Aufgabenbeispiele von Exponentialgleichungen

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Exponentialgleichungen (einfach)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

2 3 x = 54

Lösung einblenden
2 3 x = 54 |:2
3 x = 27 |lg(⋅)
lg( 3 x ) = lg( 27 )
x · lg( 3 ) = lg( 27 ) |: lg( 3 )
x = lg( 27 ) lg( 3 )
x = 3

L={ 3 }

Im Idealfall erkennt man bereits:

3 x = 27

3 x = 3 3

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

Exponentialgleichungen

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

2 x -13 = 3

Lösung einblenden
2 x -13 = 3 | +13
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 (schwer)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

-18 3 x +2 9 x = 0

Lösung einblenden

Zuerst bringt man die beiden Summanden auf zwei verschiedene Seiten der Gleichung:

-18 3 x +2 9 x = 0| +18 3 x

2 9 x = 18 3 x | : 2 : 3 x

9 x 3 x = 18 2

( 9 3 ) x = 9

3 x = 9 |lg(⋅)
lg( 3 x ) = lg( 9 )
x · lg( 3 ) = lg( 9 ) |: lg( 3 )
x = lg( 9 ) lg( 3 )
x = 2

L={ 2 }

Exponentialgleichungen (Anwendung)

Beispiel:

Bei einer Internetseite kann man davon ausgehen, dass die Anzahl der Nutzer näherungsweise durch die Funktion f mit f(t)= 3500 1,41 t (t in Wochen seit Beobachtungsbeginn) beschrieben werden kann. Wann hat sich die Anzahl der Webseitennutzer um 1100 vergrößert.

Lösung einblenden

Zu Beginn (t=0) ist der Bestand f(0)= 3500 1,41 0 =3500. Wenn also danach gefragt wird, wann der Bestand um 1100 größer geworden ist, suchen wir den Zeitpunkt wann der Bestand f(t)=4600, weil ja 4600 - 3500 = 1100 .

Gesucht wird das t mit f(t) = 4600, also 3500 1,41 t = 4600.

3500 1,41 t = 4600 |:3500
1,41 t = 46 35 |lg(⋅)
lg( 1,41 t ) = lg( 46 35 )
t · lg( 1,41 ) = lg( 46 35 ) |: lg( 1,41 )
t = lg( 46 35 ) lg( 1,41 )
t = 0,7954

Zum Zeitpunkt t ≈ 0,7954 Wochen ist der Bestand 4600 Nutzer, also um 1100 Nutzer größer als zu Beginn..