Lösung 3.4:1b

Aus Online Mathematik Brückenkurs 1

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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 hohlen alle \displaystyle x-Terme auf eine Seite,

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


und benutzen 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 wie

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

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