12.5  Exponenten en logaritmen >
Exponentiële groei
1
a

Voor de groeifactor g per uur geldt 200 g 3 = 3125 , dus g 3 = 3125 200
g = ( 3125 200 ) 1 3 = 2,5 ; V ( 0 ) = 200 ( 2,5 ) 2 = 32 , dus V ( t ) = 32 ( 2,5 ) t .

b

Voor de groeifactor g per kwartier geldt g 4 = 2,5 , dus g = ( 2,5 ) 1 4 1,257 ; het groeipercentage is 25,7 % per kwartier

c

32 ( 2,5 ) t = 10 000 met de GR oplossen: t 6,2694 , dus 6 uur en 16 minuten.
Of met de logaritme: t = 2,5 log ( 10.000 32 ) 6,2694 , etc.

d

2,5 t = 2 , geeft t = 0,75647...  uur, dus 45,4 minuten.

2
a

De groeifactor per maand is ( 1 2 ) 1 2 0,707 , dus afname van 29,3 % .

b

( 1 2 ) 6 0,016 , dus 1,6 % is nog aanwezig.

c

De vergelijking 100 000 ( 1 2 ) t = 72 met de GR oplossen geeft 10,4397... keer 60 dagen; dat zijn 20,9 maanden.
Of met de logaritme: t = 1 2 log ( 72 100 000 ) 10,4397... , etc.

d

g 60 = 0,0056 g = 0,0056 1 60 0,9172... (per dag);
( 0,9172... ) t = 0,5 geeft t 8,0 , dus halveringstijd is 8 dagen.

3

y = 1 81 9 x

y = 2 8 x

y = 16 0,4096 x

y = 0,04 0,2 x

Exponentiële functies
4
a

Als x heel groot wordt, dan wordt de noemer van de breuk héél erg groot, dus de breuk gaat naar nul. Dus er wordt steeds minder van 2 afgehaald, dus horizontale asymptoot y = 2 , ofwel a = 2 .

b

Herschrijven: f ( x ) = 2 10 2 x ;
Eerst V y -as , 1 y = 2 x , dan V x -as , 10 y = 10 2 x ,
tenslotte 2 omhoog schuiven y = 2 - 10 2 x = f ( x )

c

Eerste manier: V x -as , 1 9 ;
Tweede manier: g ( x ) = 3 2 3 x = 3 x 2 , dus horizontaal 2 naar rechts schuiven.

d

g ( x ) = 3 geeft 3 x 2 = 3 1 2 x 2 = 1 2 x = 2 1 2 ;
Dus 2 1 2 b = 10 b = 4 ;
Nieuwe functie: y = 1 9 3 1 4 x of y = 3 1 4 x 2 .

Exponentiële vergelijkingen en ongelijkheden
5
  • 2 4 x + 1 = 2 2 ( 2 2 ) x = 2 2 + 2 x 4 x + 1 = 2 + 2 x x = 1 2

  • 3 1 3 x 1 = ( 3 x + 1 ) 1 2 3 x 2 = 3 1 2 x + 1 2 x 2 = 1 2 x + 1 2 x = 5

  • 3 ( 1 2 ) x = 6 2 2 x ( 1 2 ) x = 2 2 2 x 2 x = 2 1 2 + 2 x x = 1 2 + 2 x x = 1 6

  • 2 + 3 9 x + 4 = 3 3 9 x + 4 = 1 3 = 9 x + 4 = 3 2 ( x + 4 ) 1 = 2 x + 8 x = 3 1 2

  • Gelijkheid: 3 3 x = ( 1 9 ) 1 x 3 ( 3 x ) 1 2 = ( 3 2 ) 1 x 3 1 + 1 2 x = 3 2 ( 1 x ) 1 + 1 2 x = 2 + 2 x x = 2 ; Schets maken (zie linker figuur hieronder): x > 2

  • Gelijkheid: 2 5 x = 50 5 x 5 x = 25 5 x = 5 2 + x x = 2 + x p 2 = 2 + p met p = x ( p 2 ) ( p + 1 ) = 0 p = 1 (voldoet niet) of p = 2 x = 2 x = 4 ; Schets maken (zie rechter figuur hieronder): 0 x < 4

6
  • p 2 + 3 p 10 = 0 met p = 2 x ( p + 5 ) ( p 2 ) = 0 p = 5 of p = 2 2 x = 5 kan niet, dus 2 x = 2 , ofwel x = 1

  • 24 p = 5 ( 1 p 2 ) met p = 5 x 5 p 2 + 24 p 5 = 0 p = 1 5 of p = 5 (kan niet), dus x = 1

Logaritmen
7
a

De vermenigvuldigingsfactor per cm is 0,8 en 0,8 0,8 = 0,64 .

b

100 0,8 x = 40 0,8 x = 0,4 , dus x = 0,8 log ( 0,4 ) 4,1  cm, dus 41  mm.

8
a

Twee punten op de lijn aflezen: ( 0 ; 0,5 ) en ( 4 ; 1,7 ) , dus de rc is 1,7 0,5 4 = 0,3 en het startgetal is 0,5 , dus een formule van de lijn is y = 0,5 + 0,3 x . Vul nu log ( S ) in voor y en log ( A ) in voor x .

b

log ( S ) = 0,5 + 0,3 log ( 226 658 ) = 2,1066... , dus S = 10 2,1066... 128 soorten.

c

log ( 7 ) = 0,5 + 0,3 log ( A ) log ( A ) = log ( 7 ) 0,5 0,3 = 1,1503... A = 10 1,1503... 14,1 mijl2.

d

S = 10 0,5 + 0,3 log ( A ) = 10 0,5 10 0,3 log ( A ) = 10 0,5 ( 10 log ( A ) ) 0,3 = 10 0,5 A 0,3 , dus c = 10 0,5 3,2 en d = 0,3 .

9
a

log ( G ) = log ( 15 D 2 ) = log ( 15 ) + 2 log ( D )

b

log ( H ) = log ( 3,52 1,035 2 t ) = log ( 3,52 ) + 2 t log ( 1,035 ) = log ( 3,52 ) + 2 log ( 1,035 ) t , dus log ( H ) 0,55 + 0,03 t

c

log ( y ) = log ( 2 ) + x log ( 3 ) x log ( 3 ) = log ( y ) log ( 2 )
x = 1 log ( 3 ) log ( y ) log ( 2 ) log ( 3 ) 2,10 log ( y ) 0,63
Opmerking: je mag ook tussendoor kommagetallen gebruiken, maar dan wel een paar extra decimalen gebruiken.

d

C = 10 3,5 4,2 log ( D ) = 10 3,5 ( 10 log ( D ) ) 4,2 = 10 3,5 D 4,2 3162,3 D 4,2

e

P = 10 1,2 Q + 0,34 = 10 0,34 ( 10 1,2 ) Q 2,19 15,85 Q , dus de beginwaarde is 2,19 en de groeifactor is 15,85 .

10
a

De quotiënten L W zijn achtereenvolgens 47,3 , 36,4 en 24,9 , dus ze zijn niet gelijk, dus niet rechtevenredig.

b

Bereken bij telkens de uitkomst van log ( W 100 ) log ( L ) , achtereenvolgens 0,750 , 0,749 en 0,750 ; dus log ( W 100 ) = 0,75 log ( L )

c

W 100 = 10 0,75 log ( L ) = ( 10 log ( L ) ) 0,75 = L 0,75 W = 100 L 0,75

11
a

s = 10.000 geeft v = 20 2 log ( 1 ) = 20 0 = 20 km/u, dus een half uur.

b

v = 20 ( 2 log ( s ) 2 log ( 10.000 ) ) = 20 + 2 log ( 10.000 ) 2 log ( s ) 20 + 13,3 2 log ( s ) = 33,3 2 log ( s )

c

v nieuw = 33,3 2 log ( 4 s ) = 33,3 ( 2 log ( 4 ) + 2 log ( s ) ) = 33,33 ( 2 + 2 log ( s ) ) = 33,3 2 log ( s ) 2 = v oud 2 , dus de snelheid wordt 2 km/uur minder.

d

2 log ( s ) = 33,3 v s = 2 33,3 v ( = 2 33,3 0,5 v 1,06 10 10 0,5 v )

12
a

G = 10 log ( B 10 12 ) = 10 ( log ( B ) log ( 10 12 ) ) = 10 ( log ( B ) + 12 ) = 10 log ( B ) + 120 , dus p = 120 .

b

G nieuw = 10 log ( 100 B ) + 120 = 10 ( 2 + log ( B ) ) + 120 = 20 + 10 log ( B ) + 120 = 20 + G oud , dus de constante waarde is 20 .

c

0,1 G = log ( B 10 12 ) B 10 12 = 10 0,1 G B = 10 12 10 0,1 G ( 10 12 1,2589 G )

Logaritmische vergelijkingen
13
a

2 log ( ( 2 x ) 3 ) = 2 log ( 16 x ) 8 x 3 = 16 x x = 0 (voldoet niet), of x = 2 (voldoet niet), dus x = 2

b

3 log ( 2 x + 1 ) 3 log ( 7 ) = 1 3 log ( 2 x + 1 7 ) = 1 2 x + 1 7 = 3 1 = 3 x = 10

c

log ( x 2 1 ) + log ( 10 ) = log ( 15 x ) log ( 10 x 2 10 ) = log ( 15 x )
10 x 2 10 = 15 x x = 1 2 (voldoet niet), dus x = 2

d

log ( x + 2 3 ) = log ( x 1 2 ) x + 2 3 = x x + 2 = 3 x x 2 + 4 x + 4 = 9 x x = 1 of x = 4 (beide voldoen)

e

Noem p = 2 log ( x ) p = p 6 p = ( p 6 ) 2 = p 2 12 p + 36 p = 4 (voldoet niet), dus p = 9 2 log ( x ) = 9 x = 2 9 = 512

Logaritmische functies
14
a

3 log ( 4 x + 3 ) = 0 4 x + 3 = 3 0 = 1 x = 1 2 (dus A ( 1 2 ,0 ) );
f ( 0 ) = 3 log ( 3 ) = 1 dus B ( 0,1 ) ;
De richtingscoëfficiënt van l is Δ y Δ x = 1 0 0 1 2 = 2 , dus l : y = 2 x + 1 .

b

4 x + 3 > 0 , dus x > 3 4

c

Eerst de grafiek 3 naar links schuiven y = 3 log ( x + 3 ) , dan vermenigvuldigen t.o.v. de y -as met 1 4 y = 3 log ( 4 x + 3 ) .
Of: eerst vermenigvuldigen t.o.v. de y -as met 1 4 y = 3 log ( 4 x ) , dan 3 4 naar links schuiven y = 2 log ( 4 ( x + 3 4 ) ) = 2 log ( 4 x + 3 ) .

d

Met de GR berekenen (benaderen): f ' ( 1 ) 0,52 .

15
a

Het deel binnen de logaritme moet positief zijn, dus 4 x 2 > 0 ;
Eerst 4 x 2 = 0 x 2 = 4 x = 2 of x = 2 , dus het domein is 2 < x < 2 .

b

Het maximum wordt bereikt als het deel binnen de logaritme maximaal is en dat is de kwadratische functie y = 4 x 2 met top ( 0,4 ) ; dus het maximum van f is f ( 0 ) = log ( 4 ) .

16
a

x 2 x = 0 x ( x 1 ) = 0 x = 0 of x = 1 .

b

2 log ( x 2 x ) = 0 x 2 x = 2 0 = 1 x 2 x 1 = 0
abc-formule: x = 1 2 1 2 5 of x = 1 2 + 1 2 5 , dus A B = 5 .

c

g ( x ) = 2 2 log ( x 2 x ) = 2 log ( x 2 x ) 2 = 2 log ( x 4 2 x 3 + x 2 )
= 2 log ( x 2 ( x 2 2 x + 1 ) )

d

Het kleinste verticale verschil tussen de grafieken van f en h moet berekend worden, dus met de GR het minimum berekenen van h ( x ) f ( x ) , geeft minimale waarde 0,91 (bij x 0,801 en x 1,801 ), dus a = 0,91 .

17
a

Het zijn allemaal horizontale verschuivingen van elkaar.

b

1 = 3 3 log ( 12 p ) 3 log ( 12 p ) = 2 12 p = 3 2 = 9 p = 3

c

4 1 p = 0 p = 4

d

4 x p = 0 x = 1 4 p

e

V y -as , 1 4 y = 3 log ( 4 x ) ; V x -as , 1 y = 3 log ( 4 x ) ;
Translatie ( 1 2 ,3 ) y = 3 3 log ( 4 ( x 1 2 ) ) = 3 3 log ( 4 x 2 ) = f 2 ( x ) .

18

De asymptoot is x = 2 , dus c = 2 , ofwel f ( x ) = a + b 2 log ( x + 2 ) ;
Invullen ( 1,2 ) geeft 2 = a + b 2 log ( 1 ) = a , dus f ( x ) = 2 + b 2 log ( x + 2 ) ;
Invullen ( 2,4 ) geeft 4 = 2 + b 2 log ( 4 ) = 2 + 2 b , dus b = 1 .