Aufgabenbeispiele von Exponentialgleichungen

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Exponentialgleichungen (einfach)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

2 5 x = 250

Lösung einblenden
2 5 x = 250 |:2
5 x = 125 |lg(⋅)
lg( 5 x ) = lg( 125 )
x · lg( 5 ) = lg( 125 ) |: lg( 5 )
x = lg( 125 ) lg( 5 )
x = 3

L={ 3 }

Im Idealfall erkennt man bereits:

5 x = 125

5 x = 5 3

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

Exponentialgleichungen

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

3 10 x = 10

Lösung einblenden
3 10 x = 10 |:3
10 x = 10 3 |lg(⋅)
x = lg( 10 3 ) ≈ 0.5229

L={ lg( 10 3 ) }

Exponentialgleichungen (schwer)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

-4 5 x -25 = - 5 x +1

Lösung einblenden

-4 5 x -25 = - 5 x +1 | + 5 x +1 +25

5 x +1 -4 5 x = 25

Wir müssen 5 x +1 in 5 x · 5 1 aufspalten um die beiden 5er-Potenzen miteinader verrechnen zu können:

5 x · 5 1 -4 5 x = 25

5 5 x -4 5 x = 25

5 x = 25 |lg(⋅)
lg( 5 x ) = lg( 25 )
x · lg( 5 ) = lg( 25 ) |: lg( 5 )
x = lg( 25 ) lg( 5 )
x = 2

L={ 2 }

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.