Aufgabenbeispiele von Exponentialgleichungen

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Exponentialgleichungen (einfach)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

4 x = 4

Lösung einblenden
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

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

2 x -2 = 6

Lösung einblenden
2 x -2 = 6 | +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 (schwer)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

2 3 x -3 = 17 3 x -2

Lösung einblenden

2 3 x -3 = 17 3 x -2 | -17 3 x -2 +3

-17 3 x -2 +2 3 x = 3

Wir müssen -17 3 x -2 in -17 3 x · 3 -2 aufspalten um die beiden 3er-Potenzen miteinader verrechnen zu können:

-17 3 x · 3 -2 +2 3 x = 3

- 17 9 3 x +2 3 x = 3 | ⋅ 9

-17 3 x +18 3 x = 27

3 x = 27 |lg(⋅)
lg( 3 x ) = lg( 27 )
x · lg( 3 ) = lg( 27 ) |: lg( 3 )
x = lg( 27 ) lg( 3 )
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 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.