Matematika - 11. osztály | Sulinet Tudásbázis Exponenciális egyenletek | Exponencialis egyenletek feladatok Ha egy egyenletben az ismeretlen a kitevőben van, azt exponenciális egyenletnek nevezzük. Az ilyen egyenletek megoldásakor - ha lehet -, akkor megpróbáljuk az egyenlet két oldalát azonos alapú hatványként felírni, s ezek egyenlőségéből következik a kitevők egyenlősége (mert az exponenciális függvény kölcsönösen egyértelmű). Példák: 2 x = 16 2 x = 2 4 Az exponenciális függvény kölcsönösen egyértelmű, így x = 4 -------- (1/5) 2x+3 = 125 (5 -1) 2x+3 = 5 3 5 -2x-3 = 5 3 Az exponenciális függvény kölcsönösen egyértelmű, így -2x-3 = 3 -2x = 6 x = -3 -------- 10 x = 0, 0001 10 x = 10 -4 Az exponenciális függvény kölcsönösen egyértelmű, ezért x = -4 -------- (1/125) 3x+7 = ötödikgyök(25 4x+3) Az ötödikgyököt átírjuk 1/5-dik kitevőre; illetve alkalmazzuk a hatvány hatványozására vonatkozó azonosságot: kitevőket összeszorozzuk. (5 -3) 3x+7 = ((5 2) 4x+3) 1/5 5 -9x-21 =(5 8x+6) 1/5 5 -9x-21 = 5 (8x+6)/5 Az exponenciális függvény kölcsönösen egyértelmű, így -9x - 21 = (8x + 6)/5 -45x - 105 = 8x + 6 -111 = 53x -111/53 = x -------- Egy másik módszer, hogy új ismeretlent vezetünk be, annak érdekében, hogy egyszerűbben kezelhessük az egyenletet.
Az exponenciális egyenletek megoldása: Most néhány egészen fantasztikus exponenciális egyenletet fogunk megoldani. Már jön is az első: Mindig ez lebegjen a szemünk előtt: Persze csak akkor, ha meg akarunk oldani egy ilyen egyenletet… Lássuk csak, bingo! Na, ezzel megvolnánk. Csak még egy dolog. Ennél a lépésnél írjuk oda, hogy: az exponenciális függvény szigorú monotonitása miatt. Itt van aztán egy újabb ügy: A két hatványalap nem ugyanaz… de van remény. És nézzük, mit tehetnénk ezzel: Most pedig lássunk valami izgalmasabbat. Egy baktériumtenyészet generációs ideje 25 perc, ami azt jelenti, hogy ennyi idő alatt duplázódik meg a baktériumok száma a tenyészetben. Kezdetben 5 milligramm baktérium volt a tenyészetben. Mekkora lesz a tömegük két óra múlva? Készítsünk erről egy rajzot. Azt, hogy éppen hány milligramm baktériumunk van ezzel a kis képlettel kapjuk meg: Itt x azt jelenti, hogy hányszor 25 perc telt el. A mi kis történetünkben két óra, vagyis 120 perc telik el: Tehát ennyi milligramm lesz a baktériumok tömege 120 perc múlva.