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Exponentialfunktionen

Schüler Gymnasium, 12. Klassenstufe

Tags: e-Funktion, Wachstum

 
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sara-92

sara-92 aktiv_icon

22:12 Uhr, 21.11.2010

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Fragestellung:
Die Bevölkerung einer Stadt, die zu Beobachtungsbeginn 120000 Einwohner besitzt, wächst jährlich um 5%.

Wachstumsfunktion: N(t)=120000e0,049t
t= Jahre

1. Frage:
Wie hoch ist die Verdoppelungszeit T?
Kann ich die Formel T=ln(2)k benutzen und für k=0,049 nehmen?

2. Frage:
Wie lange nach Beobachtungsbeginn wird die Wachstumsgeschwindigkeit ca. 600 Einwohner pro Monat betragen?
Wie soll ich das machen? Kann ich t einfach durch 12 teilen?
Also N(t)=120000e0,049t12

Bitte um Hilfe
Gruß, Sara

Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich möchte die Lösung in Zusammenarbeit mit anderen erstellen."
Hierzu passend bei OnlineMathe:
Exponentielles Wachstum (Mathematischer Grundbegriff)
e-Funktion (Mathematischer Grundbegriff)
Exponentialfunktion (Mathematischer Grundbegriff)

Online-Übungen (Übungsaufgaben) bei unterricht.de:
 
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Antwort
QPhma

QPhma aktiv_icon

22:57 Uhr, 21.11.2010

Antworten
Hallo Sara,

zu 1)
Die Formel ist genau richtig.
Wenn Du Dir nicht sicher bist, kannst Du auch einfach in die Wachstumsgleichung einsetzen und nach T auflösen:
doppelte Bevölkerung, also N(T) = 240.000 = 120.000 * exp(-0.049*T)
Das nach T aufgelöst ergibt Deine Gleichung.

Zu 2)
Als erstes die Wachstumsformel auf t in Monaten umschreiben. Dazu teilst Du k durch 12 und musst dann die Zeit in der Maßeinheit Monate einsetzen. Eine einfache Probe, ob das richtig ist, kannst Du machen, indem Du für t 12 Moante einsetzt. Das wäre ja genau ein Jahr und es muss im Exponent das selbe stehen, wie wenn in der ursprünglichen Formel 1 Jahr eingesetzt wird. Das ist auch der Fall, denn die 12 von den Monaten kürzt sich mit der 12, durch die k geteilt wird.
Als zweiten Schritt musst Du die Wachstumsformel nach t ableiten, um die Wachstumsgeschwindigkeit zu bekommen. Diese Ableitung setzt Du gleich 600 pro Monat und löst dann nach t auf. Aber aufpassen, t ist jetzt in Monaten angegeben. Am Schluss kannst Du das Ergebnis wieder in Jahre umrechnen.

Gruß

QPhma
sara-92

sara-92 aktiv_icon

23:11 Uhr, 21.11.2010

Antworten
Vielen Dank für die Hilfe!
Hat mir im Matheunterricht sehr gut geholfen.

Gruß, Sara
Frage beantwortet
sara-92

sara-92 aktiv_icon

13:48 Uhr, 23.11.2010

Antworten
Danke