MINT üben

Von aˣ zur Basis e

Faktor, k und Halbwertszeit im Sachkontext — zwei Abituraufgaben zum Umrechnen zur Basis e.

Dein Fortschritt:
0 / 0 Aufgaben
1

Wertsteigerung von Gemälden

AFB I–II

Ein Kunsthändler kauft ein Gemälde für \(12\,000\) €. Sein Wert wird durch \(W(t)=12\cdot1{,}045^{t}\) beschrieben (\(t\) in Jahren seit dem Kauf, \(W\) in Tausend €). Ein zweites Gemälde kostet \(15\,000\) €; sein Wert wird durch \(V(t)=15\cdot e^{0{,}03t}\) beschrieben.

Wertentwicklung zweier Gemälde (Skizze)
51015202510203040t in JahrenWert in T€WV
Wert in Tausend €, t in Jahren seit dem Kauf
  1. Geben Sie die jährliche prozentuale Wertsteigerung von \(W\) an und schreiben Sie \(W\) in der Form \(W(t)=12\cdot e^{kt}\).
  2. Berechnen Sie \(W^{\prime}(10)\) und deuten Sie den Wert im Sachzusammenhang.
  3. Zeigen Sie, dass sich der Wert von \(W\) nach knapp \(16\) Jahren verdoppelt hat.
  4. Ermitteln Sie, nach wie vielen Jahren beide Gemälde gleich viel wert sind, und vergleichen Sie die prozentualen Wertsteigerungen.

Hinweise

Hinweis zu Aufgabe a)
Faktor \(1{,}045\) ablesen; dann \(k=\ln1{,}045\).Angeben: ohne ausführliche Rechnung.
Hinweis zu Aufgabe b)
\(\left(a^{t}\right)^{\prime}=\ln a\cdot a^{t}\). Einheit: Tausend € pro Jahr. GTR fx-CG50: im RUN-Menü direkt eintippen; CAS: \(\frac{d}{dt}\) aus dem Vorlagenmenü.
Hinweis zu Aufgabe c)
Verdopplungszeit \(T_{2}=\frac{\ln2}{k}\).
Hinweis zu Aufgabe d)
\(12\cdot e^{kt}=15\cdot e^{0{,}03t}\) durch \(12\,e^{0{,}03t}\) teilen und logarithmieren — oder GTR: beide Graphen zeichnen, SHIFT F5 (G-SOLVE) → F5 (INTSECT). CAS: solve(12·1.045^t=15·e^(0.03t),t).