Mathematik

Exponentialfunktionen – So finden Sie den Startwert

Exponentialfunktionen erzählen die Geschichten explosiver Veränderungen. Die zwei Arten von Exponentialfunktionen sind exponentielles Wachstum und exponentieller Abfall. Vier Variablen – prozentuale Änderung, Zeit, Betrag zu Beginn des Zeitraums und Betrag am Ende des Zeitraums – spielen in Exponentialfunktionen eine Rolle. Dieser Artikel konzentriert sich auf die Menge zu Beginn des Zeitraums zu finden, ein .

 

Exponentielles Wachstum

Exponentielles Wachstum: Die Änderung, die auftritt, wenn ein ursprünglicher Betrag über einen bestimmten Zeitraum um eine konstante Rate erhöht wird

Exponentielles Wachstum im wirklichen Leben:

  • Werte der Eigenheimpreise
  • Werte von Investitionen
  • Erhöhte Mitgliedschaft in einer beliebten Social-Networking-Site

Hier ist eine exponentielle Wachstumsfunktion:

y=a ( 1 + b) x

  • y : Restbetrag, der über einen bestimmten Zeitraum verbleibt
  • a : Der ursprüngliche Betrag
  • x : Zeit
  • Der Wachstumsfaktor ist (1 + b ).
  • Die Variable b ist die prozentuale Änderung in Dezimalform.

 

Exponentiellen Abfall

Exponentieller Zerfall: Die Änderung, die auftritt, wenn ein ursprünglicher Betrag über einen bestimmten Zeitraum um eine konstante Rate reduziert wird

Exponentieller Zerfall im wirklichen Leben:

Hier ist eine exponentielle Abklingfunktion:

y=a ( 1- b) x

  • y : Endbetrag, der nach dem Zerfall über einen bestimmten Zeitraum verbleibt
  • a : Der ursprüngliche Betrag
  • x : Zeit
  • Der Abklingfaktor ist (1- b ).
  • Die Variable b ist die prozentuale Abnahme der Dezimalform.

 

Zweck der Ermittlung des ursprünglichen Betrags

In sechs Jahren möchten Sie vielleicht einen Bachelor-Abschluss an der Dream University machen. Mit einem Preis von 120.000 US-Dollar ruft die Dream University finanzielle Nachtangst hervor. Nach schlaflosen Nächten treffen Sie, Mama und Papa sich mit einem Finanzplaner. Die blutunterlaufenen Augen Ihrer Eltern klären sich, wenn der Planer eine Investition mit einer Wachstumsrate von 8% aufdeckt, die Ihrer Familie helfen kann, das Ziel von 120.000 USD zu erreichen. Studiere hart. Wenn Sie und Ihre Eltern heute 75.620,36 USD investieren, wird die Dream University zu Ihrer Realität.

 

Auflösen nach dem ursprünglichen Betrag einer Exponentialfunktion

Diese Funktion beschreibt das exponentielle Wachstum der Investition:

120.000=a (1 +.08) 6

  • 120.000: Restbetrag nach 6 Jahren
  • .08: Jährliche Wachstumsrate
  • 6: Die Anzahl der Jahre, in denen die Investition wächst
  • a : Der anfängliche Betrag, den Ihre Familie investiert hat

Hinweis : Dank der symmetrischen Eigenschaft der Gleichheit ist 120.000=a (1 +.08) 6 dasselbe wie a (1 +.08) 6=120.000. (Symmetrische Eigenschaft der Gleichheit: Wenn 10 + 5=15, dann 15=10 + 5.)

Wenn Sie es vorziehen, die Gleichung mit der Konstanten 120.000 rechts neben der Gleichung neu zu schreiben, tun Sie dies.

a (1 +.08) 6=120.000

Zugegeben, die Gleichung sieht nicht wie eine lineare Gleichung aus (6 a=120.000 USD), ist aber lösbar. Dabei bleiben!

a (1 +.08) 6=120.000

Seien Sie vorsichtig: Lösen Sie diese Exponentialgleichung nicht, indem Sie 120.000 durch 6 teilen. Es ist ein verlockendes mathematisches Nein-Nein.

1. Verwenden Sie zur Vereinfachung die Reihenfolge der Operationen .

a (1 +.08) 6=120.000

a (1,08) 6=120.000 (Klammer)

a (1,586874323)=120.000 (Exponent)

2. Lösen Sie durch Teilen

a (1,586874323)=120.000

a (1,586874323) / (1,586874323)=120.000 / (1,586874323)

1 a=75.620,35523

a=75.620,35523

Der ursprüngliche Betrag oder der Betrag, den Ihre Familie investieren sollte, beträgt ungefähr 75.620,36 USD.

3. Einfrieren – Sie sind noch nicht fertig. Verwenden Sie die Reihenfolge der Operationen, um Ihre Antwort zu überprüfen.

120.000=a (1 +.08) 6

120.000=75.620.35523 (1 +.08) 6

120.000=75.620,35523 (1,08) 6 (Klammer)

120.000=75.620,35523 (1,586874323) (Exponent)

120.000=120.000 (Multiplikation)

 

Übungsaufgaben: Antworten und Erklärungen

Hier sind Beispiele für die Lösung des ursprünglichen Betrags unter Berücksichtigung der Exponentialfunktion:

    1. 84=a (1 + .31) 7
      Verwenden Sie zur Vereinfachung die Reihenfolge der Operationen.
      84=a (1,31) 7 (Klammer) 84=a (6,620626219) (Exponent) Teilen Sie, um zu lösen. 84 / 6.620626219=a (6.620626219) /6.620626219 12.68762157=1 a 12.68762157=a Verwenden Sie die Reihenfolge der Operationen, um Ihre Antwort zu überprüfen. 84=12,68762157 (1,31) 7 (Klammer) 84=12,68762157 (6,620626219) (Exponent) 84=84 (Multiplikation)
    2. a (1 -.65) 3=56
      Verwenden Sie zur Vereinfachung die Reihenfolge der Operationen.
      a (.35) 3=56 (Klammer)
      a (.042875)=56 (Exponent)
      Teilen Sie, um zu lösen.
      a (.042875) /. 042875=56 / .042875
      a=1,306.122449
      Verwenden Sie die Reihenfolge der Operationen, um Ihre Antwort zu überprüfen.
      a (1 – 65) 3=56
      1,306,122449 (0,35) 3=56 (Klammer)
      1,306,122449 (0,042875)=56 (Exponent)
      56=56 (Multiplizieren)
    3. a (1 + .10) 5=100.000
      Verwenden Sie zur Vereinfachung die Reihenfolge der Operationen.
      a (1.10) 5=100.000 (Klammer)
      a (1.61051)=100.000 (Exponent)
      Teilen Sie, um zu lösen.
      a (1.61051) /1.61051=100.000 / 1.61051
      a=62.092.13231
      Verwenden Sie die Reihenfolge der Operationen, um Ihre Antwort zu überprüfen.
      62.092,13231 (1 + .10) 5=100.000
      62.092,13231 (1,10) 5=100.000 (Klammer)
      62.092,13231 (1,61051)=100.000 (Exponent)
      100.000=100.000 (Multiplizieren)

 

    1. 8.200=a (1,20) 15
      Verwenden Sie zur Vereinfachung die Reihenfolge der Operationen.
      8.200=a (1,20) 15 (Exponent)
      8.200=a (15.40702157)
      Teilen, um zu lösen.
      8.200 / 15.40702157=a (15.40702157) / 15.40702157
      532.2248665=1 a
      532.2248665=a
      Verwenden Sie die Reihenfolge der Operationen, um Ihre Antwort zu überprüfen.
      8.200=532,2248665 (1,20) 15
      8.200=532,2248665 (15,40702157) (Exponent)
      8.200=8200 (Nun, 8.199,9999 … Nur ein kleiner Rundungsfehler.) (Multiplizieren.)
    2. a (1 -.33) 2=1.000
      Verwenden Sie zur Vereinfachung die Reihenfolge der Operationen.
      a (.67) 2=1.000 (Klammer)
      a (.4489)=1.000 (Exponent)
      Teilen Sie, um zu lösen.
      a (.4489) /. 4489=1.000 / .4489
      1 a=2.227.667632
      a=2.227.667632
      Verwenden Sie die Reihenfolge der Operationen, um Ihre Antwort zu überprüfen.
      2,227.667632 (1 -.33) 2=1.000
      2.227.667632 (.67) 2=1.000 (Klammer)
      2.227.667632 (.4489)=1.000 (Exponent)
      1.000=1.000 (Multiplizieren)
    3. a (.25) 4=750
      Verwenden Sie zur Vereinfachung die Reihenfolge der Operationen.
      a (.00390625)=750 (Exponent)
      Teilen Sie, um zu lösen.
      a (.00390625) / 00390625=750 / .00390625
      1a=192.000
      a=192.000
      Verwenden Sie die Reihenfolge der Operationen, um Ihre Antwort zu überprüfen.
      192.000 (.25) 4=750
      192.000 (.00390625)=750
      750=750

 

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