Anfänge eines Kurses zum Thema

Exponential- und Logarithmusfunktionen

Einfache Exponentialgleichungen

 

(c)1998 Hans-Dieter Mallig

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Wichtig

Die Umsetzung der mathematischen Symbolik mach noch Schwierigkeiten.
Für den 10log a schreiben wir nicht wie im Buch lg a sondern wie
auf dem Taschenrechner log a .

Bestimmung der Lösungen von Exponentialgleichungen
(ohne die Logarithmus-Rechengesetze zu kennen)

Vorübung:
2 2 log 32 = 32 , denn 2 log 32 = 5 und 2 5 = 32

 5 5 log 125 = 125 , denn 5 log 125 = 3 und 5 3 = 125

 10 log 10000 = 10000, denn log 10000 = 4 und 10 4 = 10000

 10 log 0,01 = 0,01, denn log 0,01 = -2 und 10 -2 = 0,01

  Welche Faustregel kannst du daraus ableiten?

 

Was ist dann ???

10 log 5 = ??

  10 log 17 = ??

  Was 10 log 0,3 = ??

 Das kann man aber auch umdrehen und eine Zahl als Potenz mit der Basis 10 schreiben:

 5 = 10 log 5
Was ist dann ???

17 = ??

  - 4 = ??

  2,5 = ??

 Weil auf dem Taschenrechner nur die Logarithmen zur Basis 10 zur Verfügung stehen, ist es manchmal nötig, auch Potenzen wie 2x als Potenzen von 10 zu schreiben:

Weil 2 = 10 log 2 ist, ist 2 x = ( 10 log 2 )x = 10 0,3010 × x

Schreibe als Potenz mit der Grundzahl 10:

6 x = ??

  19 x = ??

  11 x = ??

Und jetzt kannst du schon einfache Exponentialgleichungen wie 2 x = 9 lösen.
Zunächst schreibst du beide Seiten der Gleichung als Potenzen von 10 und vergleichst dann die Exponenten:

(10log 2)x = 10 log 9
10x × log 2 = 10 log 9

Da die Exponenten gleich sein müssen, bekommen wir die Gleichung:

x × log 2 = log 9
wir dividieren beide Seiten durch log 2 und bekommen
x = log 9 : log 2
x » 0,3010 : 0,9542
x » 0,3154

Löse ebenso:

5 x = 13

  7 x = 19

  2,5 x = 1,5