Mathematische Methoden in der Schule

Exponentialgleichungen lösen - Teil 3: Ausklammern und Satz vom Nullprodukt


Listen Later

Wikibooks-Eintrag: Exponentialgleichungen -> Ausklammern und Satz vom Nullprodukt

Hallo,

im Teil 3 zum Lösen von Exponentialgleichungen geht es um die Technik "Ausklammern und Satz vom Nullprodukt".

Hilfreich hierfür sind Potenzgesetze sowie die Methode für Polynomgleichungen - siehe das entsprechende Video und die Wikibooks-Artikel:

  • Potenzgesetze
  • Potenzrechnung
  • Video: Ausklammern bei Polynomgleichungen
  • Wir schauen uns zunächst eine Polynomgleichung an, nämlich

    x² - x = 0

    Diese lösen wir schnell, indem wir x ausklammern und den Satz vom Nullprodukt anwenden.

    x * (x-1) = 0

    => x1 = 0
    => x-1 = 0
    => x2 = 1

    Das Konzept können wir jetzt übertragen auf Exponentialgleichungen der Form:

    (e^{x})² - e^{x} = 0

    Wenn wir hier e^x ausklammern, ergibt das:

    e^{x} * (e^{x} - 1) = 0

    Da e^x niemals 0 wird, können wir diesen Teil ignorieren und schauen uns den Rest an:

    e^{x} - 1 = 0 |+1

    e^{x} = 1 | ln
    x = ln(1) = 0

    Wichtig hierfür: Multiplizieren wir Potenzen mit gleicher Basis, so können wir die Exponenten einfach addieren.

    • a^{x} * a^{x} = a^{x+x} = a^{2x}
    • a^{x} * a^{x} * a^{x} = a^{x+x+x} = a^{3x}
    • a^{x} * a^{2x} = a^{x+2x} = a^{3x}
    • a^{2x} * a^{3x} = a^{2x+3x} = a^{5x}
    • Damit lassen sich Exponentialgleichungen lösen, bei denen jeder Summand ein a^{bx} enthält (abgesehen von 0).

      1. Ausklammern von a^{bx}, sodass b den größten Wert hat.
      2. Den ausgeklammerten Teil ignorieren wir, da er niemals 0 wird.
      3. Wir lösen die restliche Gleichung.
      4. ...more
        View all episodesView all episodes
        Download on the App Store

        Mathematische Methoden in der SchuleBy