Aufgabenbeispiele von Exponentialgleichungen

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Exponentialgleichungen (einfach)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

5 x = 5

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

L={ 1 }

Man erkennt bereits bei 5 x = 5 die Lösung x = 1.

Exponentialgleichungen

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

2 10 x = 5

Lösung einblenden
2 10 x = 5 |:2
10 x = 5 2 |lg(⋅)
x = lg( 5 2 ) ≈ 0.3979

L={ lg( 5 2 ) }

Exponentialgleichungen (schwer)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

4 4 x - 5 x = 0

Lösung einblenden

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

4 4 x - 5 x = 0| -4 4 x

- 5 x = -4 4 x | : -1 : 4 x

5 x 4 x = 4

( 5 4 ) x = 4

( 5 4 ) x = 4 |lg(⋅)
lg( ( 5 4 ) x ) = lg( 4 )
x · lg( 5 4 ) = lg( 4 ) |: lg( 5 4 )
x = lg( 4 ) lg( 5 4 )
x = 6,2126

L={ 6,2126 }

Exponentialgleichungen (Anwendung)

Beispiel:

Bei einer Internetseite kann man davon ausgehen, dass die Anzahl der Nutzer näherungsweise durch die Funktion f mit f(t)= 4500 1,3 t (t in Wochen seit Beobachtungsbeginn) beschrieben werden kann. Wann hat sich die Anzahl der Webseitennutzer um 500 vergrößert.

Lösung einblenden

Zu Beginn (t=0) ist der Bestand f(0)= 4500 1,3 0 =4500. Wenn also danach gefragt wird, wann der Bestand um 500 größer geworden ist, suchen wir den Zeitpunkt wann der Bestand f(t)=5000, weil ja 5000 - 4500 = 500 .

Gesucht wird das t mit f(t) = 5000, also 4500 1,3 t = 5000.

4500 1,3 t = 5000 |:4500
1,3 t = 10 9 |lg(⋅)
lg( 1,3 t ) = lg( 10 9 )
t · lg( 1,3 ) = lg( 10 9 ) |: lg( 1,3 )
t = lg( 10 9 ) lg( 1,3 )
t = 0,4016

Zum Zeitpunkt t ≈ 0,4016 Wochen ist der Bestand 5000 Nutzer, also um 500 Nutzer größer als zu Beginn..