Potenzgleichungen xâż = c
Die Abbildung zeigt den Graphen von y = x⎠und die Gerade y = 16. Welche Lösungsmenge hat die Gleichung x⎠= 16?
ErklĂ€rung: Sowohl 2⎠= 16 als auch (â2)⎠= 16, denn bei geradem Exponenten fĂ€llt das Vorzeichen weg. {2} vergisst die negative Lösung, und {4} kĂ€me aus 16 : 4 (Rechnen mit c : n) heraus, 4⎠wĂ€re aber 256.
Die Abbildung zeigt den Graphen von y = xâ¶ und die Gerade y = â3. Wie viele Lösungen hat die Gleichung xâ¶ = â3?
ErklĂ€rung: Die Gerade y = â3 verlĂ€uft unterhalb der x-Achse, der Graph von xâ¶ nie. Es gibt keinen Schnittpunkt, also keine Lösung, denn xâ¶ ist nie negativ. âZwei Lösungenâ gĂ€lte fĂŒr eine positive Höhe, zum Beispiel xâ¶ = 3.
Die Abbildung zeigt den Graphen von y = xâ¶. Die Gleichung xâ¶ = 0 hat genau eine Lösung.
ErklĂ€rung: Nur 0â¶ = 0. Die Waagrechte y = 0 (die x-Achse) berĂŒhrt den Graphen von xâ¶ nur im Ursprung, deshalb ist L = {0}.
Gib die positive Lösung von x⎠= 81 an.
ErklĂ€rung: Wegen 3⎠= 81 ist die positive Lösung âŽâ81 = 3. Die zweite Lösung wĂ€re â3.
FĂŒr welchen Wert von c hat die Gleichung x⎠= c die beiden Lösungen â3 und 3?
ErklĂ€rung: Setze eine Lösung ein: c = 3⎠= 81. Die Probe mit â3 bestĂ€tigt es: (â3)⎠= 81.
Die Abbildung zeigt den Graphen von y = xÂł und die Gerade y = â8. Welche Lösungsmenge hat die Gleichung xÂł = â8?
ErklĂ€rung: Es ist (â2)Âł = â8, und 2Âł = +8 löst die Gleichung nicht. Bei ungeradem Exponenten gibt es genau eine Lösung, auch fĂŒr negatives c. âKeine Lösungâ und zwei Lösungen sind Ăbertragungen der Regel fĂŒr gerade Exponenten.
Die Abbildung zeigt den Graphen von y = xÂł und die Gerade y = â5. Wie viele Lösungen hat die Gleichung xÂł = â5?
ErklĂ€rung: Der Graph von xÂł steigt durchgehend und nimmt jeden Wert an, auch negative. Die Gerade y = â5 schneidet ihn genau einmal, links vom Ursprung. Die Gleichung hat die eine Lösung x = âÂłâ5 â â1,71.
Die Abbildung zeigt den Graphen von y = xⷠund die Gerade y = 100. Die Gleichung xⷠ= 100 hat genau eine Lösung.
ErklĂ€rung: Bei ungeradem Exponenten gibt es genau eine Lösung: x = â·â100 â 1,93. Die negative Zahl â1,93 hat eine negative siebte Potenz, löst also xâ· = 100 nicht.
Löse die Gleichung xâ” = â32.
ErklĂ€rung: Wegen (â2)â” = â32 ist x = â2. Die Gleichung hat nur diese eine Lösung.
Löse die Gleichung x³ + 27 = 0.
ErklĂ€rung: Umformen: xÂł = â27. Wegen (â3)Âł = â27 ist x = â3, und das ist die einzige Lösung.
Welche Gleichung entsteht aus 2x⎠= 162 durch den ersten Rechenschritt?
ErklĂ€rung: Der Faktor 2 gehört nur zur Potenz und wird durch Teilen entfernt: 162 : 2 = 81. x⎠= 324 wĂ€re mit 2 multipliziert statt dividiert, und (2x)⎠ist eine andere Gleichung, denn 2x⎠â (2x)⎠= 16xâŽ.
Welche Lösungsmenge hat die Gleichung 5xÂł = â40?
ErklĂ€rung: Durch 5 teilen: xÂł = â8. Bei ungeradem Exponenten gibt es genau eine Lösung, (â2)Âł = â8, also x = â2. {2} verliert das Vorzeichen, {â2; 2} ĂŒbertrĂŒge die Regel fĂŒr gerade Exponenten.
Die Abbildung zeigt den Graphen von y = x⎠und die Gerade y = 10. Die Gleichung x⎠= 10 hat die Lösungen x = 2,5 und x = â2,5.
ErklĂ€rung: Wer 10 : 4 = 2,5 rechnet, teilt statt zu radizieren. Zur Probe: 2,5⎠= 39,0625. Richtig ist x = ±âŽâ10 â ±1,78.
Löse x³ = 30 auf zwei Nachkommastellen genau.
ErklĂ€rung: Es ist x = Âłâ30. Wegen 3Âł = 27 < 30 < 64 = 4Âł liegt x zwischen 3 und 4, der Taschenrechner liefert Âłâ30 â 3,107, gerundet 3,11.
Ein Guthaben verdoppelt sich in 4 Jahren bei einem jÀhrlichen Zinsfaktor q. Es gilt q⎠= 2. Berechne q (positiv) auf drei Nachkommastellen.
ErklĂ€rung: Die vierte Wurzel aus 2: q = âŽâ2 â 1,1892. Das entspricht etwa 18,9 % Zinsen pro Jahr. Die negative Lösung â1,189 hat als Zinsfaktor keinen Sinn.
Löse die Gleichungen 3x⎠â 48 = 0 und xÂł + 125 = 0 vollstĂ€ndig. Gib jeweils die Lösungsmenge an und begrĂŒnde an einer Skizze von y = xâż und der
passenden Waagrechten, warum es zwei bzw. nur eine Lösung gibt.
Schreibe deine Rechnung auf Papier und fotografiere sie.
ErklĂ€rung: Beim geraden Exponenten 4 gibt es zu x⎠= 16 zwei Lösungen, beim ungeraden Exponenten 3 zu xÂł = â125 genau eine, x = â5.