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Exponentialgl. elementar

Beispiel:

Löse die Gleichung ohne WTR: e x +6 = e

Lösung einblenden

e x +6 = e

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

e x +6 = e

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:

x +6 = 1 | -6
x = -5

Exponentialgl. vermischt

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

6 e -7x -7 = 0

Lösung einblenden
6 e -7x -7 = 0 | +7
6 e -7x = 7 |:6
e -7x = 7 6 |ln(⋅)
-7x = ln( 7 6 ) |:-7
x = - 1 7 ln( 7 6 ) ≈ -0.022

L={ - 1 7 ln( 7 6 ) }

Term bestimmen (2 Punktproben)

Beispiel:

Bestimme c und a>0 so, dass die Punkte A(1| - 20 3 ) und B(2| - 100 3 ) auf dem Graphen der Funktion f mit f(x)= c · a x (a>0) liegen.

Lösung einblenden

Wir setzen einfach die beiden Punkte A(1| - 20 3 ) und B(2| - 100 3 ) in den Funktionsterm f(x)= c · a x ein und erhalten so die beiden Gleichungen:

I: - 20 3 = c · a
II: - 100 3 = c · a 2

Wenn wir I mit a durchdividieren, erhalten wir

I: - 20 3 1 a = c.

Dies können wir gleich in II einsetzen und nach a auflösen:

II: - 100 3 = - 20 3 a · a 2

also

II: - 100 3 = - 20 3 a

- 20 3 a = - 100 3 |⋅ 3
-20a = -100 |:(-20 )
a = 5

Von oben (I) wissen wir bereits: - 20 3 1 a = c

mit a=5 eingesetzt erhalten wir so: - 4 3 = c

Der gesuchte Funktionsterm g(x) ist somit: f(x)= - 4 3 5 x

Exponentialgl. Substitution BF

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

e 2x -6 e x +5 = 0

Lösung einblenden
e 2x -6 e x +5 = 0

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

Setze u = e x

Draus ergibt sich die quadratische Gleichung:

u 2 -6u +5 = 0

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

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

u1,2 = +6 ± ( -6 ) 2 -4 · 1 · 5 21

u1,2 = +6 ± 36 -20 2

u1,2 = +6 ± 16 2

u1 = 6 + 16 2 = 6 +4 2 = 10 2 = 5

u2 = 6 - 16 2 = 6 -4 2 = 2 2 = 1

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 = ( -3 ) 2 - 5 = 9 - 5 = 4

x1,2 = 3 ± 4

x1 = 3 - 2 = 1

x2 = 3 + 2 = 5

Rücksubstitution:

u1: e x = 5

e x = 5 |ln(⋅)
x1 = ln( 5 ) ≈ 1.6094

u2: e x = 1

e x = 1 |ln(⋅)
x2 = 0 ≈ 0

L={0; ln( 5 ) }