -3 4 2x = 0

Lösung einblenden

Zuerst spaltet man -3 4 2x in -3 4 2x = -3 4 x + x = -3 4 x · 4 x auf::

-3 4 2x +192 4 x = 0

-3 4 x + x +192 4 x = 0

-3 4 x · 4 x +192 4 x = 0

4 x ( -3 4 x +192 ) = 0
( -3 4 x +192 ) · 4 x = 0

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

1. Fall:

-3 4 x +192 = 0 | -192
-3 4 x = -192 |:-3
4 x = 64 |lg(⋅)
lg( 4 x ) = lg( 64 )
x · lg( 4 ) = lg( 64 ) |: lg( 4 )
x1 = lg( 64 ) lg( 4 )
x1 = 3

2. Fall:

4 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)= 77 0,9 t darstellen (t in Jahren seit Beobachtungsbeginn, f(t) in Millionen). Bestimme den Zeitpunkt, wann die Anzahl dieser Insekten auf 52 Millionen zurück gegangen ist.

Lösung einblenden

Gesucht wird das t mit f(t) = 52, also 77 0,9 t = 52.

77 0,9 t = 52 |:77
0,9 t = 52 77 |lg(⋅)
lg( 0,9 t ) = lg( 52 77 )
t · lg( 0,9 ) = lg( 52 77 ) |: lg( 0,9 )
t = lg( 52 77 ) lg( 0,9 )
t = 3,7259

Zum Zeitpunkt t ≈ 3,7259 Jahre ist der Bestand 52 Millionen.