Aufgabenbeispiele von Exponentialgleichungen

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Exponentialgleichungen (einfach)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

2 x = 4

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

L={ 2 }

Im Idealfall erkennt man bereits:

2 x = 4

2 x = 2 2

und kann so schneller und ohne WTR auf die Lösung x=2 kommen.

Exponentialgleichungen

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

2 4 x = 8

Lösung einblenden
2 4 x = 8 |:2
4 x = 4 |lg(⋅)
lg( 4 x ) = lg( 4 )
x · lg( 4 ) = lg( 4 ) |: lg( 4 )
x = lg( 4 ) lg( 4 )
x = 1

L={ 1 }

Man erkennt bereits bei 4 x = 4 die Lösung x = 1.

Exponentialgleichungen (schwer)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

-27 3 x +3 9 x = 0

Lösung einblenden

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

-27 3 x +3 9 x = 0| +27 3 x

3 9 x = 27 3 x | : 3 : 3 x

9 x 3 x = 27 3

( 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:

Weltweit kann man die Anzahl einer Insektenart näherungsweise durch die Funktion f mit f(t)= 105 0,75 t darstellen (t in Jahren seit Beobachtungsbeginn, f(t) in Millionen). Bestimme den Zeitpunkt, wann die Anzahl dieser Insekten auf 76 Millionen zurück gegangen ist.

Lösung einblenden

Gesucht wird das t mit f(t) = 76, also 105 0,75 t = 76.

105 0,75 t = 76 |:105
0,75 t = 76 105 |lg(⋅)
lg( 0,75 t ) = lg( 76 105 )
t · lg( 0,75 ) = lg( 76 105 ) |: lg( 0,75 )
t = lg( 76 105 ) lg( 0,75 )
t = 1,1236

Zum Zeitpunkt t ≈ 1,1236 Jahre ist der Bestand 76 Millionen.