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Exponentialgl. elementar

Beispiel:

Löse die Gleichung ohne WTR: e 6x + 25 2 = e

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e 6x + 25 2 = e

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

e 6x + 25 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:

6x + 25 2 = 1 2 |⋅ 2
2( 6x + 25 2 ) = 1
12x +25 = 1 | -25
12x = -24 |:12
x = -2

Nullstellen bei ln-Funktionen

Beispiel:

Bestimme die Nullstellen der Funktion f mit f(x)= ln( x ) + 1 7

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ln( x ) + 1 7 = 0 | - 1 7
ln( x ) = - 1 7 |e(⋅)
x = 1 e 7

L={ 1 e 7 }

prozentale Änderung bestimmen

Beispiel:

Gib für die exponentielle Wachstumsfunktion f mit f(t)= 190 1,4 t die prozentuale Änderung pro Zeiteinheit an. Handelt es sich um prozentuale Zunahme oder um prozentuale Abnahme?

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f(0) = 190

f(1) = 190 1,4

f(2) = 190 1,41,4

f(3) = 190 1,41,41,4

f(4) = 190 1,41,41,41,4

...

Mit jeder Zeiteinheit wird also der bisherige Funktionswert mit 1,4 multipliziert. Da 1,4 > 1 ist, werden die Funktionswerte mit jedem Zeitschritt größer, und zwar auf das 1,4-fache, also auf 140 % des vorherigen Funktionswertes.

Die prozentuale Zunahme beträgt also 140% - 100% = 40 %

Exponentialgl. Substitution BF

Beispiel:

Löse die folgende Gleichung:

e 2x -8 e x +15 = 0

Lösung einblenden
e 2x -8 e x +15 = 0

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

Setze u = e x

Draus ergibt sich die quadratische Gleichung:

u 2 -8u +15 = 0

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

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

u1,2 = +8 ± ( -8 ) 2 -4 · 1 · 15 21

u1,2 = +8 ± 64 -60 2

u1,2 = +8 ± 4 2

u1 = 8 + 4 2 = 8 +2 2 = 10 2 = 5

u2 = 8 - 4 2 = 8 -2 2 = 6 2 = 3

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 = ( -4 ) 2 - 15 = 16 - 15 = 1

x1,2 = 4 ± 1

x1 = 4 - 1 = 3

x2 = 4 + 1 = 5

Rücksubstitution:

u1: e x = 5

e x = 5 |ln(⋅)
x1 = ln( 5 ) ≈ 1.6094

u2: e x = 3

e x = 3 |ln(⋅)
x2 = ln( 3 ) ≈ 1.0986

L={ ln( 3 ) ; ln( 5 ) }