\(\dfrac1{36}=6^{-2}\). Da \(6\gt1\), ist \(6^x\) streng wachsend. Daher ist \(6^x\lt6^{-2}\) äquivalent zu \(x\lt-2\). Antwort: C.
Formen
Raster
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2
Aufgabe
Eine richtige Antwort
Lösen Sie die Ungleichung \(2\cdot(0{,}3)^x\lt0{,}18\).
Lösung
Nach Division durch \(2\): \((0{,}3)^x\lt0{,}09=(0{,}3)^2\). Da \(0{,}3\lt1\), ist die Funktion fallend, also \(x\gt2\). Antwort: B.
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3
Aufgabe
Numerische Antwort
Lösen Sie die Ungleichung \(3\cdot9^x-2\cdot15^x-5^{2x+1}\gt0\). Gibt es ganzzahlige Lösungen, geben Sie die größte davon an. Falls es Lösungen gibt, aber keine größte ganzzahlige Lösung angegeben werden kann, geben Sie \(50\) ein. Gibt es keine Lösung, geben Sie \(100\) ein.
Lösung
Teilen wir durch \(25^x\gt0\): \(3\left(\dfrac35\right)^{2x}-2\left(\dfrac35\right)^x-5\gt0\). Mit \(t=\left(\dfrac35\right)^x\gt0\) erhalten wir \(3t^2-2t-5\gt0\), also \(t\gt\dfrac53\). Da \(\dfrac53=\left(\dfrac35\right)^{-1}\) und die Basis kleiner als \(1\) ist, folgt \(x\lt-1\). Die größte ganzzahlige Lösung ist \(-2\).
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4
Aufgabe
Numerische Antwort
Lösen Sie das Ungleichungssystem \(\begin{cases}(0{,}5)^{1-2x}\gt(0{,}5)^{8+x},\\\dfrac4{x-5}\lt0.\end{cases}\) Geben Sie die Anzahl aller ganzzahligen Lösungen an. Falls es unendlich viele gibt, geben Sie \(100\) ein.
Lösung
Da \(0{,}5\lt1\), ist die erste Ungleichung äquivalent zu \(1-2x\lt8+x\), also \(x\gt-\dfrac73\). Die zweite ergibt \(x\lt5\). Somit \(-\dfrac73\lt x\lt5\). Es gibt \(7\) ganzzahlige Lösungen.
Formen
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5
Aufgabe
Eine richtige Antwort
Lösen Sie die Ungleichung \(\left(\dfrac15\right)^x\le\dfrac1{25}\).
Lösung
\(\dfrac1{25}=\left(\dfrac15\right)^2\). Da die Basis kleiner als \(1\) ist, folgt \(x\ge2\). Antwort: D.
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6
Aufgabe
Eine richtige Antwort
Lösen Sie die Ungleichung \(\left(\dfrac\pi4\right)^x\lt\left(\dfrac4\pi\right)^3\).
Lösung
\(\left(\dfrac4\pi\right)^3=\left(\dfrac\pi4\right)^{-3}\). Da \(0\lt\dfrac\pi4\lt1\), folgt \(x\gt-3\). Antwort: A.
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7
Aufgabe
Eine richtige Antwort
Bestimmen Sie mithilfe der dargestellten Funktionsgraphen die Lösung der Ungleichung \(2^x\gt-x+3\).
Lösung
Die Graphen \(y=2^x\) und \(y=-x+3\) schneiden sich bei \(x=1\). Rechts davon liegt \(y=2^x\) oberhalb der Geraden. Daher \(x\gt1\). Antwort: B.
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8
Aufgabe
Eine richtige Antwort
Lösen Sie die Ungleichung \(\left(\dfrac13\right)^x\gt1\).
Lösung
\(1=\left(\dfrac13\right)^0\). Da die Basis kleiner als \(1\) ist, folgt \(x\lt0\). Antwort: A.
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9
Aufgabe
Eine richtige Antwort
Lösen Sie die Ungleichung \(\left(\dfrac37\right)^{x-5}\gt\dfrac37\).
Lösung
\(\dfrac37=\left(\dfrac37\right)^1\). Da die Basis kleiner als \(1\) ist, gilt \(x-5\lt1\), also \(x\lt6\). Antwort: B.
Formen
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10
Aufgabe
Eine richtige Antwort
Welche der angegebenen Zahlen erfüllt die Doppelungleichung \(5\le3^x\le15\)?
Lösung
Für \(x=2\) gilt \(3^2=9\) und \(5\le9\le15\). Daher ist \(2\) eine Lösung. Antwort: D.
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11
Aufgabe
Eine richtige Antwort
Lösen Sie die Ungleichung \(2^{4x-5}\ge2\).
Lösung
\(2=2^1\). Da die Basis \(2\gt1\) ist, folgt \(4x-5\ge1\). Somit \(x\ge\dfrac32=1{,}5\). Antwort: A.
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12
Aufgabe
Numerische Antwort
Lösen Sie die Ungleichung \(\dfrac{10^x-16\cdot5^x}{x+2}\ge0\). Geben Sie die Summe aller ganzzahligen Lösungen im Intervall \([-3;7]\) an.
Lösung
Wir klammern \(5^x\gt0\) aus. Das Vorzeichen wird daher durch \(\dfrac{2^x-16}{x+2}\) bestimmt. Kritische Punkte sind \(x=-2\) und \(x=4\). Die Intervallmethode ergibt \((-\infty;-2)\cup[4;+\infty)\). Im Intervall \([-3;7]\) sind die ganzzahligen Lösungen \(-3,4,5,6,7\); ihre Summe ist \(19\).
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13
Aufgabe
Numerische Antwort
Lösen Sie die Ungleichung \(\left(\dfrac12\right)^{x^2-x}\gt8^{x-5}\). Geben Sie die Summe aller ganzzahligen Lösungen an. Falls es unendlich viele ganzzahlige Lösungen gibt, geben Sie \(100\) ein.
Lösung
Wir schreiben beide Seiten zur Basis \(2\): \(2^{-x^2+x}\gt2^{3x-15}\). Daher \(-x^2+x\gt3x-15\), also \((x+5)(x-3)\lt0\). Somit \(-5\lt x\lt3\). Die ganzzahligen Lösungen summieren sich zu \(-7\).
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14
Aufgabe
Zuordnung
Lösen Sie die Ungleichungen (1–4). Ordnen Sie jeder Ungleichung die passende Lösungsmenge (A–E) zu.
А
\((-\infty;2)\) Б
\((-2;2)\) В
\((0;2)\) Г
\((-\infty;-2)\) Д
\((2;+\infty)\)
Lösung
1) \(5^{x-2}\gt1\Rightarrow x\gt2\) — E. 2) \(-2/(x+2)\gt0\Rightarrow x\lt-2\) — D. 3) \(\log_2x\lt1\Rightarrow0\lt x\lt2\) — C. 4) \(x^2\lt4\Rightarrow-2\lt x\lt2\) — B. Somit: **1–E, 2–D, 3–C, 4–B**.
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15
Aufgabe
Eine richtige Antwort
Lösen Sie die Ungleichung \(2^x\le3\).
Lösung
Da \(2^x\) streng wächst, ist \(2^x\le3\) äquivalent zu \(x\le\log_2 3\). Antwort: A.
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16
Aufgabe
Eine richtige Antwort
Lösen Sie die Ungleichung \(3^x\lt27\cdot3^{-x}\).
Lösung
\(27\cdot3^{-x}=3^{3-x}\). Da die Basis größer als \(1\) ist, folgt \(x\lt3-x\), also \(x\lt\dfrac32\). Antwort: E.
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17
Aufgabe
Eine richtige Antwort
Lösen Sie die Ungleichung \(10^{x+1}\gt0{,}01\).
Lösung
\(0{,}01=10^{-2}\). Da \(10^x\) wächst, gilt \(x+1\gt-2\), also \(x\gt-3\). Antwort: C.
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18
Aufgabe
Eine richtige Antwort
Lösen Sie die Ungleichung \(4\cdot3^x\lt3^x+6\).
Lösung
\(4\cdot3^x\lt3^x+6\Rightarrow3\cdot3^x\lt6\Rightarrow3^x\lt2\). Daher \(x\lt\log_3 2\). Antwort: E.
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19
Aufgabe
Eine richtige Antwort
Lösen Sie die Ungleichung \(0{,}5^{2x+7}\le4\).
Lösung
\(4=(0{,}5)^{-2}\). Da die Basis kleiner als \(1\) ist, folgt \(2x+7\ge-2\), also \(x\ge-4{,}5\). Antwort: C.
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20
Aufgabe
Eine richtige Antwort
Lösen Sie die Ungleichung \(5^{8x+1}+5^{8x-1}\lt130\).
Lösung
Wir klammern \(5^{8x-1}\) aus: \(26\cdot5^{8x-1}\lt130\), also \(5^{8x-1}\lt5\). Daher \(8x-1\lt1\), somit \(x\lt\dfrac14=0{,}25\). Antwort: B.
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21
Aufgabe
Eine richtige Antwort
Lösen Sie die Ungleichung \(4^{\frac{x+1}{x}}-17\cdot2^{\frac1x}+4\gt0\).
Lösung
Definitionsbereich: \(x\ne0\). Setzen wir \(a=2^{1/x}\gt0\). Dann wird die Ungleichung zu \(4a^2-17a+4\gt0\). Die Nullstellen sind \(\frac14\) und \(4\), also \(a\lt\frac14\) oder \(a\gt4\). Daraus folgt \(x\in(-\frac12;0)\cup(0;\frac12)\). Antwort: D.
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22
Aufgabe
Numerische Antwort
Lösen Sie die Ungleichung \(3^{x-3}\gt5^{x^2-7x+12}\). Geben Sie die kleinste ganzzahlige Lösung an.
Lösung
Nach Logarithmieren zur Basis \(5\) erhält man \((x-3)\log_5 3\gt(x-3)(x-4)\), also \((x-3)(x-4-\log_5 3)\lt0\). Daher \(3\lt x\lt4+\log_5 3\). Die kleinste ganzzahlige Lösung ist \(4\).
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23
Aufgabe
Numerische Antwort
Lösen Sie die Ungleichung \(\left(\sqrt{4+\sqrt{15}}\right)^x+\left(\sqrt{4-\sqrt{15}}\right)^x\lt8\). Geben Sie die größte ganzzahlige Lösung an.
Lösung
Da das Produkt der beiden Basen \(1\) ist, setzen wir \(t=(\sqrt{4+\sqrt{15}})^x\gt0\). Dann gilt \(t+1/t\lt8\), also \(4-\sqrt{15}\lt t\lt4+\sqrt{15}\). Das entspricht \(-2\lt x\lt2\). Die größte ganze Lösung ist \(1\).
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24
Aufgabe
Numerische Antwort
Lösen Sie die Ungleichung \(3^{1+\sqrt{x+1}}+3^{2-\sqrt{x+1}}\ge28\). Geben Sie die kleinste ganzzahlige Lösung an.
Lösung
Definitionsbereich: \(x\ge-1\). Setzen wir \(t=3^{\sqrt{x+1}}\ge1\). Dann \(3t+9/t\ge28\), also \(3t^2-28t+9\ge0\). Daraus folgt \(t\le1/3\) oder \(t\ge9\). Wegen \(t\ge1\) bleibt \(t\ge9\), also \(x\ge3\). Die kleinste ganzzahlige Lösung ist \(3\).
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25
Aufgabe
Eine richtige Antwort
Lösen Sie die Ungleichung \(3^x\cdot5^x\le\dfrac1{15}\).
Lösung
\(3^x\cdot5^x=15^x\) und \(1/15=15^{-1}\). Da \(15\gt1\), folgt \(x\le-1\). Antwort: A.
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26
Aufgabe
Eine richtige Antwort
Welche der angegebenen Zahlen ist eine Lösung der Ungleichung \(5^{-x}\gt25\)?
Lösung
\(25=5^2\). Aus \(5^{-x}\gt5^2\) folgt \(-x\gt2\), also \(x\lt-2\). Nur \(-3\) erfüllt diese Bedingung. Antwort: A.
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27
Aufgabe
Eine richtige Antwort
Lösen Sie das Ungleichungssystem \(\begin{cases}5^x\lt25,\\2-x\lt8.\end{cases}\)
Lösung
Aus \(5^x\lt5^2\) folgt \(x\lt2\). Aus \(2-x\lt8\) folgt \(x\gt-6\). Daher \(x\in(-6;2)\). Antwort: E.
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28
Aufgabe
Eine richtige Antwort
Lösen Sie das Ungleichungssystem \(\begin{cases}\left(\dfrac13\right)^x\lt81,\\|x|\le5.\end{cases}\)
Lösung
\(81=(1/3)^{-4}\). Da die Basis kleiner als \(1\) ist, folgt \(x\gt-4\). Außerdem gilt \(-5\le x\le5\). Daher \(x\in(-4;5]\). Antwort: D.
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29
Aufgabe
Eine richtige Antwort
Lösen Sie die Ungleichung \(\left(\dfrac15\right)^x\gt\dfrac1{25}\).
Lösung
\(1/25=(1/5)^2\). Da die Basis kleiner als \(1\) ist, folgt \(x\lt2\). Antwort: E.
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30
Aufgabe
Eine richtige Antwort
Lösen Sie die Ungleichung \(8^x\gt\dfrac1{64}\).
Lösung
\(8=2^3\) und \(1/64=2^{-6}\). Daher \(3x\gt-6\), also \(x\gt-2\). Antwort: C.
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