Anwendungen von Exponentialfunktionen
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Mehr erfahrenExponentialfunktionen mit prozentualer Zu- oder Abnahme
Nimmt eine Größe G ausgehend vom Anfangswert
G0pro Schritt um
p%zu bzw. ab, so kann ihr Wert in Abhängigkeit von der Anzahl x der Schritte mit einer
allgemeinen Exponentialfunktionbeschrieben werden:
y=G(x)=G0·(1+p100)xbzw.
y=G(x)=G0·(1-p100)x
In einem Land wächst die Bevölkerung jährlich um
2%.
Derzeit leben
43Mio. Menschen in diesem Land.
Das Bevölkerungswachstum kann beschrieben werden mit der
Funktionsgleichung:
y=43·1.02x
Nach 3 Jahren ist die Bevölkerung auf etwa 46 Mio. angewachsen.
Allgemeine Exponentialfunktion:
In 3 Jahren:


Von der Verdopplungszeit zur Exponentialfunktion
Sind Anfangswert
G0und Verdopplungszeit T einer Größe G gegeben, so beschreibt der
Funktionsterm
G(x)=G0·2xT
den Wert der Größe G in Abhängigkeit von der Zeit x.
Eine Bakterienart vermehrt sich unter günstigen Bedingungen alle 40 Minuten durch Teilung. Das heißt, die Anzahl A der Bakterien verdoppelt sich in dieser Zeit.
Befinden sich anfangs 100 Bakterien in einer Petrischale, dann sind es nach 90 Minuten 476 Bakterien.

Von der Halbwertszeit zur Exponentialfunktion
Sind Anfangswert
G0und Halbwertszeit T einer Größe G gegeben, so beschreibt der
Funktionsterm
G(x)=G0·(12)xT
den Wert der Größe G in Abhängigkeit von der Zeit x.
Radioaktives Jod 131 hat eine
Halbwertszeitvon 8 Tagen.
Befinden sich in einer Probe anfangs 45 mg Jod 131, dann sind nach 3 Tagen noch etwa 35 mg enthalten.

Exponentialfunktion aus Wertepaaren modellieren
Kennst du von einer
exponentiell wachsendenGröße die Werte
y1und
y2zu zwei verschiedenen Zeitpunkten
x1und
x2, dann kannst du eine
allgemeine Exponentialfunktionder Form
y=a·bxeindeutig finden, die dieses Wachstum beschreibt.
Um die Werte der Parameter a und b zu bestimmen, setzt du beide Wertepaare x 1 ; y 1 bzw. x 2 ; y 2 in die
Funktionsgleichungein und löst das dadurch entstandene
Gleichungssystem.
Für die Wertepaare 0 ; 9 und 3 ; 72 ergibt sich die Funktion
y=9·2x
Gleichungssystem:
L={(9;2)}
