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Exponentialgl. elementar

Beispiel:

Löse die Gleichung ohne WTR: e 2x + 9 2 = e

Lösung einblenden

e 2x + 9 2 = e

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

e 2x + 9 2 = e 1 2

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:

2x + 9 2 = 1 2 |⋅ 2
2( 2x + 9 2 ) = 1
4x +9 = 1 | -9
4x = -8 |:4
x = -2

Exponentialgl. vermischt

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

e -4x -7 = 0

Lösung einblenden
e -4x -7 = 0 | +7
e -4x = 7 |ln(⋅)
-4x = ln( 7 ) |:-4
x = - 1 4 ln( 7 ) ≈ -0.4865

L={ - 1 4 ln( 7 ) }

prozentale Änderung bestimmen

Beispiel:

Gib für die exponentielle Wachstumsfunktion f mit f(t)= 71 0,95 t die prozentuale Änderung pro Zeiteinheit an. Handelt es sich um prozentuale Zunahme oder um prozentuale Abnahme?

Lösung einblenden

f(0) = 71

f(1) = 71 0,95

f(2) = 71 0,950,95

f(3) = 71 0,950,950,95

f(4) = 71 0,950,950,950,95

...

Mit jeder Zeiteinheit wird also der bisherige Funktionswert mit 0,95 multipliziert. Da 0,95 < 1 ist, werden die Funktionswerte mit jedem Zeitschritt kleiner, und zwar auf das 0,95-fache, also auf 95 % des vorherigen Funktionswertes.

Die prozentuale Abnahme beträgt also 100% - 95% = 5 %

Exponentialgl. Substitution BF

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

e 2x - e x -6 = 0

Lösung einblenden
e 2x - e x -6 = 0

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

Setze u = e x

Draus ergibt sich die quadratische Gleichung:

u 2 - u -6 = 0

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

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

u1,2 = +1 ± ( -1 ) 2 -4 · 1 · ( -6 ) 21

u1,2 = +1 ± 1 +24 2

u1,2 = +1 ± 25 2

u1 = 1 + 25 2 = 1 +5 2 = 6 2 = 3

u2 = 1 - 25 2 = 1 -5 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 = ( - 1 2 ) 2 - ( -6 ) = 1 4 + 6 = 1 4 + 24 4 = 25 4

x1,2 = 1 2 ± 25 4

x1 = 1 2 - 5 2 = - 4 2 = -2

x2 = 1 2 + 5 2 = 6 2 = 3

Rücksubstitution:

u1: e x = 3

e x = 3 |ln(⋅)
x1 = ln( 3 ) ≈ 1.0986

u2: e x = -2

e x = -2

Diese Gleichung hat keine Lösung!

L={ ln( 3 ) }