Aufgabenbeispiele von Exponentialgleichungen

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Exponentialgleichungen (einfach)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

1 2 ⋅ 5 x = 125 2

Lösung einblenden
1 2 ⋅ 5 x = 125 2 |⋅2
5 x = 125 |lg(⋅)
lg( 5 x ) = lg( 125 )
x · lg( 5 ) = lg( 125 ) |: lg( 5 )
x = lg( 125 ) lg( 5 )
x = 3

L={ 3 }

Im Idealfall erkennt man bereits:

5 x = 125

5 x = 5 3

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

Exponentialgleichungen

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

2⋅ 5 x -32 = 18

Lösung einblenden
2⋅ 5 x -32 = 18 | +32
2⋅ 5 x = 50 |:2
5 x = 25 |lg(⋅)
lg( 5 x ) = lg( 25 )
x · lg( 5 ) = lg( 25 ) |: lg( 5 )
x = lg( 25 ) lg( 5 )
x = 2

L={ 2 }

Im Idealfall erkennt man bereits:

5 x = 25

5 x = 5 2

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

Exponentialgleichungen (schwer)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

4⋅ 6 x - 4 x = 0

Lösung einblenden

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

4⋅ 6 x - 4 x = 0| -4⋅ 6 x

- 4 x = -4⋅ 6 x | : -1 : 6 x

4 x 6 x = 4

( 4 6 ) x = 4

( 2 3 ) x = 4 |lg(⋅)
lg( ( 2 3 ) x ) = lg( 4 )
x · lg( 2 3 ) = lg( 4 ) |: lg( 2 3 )
x = lg( 4 ) lg( 2 3 )
x = -3,419

L={ -3,419 }

Exponentialgleichungen (Anwendung)

Beispiel:

Die Bevölkerung eines Landes soll näherungsweise durch die Funktion f mit f(t)= 40⋅ 1,05 t (t in Jahren seit Beobachtungsbeginn, f(t) in Millionen) beschrieben werden. Wann hat das Land nach diesem Modell 49 Millionen Einwohner?

Lösung einblenden

Gesucht wird das t mit f(t) = 49, also 40⋅ 1,05 t = 49.

40⋅ 1,05 t = 49 |:40
1,05 t = 49 40 |lg(⋅)
lg( 1,05 t ) = lg( 49 40 )
t · lg( 1,05 ) = lg( 49 40 ) |: lg( 1,05 )
t = lg( 49 40 ) lg( 1,05 )
t = 4,1595

Zum Zeitpunkt t ≈ 4,1595 Jahre ist der Bestand 49 Millionen.