Lösung 3.4:1b

Aus Online Mathematik Brückenkurs 1

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Zeile 1: Zeile 1:
-
In the equation, both sides are positive because the factors
+
Beide Seiten der Gleichung sind positiv, nachdem <math>e^{x}</math> und <math>3^{-x}</math> für alle <math>x</math> positiv sind. Daher können wir beide Seiten logarithmieren
-
<math>e^{x}</math>
+
-
and
+
-
<math>3^{-x}</math>
+
-
are positive regardless of the value of
+
-
<math>x</math>
+
-
(a positive base raised to a number always gives a positive number). We can therefore take the natural logarithm of both numbers,
+
 +
{{Abgesetzte Formel||<math>\ln\bigl(13e^{x}\bigr) = \ln\bigl(2\cdot 3^{-x}\bigr)\,\textrm{.}</math>}}
-
<math>\ln \left( 13e^{x} \right)=\ln \left( 2\centerdot 3^{-x} \right)</math>
+
Wir benutzen die Logarithmusgesetze und erhalten
 +
{{Abgesetzte Formel||<math>\ln 13+\ln e^{x} =\ln 2+\ln 3^{-x}</math>}}
-
Using the log law, we can divide up the products into several logarithmic terms,
+
und
 +
{{Abgesetzte Formel||<math>\ln 13 + x\ln e = \ln 2 + (-x)\ln 3\,\textrm{.}</math>}}
-
<math>\ln 13+\ln e^{x}=\ln 2+\ln 3^{-x}</math>
+
Wir schreiben alle <math>x</math>-Terme auf eine Seite:
 +
{{Abgesetzte Formel||<math>x\ln e+x\ln 3=\ln 2-\ln 13\,\textrm{.}</math>}}
-
and using the law
 
-
<math>\ln a^{b}=b\centerdot \ln a</math>, we can get rid of
 
-
<math>x</math>
 
-
from the exponents:
 
 +
Dann verwenden wir, dass <math>\ln e=1</math>:
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<math>\ln 13+x\ln e=\ln 2+\left( -x \right)\ln 3</math>
+
{{Abgesetzte Formel||<math>x( 1+\ln 3)=\ln 2-\ln 13\,\textrm{.}</math>}}
 +
Jetzt lösen wir die Gleichung für <math>x</math>:
-
Collecting together
+
{{Abgesetzte Formel||<math>x=\frac{\ln 2-\ln 13}{1+\ln 3}\,\textrm{.}</math>}}
-
<math>x</math>
+
-
on one side and the other terms on the other,
+
-
<math>x\ln e+x\ln 3=\ln 2-\ln 13</math>
+
Hinweis: Nachdem <math>\ln 2 < \ln 13</math>, können wir die Antwort als
 +
{{Abgesetzte Formel||<math>x=-\frac{\ln 13-\ln 2}{1+\ln 3}</math>}}
-
Take out
+
schreiben, um zu zeigen, dass <math>x</math> negativ ist.
-
<math>x</math>
+
-
on the left-hand side and use
+
-
<math>\ln e=1</math>
+
-
:
+
-
 
+
-
 
+
-
<math>x\left( 1+\ln 3 \right)=\ln 2-\ln 13</math>
+
-
 
+
-
 
+
-
Then, solve for
+
-
<math>x</math>
+
-
:
+
-
 
+
-
 
+
-
<math>x=\frac{\ln 2-\ln 13}{1+\ln 3}</math>
+
-
 
+
-
 
+
-
NOTE: Because
+
-
<math>\ln 2<\ln 13</math>, we can write the answer as
+
-
 
+
-
 
+
-
<math>x=-\frac{\ln 13-\ln 2}{1+\ln 3}</math>
+
-
 
+
-
 
+
-
in order to indicate that
+
-
<math>x</math>
+
-
is negative.
+

Aktuelle Version

Beide Seiten der Gleichung sind positiv, nachdem \displaystyle e^{x} und \displaystyle 3^{-x} für alle \displaystyle x positiv sind. Daher können wir beide Seiten logarithmieren

\displaystyle \ln\bigl(13e^{x}\bigr) = \ln\bigl(2\cdot 3^{-x}\bigr)\,\textrm{.}

Wir benutzen die Logarithmusgesetze und erhalten

\displaystyle \ln 13+\ln e^{x} =\ln 2+\ln 3^{-x}

und

\displaystyle \ln 13 + x\ln e = \ln 2 + (-x)\ln 3\,\textrm{.}

Wir schreiben alle \displaystyle x-Terme auf eine Seite:

\displaystyle x\ln e+x\ln 3=\ln 2-\ln 13\,\textrm{.}


Dann verwenden wir, dass \displaystyle \ln e=1:

\displaystyle x( 1+\ln 3)=\ln 2-\ln 13\,\textrm{.}

Jetzt lösen wir die Gleichung für \displaystyle x:

\displaystyle x=\frac{\ln 2-\ln 13}{1+\ln 3}\,\textrm{.}


Hinweis: Nachdem \displaystyle \ln 2 < \ln 13, können wir die Antwort als

\displaystyle x=-\frac{\ln 13-\ln 2}{1+\ln 3}

schreiben, um zu zeigen, dass \displaystyle x negativ ist.