Aufgabenbeispiele von Exponentialgleichungen

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Exponentialgleichungen (einfach)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

4 x = 16

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

L={ 2 }

Im Idealfall erkennt man bereits:

4 x = 16

4 x = 4 2

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

Exponentialgleichungen

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

2 3 x = 6

Lösung einblenden
2 3 x = 6 |:2
3 x = 3 |lg(⋅)
lg( 3 x ) = lg( 3 )
x · lg( 3 ) = lg( 3 ) |: lg( 3 )
x = lg( 3 ) lg( 3 )
x = 1

L={ 1 }

Man erkennt bereits bei 3 x = 3 die Lösung x = 1.

Exponentialgleichungen (schwer)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

-16 2 x + 4 x = 0

Lösung einblenden

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

-16 2 x + 4 x = 0| +16 2 x

4 x = 16 2 x | : 1 : 2 x

4 x 2 x = 16

( 4 2 ) x = 16

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 }

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 45 Millionen Einwohner?

Lösung einblenden

Gesucht wird das t mit f(t) = 45, also 40 1,05 t = 45.

40 1,05 t = 45 |:40
1,05 t = 9 8 |lg(⋅)
lg( 1,05 t ) = lg( 9 8 )
t · lg( 1,05 ) = lg( 9 8 ) |: lg( 1,05 )
t = lg( 9 8 ) lg( 1,05 )
t = 2,4141

Zum Zeitpunkt t ≈ 2,4141 Jahre ist der Bestand 45 Millionen.