Als je de hoeveelheid één tijdseenheid later (of één lengte-eenheid dieper of ...) krijgt door de hoeveelheid nú (of op deze hoogte of ...)
met een vaste factor te vermenigvuldigen, spreken we van exponentiële groei.
De factor waar je per tijdseenheid (of lengte-eenheid of ...) mee vermenigvuldigt, noemen we de
groeifactor.
Een hoeveelheid groeit met factor per uur.
Als je met hoeveelheid begint, dan is de hoeveelheid na
uur:
.
Als is stijgend.
Als , dan is
dalend.
De grafiek gaat door het punt .
Als een hoeveelheid met % per uur afneemt, groeit die hoeveelheid exponentieel met groeifactor
per uur.
Als een hoeveelheid met
% per uur toeneemt, groeit die hoeveelheid exponentieel met groeifactor
per uur.
Stel: een hoeveelheid groeit exponentieel en wordt in uur tijd keer zo groot. Dan geldt voor de groeifactor per uur: . Dus .
Veronderstel dat een hoeveelheid van een stof exponentieel af- of toeneemt.
De tijd waarin die hoeveelheid halveert, is de
halfwaardetijd of
halveringstijd van die stof.
De tijd waarin die hoeveelheid verdubbelt, is de
verdubbelingstijd van die stof.
is de standaard exponentiële functie met grondtal , met en .
De -as is horizontale asymptoot van de grafiek.
Als ,
dan is de functie stijgend;
als , dan is de functie dalend.
De grafiek gaat door het punt .
De grafiek van
is verwant aan de grafiek van
.
Je krijgt de grafiek van
door de grafiek van
verticaal te vermenigvuldigen t.o.v. de -as met factor
en daarna
eenheden omhoog te schuiven.
De lijn
is horizontale asymptoot van de grafiek van
.
De grafiek van
krijg je uit de grafiek van
door deze naar rechts te schuiven.
Met behulp van een rekenregel zie je: .
Dus je kunt de grafiek van
ook uit de grafiek van
krijgen door deze verticaal t.o.v. de
-as met factor
te vermenigvuldigen.
Je krijgt de grafiek van
uit de grafiek van
door deze horizontaal te vermenigvuldigen t.o.v. de -as met factor
.
Omdat is het ook de grafiek van de exponentiële functie met groeifactor
.
Net zoals je bij het transformeren van bijvoorbeeld sinusoïden en parabolen gezien hebt, zijn alle combinaties van horizontale en verticale transformaties mogelijk en is de volgorde (bij transformaties in dezelfde richting) van belang.
Bij exponentiële vergelijkingen maak je eerst de grondtallen gelijk.
En daarna laat je de grondtallen weg:
Voorbeeld:
Als dan
Een hoeveelheid groeit exponentieel met groeifactor .
is de tijdsduur die nodig is om de hoeveelheid keer zo groot te laten worden.
is gelijkwaardig met
.
We nemen de getallen en positief en .
heet het
grondtal van de logaritme.
bestaat alleen als
en
en
.
betekent .
Rekenregels voor logaritmen:
Dit is de
hoofdeigenschap van logaritmen.
en
is de standaard logaritmische functie met grondtal (met en ).
De -as is verticale asymptoot van de grafiek.
Als , dan is de functie
stijgend;
als dan is de functie dalend.
De grafiek gaat door het punt .
De grafiek van
krijg je uit de grafiek van
door deze verticaal te vermenigvuldigen t.o.v. de -as met factor , daarna
omhoog en naar rechts te schuiven.
De lijn is verticale asymptoot van de grafiek.
De grafiek gaat door het punt .
De grafiek van
krijg je uit de grafiek van door deze horizontaal te vermenigvuldigen t.o.v. de -as met factor
.
Omdat
krijg je de grafiek ook door deze met
omhoog te schuiven.
Net als bij het transformeren van bijvoorbeeld sinusoïden en parabolen, zijn alle combinaties van horizontale en verticale transformaties mogelijk en is de volgorde (bij transformaties in dezelfde richting) van belang.
Bij logaritmische vergelijkingen ga je met de rekenregels van logaritmen aan de slag.
Je probeert toe te werken naar de basisformule
, zodat
.
Of:
Je schrijft met de rekenregels de linker- en rechterzijde naar één logaritme (met dezelfde grondtal) en laat dan de logaritme aan beide zijden weg. Zie kader.
Voorbeeld:
|
|
|
rekenregels gebruiken |
|
|
|
totdat aan beide kanten één logaritme staat |
|
|
|
logaritmen weglaten (zie kader) |
|
|
|
op nul herleiden en ontbinden |
|
|
|
|
|
of |
|
CONTROLEREN! |
voldoet niet, |
dus: |
|