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:

5 x -2 = 1 5

Lösung einblenden

Wir schreiben einfach um:

5 x -2 = 1 5

5 x -2 = 5 -1

Jetzt stehen links und rechts zwei Potenzen mit der gleichen Basis 5.

Um die Gleichung zu lösen, können wir also einfach die beiden Exponenten (links: x -2 und rechts: -1) gleichsetzen:

x -2 = -1 | +2
x = 1

L={ 1 }

Exponentialgleichungen (schwer)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

4 4 x -4 6 x = 0

Lösung einblenden

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

4 4 x -4 6 x = 0| -4 4 x

-4 6 x = -4 4 x | : -4 : 4 x

6 x 4 x = 4 4

( 6 4 ) x = 1

( 3 2 ) x = 1 |lg(⋅)
lg( ( 3 2 ) x ) = 0
x · lg( 3 2 ) = 0 |: lg( 3 2 )
x = 0 lg( 3 2 )
x = 0

L={0}

Exponentialgleichungen (Anwendung)

Beispiel:

Die Bevölkerung eines Landes soll näherungsweise durch die Funktion f mit f(t)= 40 1,4 t (t in Jahren seit Beobachtungsbeginn, f(t) in Millionen) beschrieben werden. Wann hat das Land nach diesem Modell 47 Millionen Einwohner?

Lösung einblenden

Gesucht wird das t mit f(t) = 47, also 40 1.4 t = 47.

40 1.4 t = 47 |:40
1.4 t = 47 40 |lg(⋅)
lg( 1.4 t ) = lg( 47 40 )
t · lg( 1.4 ) = lg( 47 40 ) |: lg( 1.4 )
t = lg( 47 40 ) lg( 1.4 )
t = 0,4793

Zum Zeitpunkt t ≈ 0,4793 Jahre ist der Bestand 47 Millionen.