4.6 Modellieren von Wachstumsprozessen, Matheübungen

- Lehrwerk Lambacher Schweizer (5.-13. Klasse) - 36 Aufgaben in 7 Levels

Hilfe
  • Beispiel zum Level
    Zu diesem Aufgabentyp gibt es eine passende Beispiel-Aufgabe:
  • Stoff zum Level
    Funktionen mit der Gleichung f(x) = b · ax heißen Exponentialfunktionen. Dabei ist
    • a > 0 der Wachstumsfaktor und
    • b = f(0) der Anfangsbestand
  • Tipp zum Level
    Beachte: Wenn eine Größe
    • um 20% abnimmt, dann besitzt sie nach der Abnahme 80% des Ursprünglichen Wertes, ist also 0,8 mal so groß wie vorher;
    • um 20% zunimmt, dann besitzt sie nach der Zunahme 120% des Ursprünglichen Wertes, ist also 1,2 mal so groß wie vorher.
    • Gesamtstoff zum Thema
    • Aufgabenbereich und Bedienung

Aufgabe

Aufgabe 1 von 4 in Level 5
  • Runde auf ganze Prozent.
  • Zwischen­schritte aktivieren
  • Kein Textfeld ausgewählt! Bitte in das Textfeld klicken, in das die Zeichen eingegeben werden sollen.
    • Eine Population ist innerhalb von 7 Jahren um 50% angewachsen. Um wie viel Prozent wuchs sie jährlich?
    Um ca. Prozent.
Beispiel
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Notizen
Zeichen
Lösung
  • Achtung
    Du hast noch keinen eigenen Lösungsversuch gestartet. Sobald du auf »Lösung anzeigen« klickst, gilt die Aufgabe als nicht gelöst und die Bewertung deiner Leistung für diesen Level verschlechtert sich. Tipp: Schau dir vor dem Anzeigen der Lösung die Beispiel-Aufgabe zu diesem Aufgabentyp an.
Stoff zum Thema (+Video)
Was bleibt beim exponentiellen Wachstum gleich und wie geht man bei typischen Fragestellungen vor?
#724
Exponentielles Wachstum:
Zunahme pro Zeitschritt ist - prozentual - immer gleich, d.h.
B(n + 1) = B(n) · k.

  • B(n) gesucht:
    • Den Bestand nach n Zeitschritten berechnet man mithilfe der Formel:
    B(n) = B(0) · kn

  • n gesucht:
    • Ist n gesucht, löst man die Formel nach n auf:
    B(n) = B(0) · kn | : B(0)
    B(n) / B(0) = kn | log
    log( B(n) / B(0) ) = log( kn)
    log( B(n) / B(0) ) = n · log( k ) | : log( k )
    n = log( B(n) / B(0) ) / log( k )

  • B(0) gesucht:
    • Ist B(0) gesucht, löst man die Formel nach B(0) auf:
    B(n) = B(0) · kn | : kn
    B(0) = B(n) / kn

  • k gesucht:
    Ist k gesucht, löst man die Formel nach k auf:
    B(n) = B(0) · kn | : B(0)
    B(n) / B(0) = kn
    Zuletzt zieht man noch die n-te Wurzel
Beispiel 1
Ein Kapital von 2000 € vermehrt sich auf einem Sparkonto pro Jahr um 0,1%.
Nach 8 Jahren beträgt das Kapital auf dem Konto:
?
 
Euro
 
?
 
Cent
Beispiel 2
Ein Guthaben von 5000 € wird mit 3,7% verzinst. Nach wie vielen Jahren ist es auf 8000 € angewachsen?
Nach ? Jahren beträgt das Guthaben 8000 €.
Was ist der allgemeine Term einer Exponentialfunktion und welche Bedeutung haben die Parameter?
#350
Funktionen mit der Gleichung f(x) = b · ax heißen Exponentialfunktionen. Dabei ist
  • a > 0 der Wachstumsfaktor und
  • b = f(0) der Anfangsbestand
Beispiel 1
Ein zu festem Jahreszinssatz angelegtes Kapital ist innerhalb von 10 Jahren auf 300% angewachsen. Wie hoch ist der Zinsatz?
Beispiel 2

Ein Verein hatte im Jahr \(2015\) genau \(200\) Mitglieder, im Jahr \(2020\) nur noch \(120\text{.}\)

a) Entwickle mithilfe dieser beiden Datensätze eine exponentielle Modellfunktion \(f\) mit \(f(x)=b\cdot a^x\text{,}\) wobei \(x\) die Anzahl der Jahre seit 2015 ist. Runde \(a\) auf die vierte Dezimale.

b) Stelle der exponentiellen Modellfunktion eine lineare Modellfunktion \(g\) gegenüber, die aus denselben beiden Datensätzen gewonnen wird.

Jahr \(2015\) \(2020\)
Mitglieder \(200\) \(120\)