Exponentielles Wachstum 16295B
1. Das Problem lautet: Wir sollen die Funktion $f(t)$ für exponentielles Wachstum mit Basis $e$ angeben.
2. Die allgemeine Formel für exponentielles Wachstum mit Basis $e$ ist:
$$f(t) = f_0 \cdot e^{kt}$$
Dabei ist $f_0$ der Anfangsbestand und $k$ die Wachstumskonstante.
3. Wichtig: Der Wachstumsfaktor $a$ hängt mit $k$ zusammen durch $a = e^k$, also $k = \ln(a)$.
4. Für Teil a):
- Anfangsbestand $f_0 = 15$
- Wachstumsfaktor $a = 1{,}03$
- Wachstumskonstante $k = \ln(1{,}03)$
Also:
$$f(t) = 15 \cdot e^{\ln(1{,}03) t}$$
5. Für Teil b):
- Anfangsbestand $f_0 = 10$
- Zum Zeitpunkt $t=1$ ist $f(1) = 12$
Setze in die Formel ein:
$$12 = 10 \cdot e^{k \cdot 1} \Rightarrow e^k = \frac{12}{10} = 1{,}2$$
Also:
$$k = \ln(1{,}2)$$
Funktion:
$$f(t) = 10 \cdot e^{\ln(1{,}2) t}$$
6. Für Teil c):
- Anfangsbestand $f_0 = 200$
- Zum Zeitpunkt $t=2$ ist $f(2) = 242$
Setze ein:
$$242 = 200 \cdot e^{2k} \Rightarrow e^{2k} = \frac{242}{200} = 1{,}21$$
Also:
$$2k = \ln(1{,}21) \Rightarrow k = \frac{\ln(1{,}21)}{2}$$
Funktion:
$$f(t) = 200 \cdot e^{\frac{\ln(1{,}21)}{2} t}$$
7. Für Teil d):
- Anfangsbestand $f_0 = 38$
- Wachstumskonstante $k = -0{,}023$
Funktion:
$$f(t) = 38 \cdot e^{-0{,}023 t}$$
8. Für Teil e):
- Anfangsbestand $f_0 = 1000$
- Nach $t=6$ Wochen ist $f(6) = 1012$
Setze ein:
$$1012 = 1000 \cdot e^{6k} \Rightarrow e^{6k} = 1{,}012$$
Also:
$$6k = \ln(1{,}012) \Rightarrow k = \frac{\ln(1{,}012)}{6}$$
Funktion:
$$f(t) = 1000 \cdot e^{\frac{\ln(1{,}012)}{6} t}$$
Das sind die Funktionen für alle Teile a) bis e).