Wie löse ich die Aufgabe a und b?

3 Antworten

hier handelt es sich um exponentielles Wachstum. Finde eine Funktion k(t), die die Konzenztation k in Abhängigkeit von t (in Stunden) beschreibt. Hinweis:

k(t) = a^t

Nach einer halben Stunde hast Du

0,9 0 a^(1/2)

Damit kannst Du a berechnen. Jetzt hast Du eine Formel, diie das exponentielle Wachstum beschreibt. Dies nutzt Du, um die Aufgaben a) und b) zu lösen.

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Dipl.-Math.

Hier geht es um exponentielles Wachstum (exponentielle Abnahme), d. h. Du benötigst eine Exponentialfunktion.

Diese sieht allgemein so aus: f(t)=a * q^(kt).

Das a ist der Anfangswert (bei t=0), das q ist der Wachstumsfaktor, das t die Zeit und das k ist ein Parameter, der die "Aktivierung" des Wachstums steuert, d. h. das k muss so gewählt werden, dass zu dem Zeitpunkt, an dem das erste Mal die vorgegebene Änderung eintritt, der Exponent den Wert 1 ergibt.

Hier ist kein konkreter Startwert gegeben, d. h. Du setzt allgemein a=100 %=1 an. Der Startwert soll nach bestimmter Zeit (hier halbstündlich) um 10 % abnehmen, d. h. nach einer halben Stunde sind nur noch 90 %=0,9 vom Startwert vorhanden, also q=0,9. Das t steht hier sinnvollerweise für "Stunden". Und da nach einer halben Stunde der Startwert auf 90 % sinkt, muss für das k der Wert 2 gewählt werden, denn k*t, also hier k*0,5 muss ja wie zuvor erwähnt den Wert 1 ergeben.

Also lautet hier Deine Exponentialfunktion:

f(t)=1*0,9^(2t)=0,9^(2t)

Bei a) ist gefragt, wann vom Startwert nur noch die Hälfte vorhanden ist, also nach f(t)=0,5:

0,9^(2t)=0,5 |ln anwenden

ln(0,9^(2t))=ln(0,5) |Regel: ln(a^b)=b*ln(a)

2t*ln(0,9)=ln(0,5) |:(2*ln(0,9))

t=ln(0,5)/(2*ln(0,9))=...

b) hier ist nach f(t)<0,001 gefragt; dabei darauf achten, dass wenn ln(x) negativ ist für x<1, d. h. dann musst das Ungleichheitszeichen "drehen"!

t in Stunden

eine Abnahme um 10% ist ein Wachstumsfaktor von 0,9



der Wachstumsfaktor kann auch umgerechnet werden



a) f(t)=1/2 f(0)

b) f(t)=0,1/100 f(0)

f(t) jeweils durch den Ausdruck ersetzen, dann kann f(0) gekürzt werden. Die Zeit ist also nicht von der Ausgangsmenge abhängig