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Lösen von Exponentialgleichungen

3Logarithmieren

Voraussetzung: Die Exponentialgleichung kann auf die Form af(x)=ca^{f\left(x\right)}=c gebracht werden, wobei a,cRa, c \in \mathbb R mit a>0a>0 und a1a\neq 1. Der Exponent f(x)f(x) ist eine beliebige Funktion

VorgehenLogarithmieren

Verwende den Logarithmus zur Basis a, um die Variable aus dem Exponenten zu bekommen. Bereche den Logarithmus z.B. mit dem Taschenrechner.

af(x)\displaystyle a^{f\left(x\right)}==c\displaystyle c

Logarithmus zur Basis a

f(x)\displaystyle f\left(x\right)==logac\displaystyle \log_ac
Beispiel
42x1\displaystyle 4^{2x-1}==64\displaystyle 64

Logarithmieren zur Basis 44

2x1\displaystyle 2x-1==log464\displaystyle \log_464

Logarithmus rechts berechnen (Taschenrechner oder 43=644^3=64 benutzen)

2x1\displaystyle 2x-1==3\displaystyle 3+1\displaystyle +1
2x\displaystyle 2x==4\displaystyle 4:2\displaystyle :2
x\displaystyle x==2\displaystyle 2
Vorsicht

Der Logarithmus sollte erst angewendet werden, wenn diese Struktur vorliegt. Gegebenenfalls muss durch Umformungen zunächst die Form af(x)=ca^{f\left(x\right)}=c hergestellt werden:

1452x54\displaystyle \frac{1}{4}\cdot5^{2x}-\frac{5}{4}==5\displaystyle 5+54\displaystyle +\frac{5}{4}
1452x\displaystyle \frac{1}{4}\cdot5^{2x}==6,25\displaystyle 6{,}25:(14)\displaystyle :\left(\frac{1}{4}\right)

Nun hast du die gewünschte Form!

52x\displaystyle 5^{2x}==25\displaystyle 25

Logarithmieren.

2x\displaystyle 2x==log5(25)\displaystyle \log_5\left(25\right)

Berechne.

2x\displaystyle 2x==2\displaystyle 2:2\displaystyle :2
x\displaystyle x==1\displaystyle 1

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