Lösung 3.4:1b
Aus Online Mathematik Brückenkurs 1
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Wir benutzen die Logarithmusgesetze und erhalten | Wir benutzen die Logarithmusgesetze und erhalten | ||
- | {{Abgesetzte Formel||<math>\ln 13+\ln e^{x} =\ln 2+\ln 3^{-x} | + | {{Abgesetzte Formel||<math>\ln 13+\ln e^{x} =\ln 2+\ln 3^{-x}</math>}} |
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{{Abgesetzte Formel||<math>\ln 13 + x\ln e = \ln 2 + (-x)\ln 3\,\textrm{.}</math>}} | {{Abgesetzte Formel||<math>\ln 13 + x\ln e = \ln 2 + (-x)\ln 3\,\textrm{.}</math>}} | ||
- | Wir | + | 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>}} | {{Abgesetzte Formel||<math>x\ln e+x\ln 3=\ln 2-\ln 13\,\textrm{.}</math>}} | ||
- | + | Dann verwenden wir, dass <math>\ln e=1</math>: | |
{{Abgesetzte Formel||<math>x( 1+\ln 3)=\ln 2-\ln 13\,\textrm{.}</math>}} | {{Abgesetzte Formel||<math>x( 1+\ln 3)=\ln 2-\ln 13\,\textrm{.}</math>}} | ||
- | Jetzt lösen wir die Gleichung für <math>x</math> | + | Jetzt lösen wir die Gleichung für <math>x</math>: |
{{Abgesetzte Formel||<math>x=\frac{\ln 2-\ln 13}{1+\ln 3}\,\textrm{.}</math>}} | {{Abgesetzte Formel||<math>x=\frac{\ln 2-\ln 13}{1+\ln 3}\,\textrm{.}</math>}} | ||
- | Hinweis: Nachdem <math>\ln 2 < \ln 13</math>, können wir die Antwort | + | 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>}} | {{Abgesetzte Formel||<math>x=-\frac{\ln 13-\ln 2}{1+\ln 3}</math>}} | ||
- | schreiben, um zu zeigen | + | schreiben, um zu zeigen, dass <math>x</math> negativ ist. |
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.