Aufgabenbeispiele von Exponentialgleichungen

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Exponentialgleichungen (einfach)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

1 2 2 x = 4

Lösung einblenden
1 2 2 x = 4 |⋅2
2 x = 8 |lg(⋅)
lg( 2 x ) = lg( 8 )
x · lg( 2 ) = lg( 8 ) |: lg( 2 )
x = lg( 8 ) lg( 2 )
x = 3

L={ 3 }

Im Idealfall erkennt man bereits:

2 x = 8

2 x = 2 3

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

4 x -64 16 x = 0

Lösung einblenden

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

4 x -64 16 x = 0| - 4 x

-64 16 x = - 4 x | : -64 : 4 x

16 x 4 x = 1 64

( 16 4 ) x = 1 64

4 x = 1 64 |lg(⋅)
lg( 4 x ) = lg( 1 64 )
x · lg( 4 ) = lg( 1 64 ) |: lg( 4 )
x = lg( 1 64 ) lg( 4 )
x = -3

L={ -3 }

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 44 Millionen Einwohner?

Lösung einblenden

Gesucht wird das t mit f(t) = 44, also 40 1,05 t = 44.

40 1,05 t = 44 |:40
1,05 t = 11 10 |lg(⋅)
lg( 1,05 t ) = lg( 11 10 )
t · lg( 1,05 ) = lg( 11 10 ) |: lg( 1,05 )
t = lg( 11 10 ) lg( 1,05 )
t = 1,9535

Zum Zeitpunkt t ≈ 1,9535 Jahre ist der Bestand 44 Millionen.