Bestimmung von Parametern einer Exponentialfunktion

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2.5 Die Funktion h mit $h(t) = a \cdot e^{b \cdot t} + 15$, $t \geq 0$, $a, b \neq 0$ beschreibt durch $h(t)$ den Anteil der 3.0-Nutzer in Prozent zum Zeitpunkt $t$. Dabei ist $t$ die Zeit in Tagen, $t = 0$ entspricht dem 1. September 2019.

- $75\%$ der Smartphone-Besitzer verwendeten 3.0 zum Zeitpunkt $t = 0$.

- 30 Tage nach der Einführung von 4.0 war der Nutzeranteil beider Betriebssysteme gleich.

Bestimmen Sie die Werte für a und b. (5 Punkte)

Animierte Videolösung

Die erste Hälfte ist kostenlos, die komplette Lösung gibt es in der App.

Schriftliche Lösung Schritt für Schritt

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Schritt 1

In dieser Aufgabe schauen wir uns eine Exponentialfunktion h von t an, die den Anteil der Nutzer einer bestimmten Software beschreibt. Unser Ziel ist es, die Parameter a und b zu bestimmen.

Parameterbestimmung bei Exponentialfunktionen

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Schritt 2

Zuerst notieren wir uns die gegebene Funktionsgleichung h von t gleich a mal e hoch b mal t plus fünfzehn.

$$h(t) = a \cdot e^{b \cdot t} + 15$$
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Schritt 3

Aus dem ersten Stichpunkt wissen wir, dass zum Zeitpunkt t gleich null der Anteil bei 75 Prozent lag. Das liefert uns den Punkt null und 75.

Punkt 1: $h(0) = 75$

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Schritt 4

Setzen wir t gleich null in unsere Funktionsgleichung ein.

$$h(0) = a \cdot e^{b \cdot 0} + 15 = 75$$
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Schritt 5

Da e hoch null gleich eins ist, vereinfacht sich die Gleichung zu a plus fünfzehn gleich fünfundsiebzig.

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Schritt 6

Wenn wir nun fünfzehn auf beiden Seiten subtrahieren, erhalten wir für den Parameter a den Wert sechzig.

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Schritt 7

Jetzt nutzen wir die zweite Information. Dreißig Tage nach der Einführung, also bei t gleich dreißig, war der Nutzeranteil beider Betriebssysteme gleich.

$$h(t) = 60 \cdot e^{b \cdot t} + 15$$

Bestimmung von b

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Schritt 8

Hier müssen wir eine kleine Überlegung anstellen: Wenn h den Anteil von System drei punkt null beschreibt und es nur zwei Systeme gibt, dann muss der Anteil bei Gleichheit jeweils 50 Prozent betragen.

Punkt 2: $h(30) = 50$

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