Aufgabenbeispiele von Exponentialgleichungen

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Exponentialgleichungen (einfach)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

1 2 5 x = 1 2

Lösung einblenden
1 2 5 x = 1 2 |⋅2
5 x = 1 |lg(⋅)
lg( 5 x ) = 0
x · lg( 5 ) = 0 |: lg( 5 )
x = 0 lg( 5 )
x = 0

L={0}

Im Idealfall erkennt man bereits:

5 x = 1

5 x = 50

und kann so schneller und ohne WTR auf die Lösung x=0 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:

-3 2 x -2 +2 2 x = 80

Lösung einblenden

-3 2 x -2 +2 2 x = 80

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

-3 2 x · 2 -2 +2 2 x = 80

- 3 4 2 x +2 2 x = 80 | ⋅ 4

-3 2 x +8 2 x = 320

5 2 x = 320 |:5
2 x = 64 |lg(⋅)
lg( 2 x ) = lg( 64 )
x · lg( 2 ) = lg( 64 ) |: lg( 2 )
x = lg( 64 ) lg( 2 )
x = 6

L={ 6 }

Exponentialgleichungen (Anwendung)

Beispiel:

Weltweit kann man die Anzahl einer Insektenart näherungsweise durch die Funktion f mit f(t)= 133 0,9 t darstellen (t in Jahren seit Beobachtungsbeginn, f(t) in Millionen). Bestimme den Zeitpunkt, wann die Anzahl dieser Insekten auf 109 Millionen zurück gegangen ist.

Lösung einblenden

Gesucht wird das t mit f(t) = 109, also 133 0,9 t = 109.

133 0,9 t = 109 |:133
0,9 t = 109 133 |lg(⋅)
lg( 0,9 t ) = lg( 109 133 )
t · lg( 0,9 ) = lg( 109 133 ) |: lg( 0,9 )
t = lg( 109 133 ) lg( 0,9 )
t = 1,8888

Zum Zeitpunkt t ≈ 1,8888 Jahre ist der Bestand 109 Millionen.