Exponentialgleichungen lösen mit Substitution
Aufgabe 1 Gesucht sind die Lösungen der Gleichung `e^(2x)-5e^x = -6`
`e^(2x)-5e^x = -6`
Substitution: `u := e^x`
`=> u^2 - 5u = -6`
`| +6`
`<=> u^2 - 5u + 6 = 0`
Die quadratische Gleichung in u kann mit der MNF gelöst werden.
`=> u_(1,2) = (-(-5)+-root()((-5)^2-4*1*6))/(2*1)`
`a=1`, `b=-5`, `c=6`
`= (5+-sqrt(25-24))/(2) = (5+-sqrt(1))/(2) = (5+-1)/(2)`
`=> u_1 = 3;" " u_2 = 2`
Resubstitution ..
`e^(x_1) = 3 => x_1 = ln 3`
`e^(x_2) = 2 => x_2 = ln 2`
Aufgabe 2 Gesucht sind die Lösungen der Gleichung `e^x - 5 + 4e^(-x) = 0`
`e^x - 5 + 4e^(-x) = 0`
`| · e^x` .. wenn es negative und positive Exponenten mit `x` gibt, empfiehlt es sich, mit `e^x` durchzumultiplizieren
`<=> e^(2x) - 5e^x + 4 = 0`
Substitution: `u := e^x`
`=> u^2 - 5u + 4 = 0`
Die quadratische Gleichung in u kann mit der MNF gelöst werden.
`=> u_(1,2) = (-(-5)+-root()((-5)^2-4*1*4))/(2*1)`
`a=1`, `b=-5`, `c=4`
`= (5+-sqrt(25-16))/(2) = (5+-sqrt(9))/(2) = (5+-3)/(2)`
`=> u_1 = 4;" " u_2 = 1`
Resubstitution ..
`e^(x_1) = 4 => x_1 = ln 4 = 2 ln 2`
`e^(x_2) = 1 => x_2 = ln 1 = 0`