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Exponentialgl. elementar

Beispiel:

Löse die Gleichung ohne WTR: e 4x +8 = 1

Lösung einblenden

e 4x +8 = 1

Zuerst versuchen wir den Term rechts auch als Exponentialterm zu schreiben.

e 4x +8 = e 0

Wir erkennen, dass links und rechts Exponentialterme mit gleicher Basis e stehen.
Diese Terme sind genau dann gleich, wenn ihre Exponenten gleich sind. Deswegen setzen wir einfach nur diese gleich:

4x +8 = 0 | -8
4x = -8 |:4
x = -2

Exponentialgl. vermischt

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

( 7 e -4x -6 ) · ( x -8 ) = 0

Lösung einblenden
( 7 e -4x -6 ) ( x -8 ) = 0

Ein Produkt ist genau dann =0, wenn mindestens einer der beiden Faktoren =0 ist.

1. Fall:

7 e -4x -6 = 0 | +6
7 e -4x = 6 |:7
e -4x = 6 7 |ln(⋅)
-4x = ln( 6 7 ) |:-4
x1 = - 1 4 ln( 6 7 ) ≈ 0.0385

2. Fall:

x -8 = 0 | +8
x2 = 8

L={ - 1 4 ln( 6 7 ) ; 8 }

Parameter finden mit f(x0)=y0 (e-Fktn)

Beispiel:

Für welches t liegt der Punkt A(-2|0) auf dem Graph der Funktion f mit ft(x)= 2 e -2 t x -4 t -12 t ?

Lösung einblenden

Wir machen einfach eine Punktprobe mit A(-2|0) in f mit f(x)= 2 e -2 t x -4 t -12 t :

0 = f(-2)

0 = 2 e -2 t ( -2 ) -4 t -12 t

0 = 2 e 4 t -4 t -12 t

0 = 2 e 0 -12 t

0 = 2 -12 t

Jetzt müssen wir also nur noch die Gleichung -12t +2 = 0 nach t auflösen.

-12t +2 = 0 | -2
-12t = -2 |:(-12 )
t = 1 6

Für t= 1 6 liegt also der Punkt A auf dem Graph von f.

Exponentialgl. Substitution BF

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

e 2x -7 e x +10 = 0

Lösung einblenden
e 2x -7 e x +10 = 0

Diese Gleichung kann durch Substitution auf eine quadratische Gleichung zurückgeführt werden!

Setze u = e x

Draus ergibt sich die quadratische Gleichung:

u 2 -7u +10 = 0

Lösen mit der a-b-c-Formel (Mitternachtsformel):

eingesetzt in x1,2 = - b ± b 2 -4a · c 2a ergibt:

u1,2 = +7 ± ( -7 ) 2 -4 · 1 · 10 21

u1,2 = +7 ± 49 -40 2

u1,2 = +7 ± 9 2

u1 = 7 + 9 2 = 7 +3 2 = 10 2 = 5

u2 = 7 - 9 2 = 7 -3 2 = 4 2 = 2

Lösen mit der p-q-Formel (x² + px + q = 0):

vor dem Einsetzen in x1,2 = - p 2 ± ( p 2 ) 2 - q
berechnen wir zuerst die Diskriminante D = ( p 2 ) 2 - q :

D = ( - 7 2 ) 2 - 10 = 49 4 - 10 = 49 4 - 40 4 = 9 4

x1,2 = 7 2 ± 9 4

x1 = 7 2 - 3 2 = 4 2 = 2

x2 = 7 2 + 3 2 = 10 2 = 5

Rücksubstitution:

u1: e x = 5

e x = 5 |ln(⋅)
x1 = ln( 5 ) ≈ 1.6094

u2: e x = 2

e x = 2 |ln(⋅)
x2 = ln( 2 ) ≈ 0.6931

L={ ln( 2 ) ; ln( 5 ) }