Aufgabenbeispiele von Exponentialgleichungen

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Exponentialgleichungen (einfach)

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

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

6 3x -3 = 1 6

Lösung einblenden

Wir schreiben einfach um:

6 3x -3 = 1 6

6 3x -3 = 6 -1

Jetzt stehen links und rechts zwei Potenzen mit der gleichen Basis 6.

Um die Gleichung zu lösen, können wir also einfach die beiden Exponenten (links: 3x -3 und rechts: -1) gleichsetzen:

3x -3 = -1 | +3
3x = 2 |:3
x = 2 3

L={ 2 3 }

Exponentialgleichungen (schwer)

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

2 6 x -4 8 x = 0

Lösung einblenden

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

2 6 x -4 8 x = 0| -2 6 x

-4 8 x = -2 6 x | : -4 : 6 x

8 x 6 x = 2 4

( 8 6 ) x = 1 2

( 4 3 ) x = 1 2 |lg(⋅)
lg( ( 4 3 ) x ) = lg( 1 2 )
x · lg( 4 3 ) = lg( 1 2 ) |: lg( 4 3 )
x = lg( 1 2 ) lg( 4 3 )
x = -2,4094

L={ -2,4094 }

Exponentialgleichungen (Anwendung)

Beispiel:

Weltweit kann man die Anzahl einer Insektenart näherungsweise durch die Funktion f mit f(t)= 126 0,9 t darstellen (t in Jahren seit Beobachtungsbeginn, f(t) in Millionen). Bestimme den Zeitpunkt, wann die Anzahl dieser Insekten auf 105 Millionen zurück gegangen ist.

Lösung einblenden

Gesucht wird das t mit f(t) = 105, also 126 0,9 t = 105.

126 0,9 t = 105 |:126
0,9 t = 5 6 |lg(⋅)
lg( 0,9 t ) = lg( 5 6 )
t · lg( 0,9 ) = lg( 5 6 ) |: lg( 0,9 )
t = lg( 5 6 ) lg( 0,9 )
t = 1,7305

Zum Zeitpunkt t ≈ 1,7305 Jahre ist der Bestand 105 Millionen.