Aufgabenbeispiele von Exponentialgleichungen

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Exponentialgleichungen (einfach)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

2 2 x = 32

Lösung einblenden
2 2 x = 32 |:2
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

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

4 10 x = 7

Lösung einblenden
4 10 x = 7 |:4
10 x = 7 4 |lg(⋅)
x = lg( 7 4 ) ≈ 0.243

L={ lg( 7 4 ) }

Exponentialgleichungen (schwer)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

2 4 x -2 16 x = 0

Lösung einblenden

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

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

-2 16 x = -2 4 x | : -2 : 4 x

16 x 4 x = 2 2

( 16 4 ) x = 1

4 x = 1 |lg(⋅)
lg( 4 x ) = 0
x · lg( 4 ) = 0 |: lg( 4 )
x = 0 lg( 4 )
x = 0

L={0}

Exponentialgleichungen (Anwendung)

Beispiel:

Weltweit kann man die Anzahl einer Insektenart näherungsweise durch die Funktion f mit f(t)= 77 0,75 t darstellen (t in Jahren seit Beobachtungsbeginn, f(t) in Millionen). Bestimme den Zeitpunkt, wann die Anzahl dieser Insekten auf 52 Millionen zurück gegangen ist.

Lösung einblenden

Gesucht wird das t mit f(t) = 52, also 77 0,75 t = 52.

77 0,75 t = 52 |:77
0,75 t = 52 77 |lg(⋅)
lg( 0,75 t ) = lg( 52 77 )
t · lg( 0,75 ) = lg( 52 77 ) |: lg( 0,75 )
t = lg( 52 77 ) lg( 0,75 )
t = 1,3646

Zum Zeitpunkt t ≈ 1,3646 Jahre ist der Bestand 52 Millionen.