Äquivalenzumformung erlaubt?

3 Antworten

Jein, aber so wie du's hingeschrieben hast, sicher nein.

Aber sehr wohl...



Denn was bedeutet "=" und was bedeutet Äquivalenzumformung?

"=" bedeutet, dass die linke Seite der Gleichung der rechten Seite entspricht. Das ist bei der Umformung der Fall. , weil x = 5/4 führt bei beiden Gleichungen zu einer wahren Aussage.

"Äquivalenzumformung" ist der Vorgang der Umformung, bei der a) der Wahrheitswert der Gleichung erhalten bleibt und b) die Lösungsmenge nicht verändert wird

a) ist erfüllt, b) nicht unbedingt.

Gegenbeispiel für b)



In der linken Gleichung haben wir x = 1, in der rechten aber x = 1 und x = -1. Da haben wir also die Lösungsmenge verändert.

D.h. dass Exponentation (oder wie man das auch schreibt) nicht allgemein eine Äquivalenzumformung ist. Wenn man aber beachtet, dass man die Lösungsmenge nicht verändert (z.B. durch Probe o.Ä.) dann ist es schon eine valide Umformung.

Woher ich das weiß:Studium / Ausbildung – Mathematik-Studium
arawa2020 
Fragesteller
 15.12.2020, 00:42

Danke sehr, ich war mir nicht sicher ob dies auch immer anwendbar ist oder ob es auch Ausnahmen gibt

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Kann man machen. Z. B. wenn man den Logarithmus von einem Term mit x wegbekommen möchte, damit dieser Term im Anschluss alleine steht (ein anderer Grund für diese Umformung fällt mir gerade nicht ein).

Beispiel:

ln(x+3)=5 |e^, da ln der Logarithmus zur Basis e ist

e^(ln(x+3))=e⁵ |e^ln hebt sich auf

x+3=e⁵ |-3

x=e⁵-3

Umgekehrt kann man sagen: sind 2 Potenzen mit gleicher Basis gleich, dann müssen auch die Exponenten gleich sein. In Deinem Beispiel würde man "von unten nach oben" jetzt den Logarithmus zur Basis a anwenden und es blieben die Exponenten übrig...

arawa2020 
Fragesteller
 15.12.2020, 00:42

Vielen Dank!

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Ja darf man.

Allerdings ist das in dem Sinne keine Äquivalenzumformung eines Terms sonder nur eine erlaubte Umformung einer Gleichung.

Im wesentlichen kannst du es dir so vorstellen, wenn 4x = 5 ist dann muss a^4x auch gleich a^5 sein, da die Funktion a^(x) für gleiche x auch gleiche Werte liefert.

Da a^(x) zudem auch Bijektiv ist (für a > 0) musst du dir keine sorgen machen, dass du danach Extralösungen durch diese Umformung erhältst.

arawa2020 
Fragesteller
 15.12.2020, 00:41

Danke dir :)

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