Exponentiële functies > Reële exponenten
123456Reële exponenten

Uitleg

Voor het aantal bacteriën B (in gram) in een petrischaaltje na t uur geldt de formule B = 6 2 t .

Elk uur verdubbelt het aantal bacteriën.
Als je aanneemt dat dit voor 12:00 uur ook het geval was, dan zal er om 11:00 uur 6 1 2 = 3 gram bacteriën in het schaaltje hebben gezeten. Het aantal gram bacteriën in voorgaande uren bereken je door telkens te delen door 2 (vermenigvuldigen met 1 2 ).
Met het functievoorschrift B ( t ) = 6 2 t kun je het aantal bacteriën t  uur na 12:00 uur berekenen voor positieve gehele getallen t. Wil je met deze formule ook het aantal gram bacteriën 1 uur voor 12:00 uur kunnen berekenen, dan moet: B ( -1 ) = 6 2 -1 = 300 .
Blijkbaar moet je afspreken dat 2 -1 = 1 2 .
Ook voor andere tijdstippen voor 12:00 uur wil je het functievoorschrift kunnen gebruiken. Dus moet gelden:

  • op tijdstip t = -2 (10:00 uur): 6 2 -2 = 6 1 2 1 2 = 1,5 gram;
  • op tijdstip t = -3 (9:00 uur): 6 2 -3 = 6 1 2 1 2 1 2 = 0,75 gram;

enzovoort. Je moet dus ook afspreken dat 2 -2 = 1 2 2 en 2 -3 = 1 2 3 , enzovoort.

Je spreekt in het algemeen af, dat g - n = 1 g n .
En daarmee kun je met negatieve exponenten rekenen. Let op: nu moet g niet 0 zijn!

Voor het aantal gram bacteriën B in een petrischaaltje na t uur geldt B = 6 2 t .

Elk uur verdubbelt het aantal bacteriën, het groeit met groeifactor 2.
Het aantal bacteriën groeit ook met een vaste groeifactor per half uur, per kwartier, enzovoort. Voor de groeifactor per half uur schrijf je 2 1 2 . Voor de groeifactor per kwartier schrijf je 2 1 4 , voor de groeifactor per anderhalf uur schrijf je 2 1 1 2 , enzovoort.

Maar welk getal stelt 2 1 2 nu eigenlijk voor?

De groeifactor per uur kun je vinden door de groeifactor per half uur twee keer toe te passen: 2 1 2 2 1 2 = ( 2 1 2 ) 2 = 2 .
Je weet dat ( 2 ) 2 = 2 .
Blijkbaar geldt: 2 1 2 = 2 .

Op dezelfde manier kun je beredeneren dat voor de groeifactor per kwartier geldt: 2 1 4 = 2 4 .

Je spreekt in het algemeen af dat g 1 n = g n .
En daarmee kun je met gebroken exponenten rekenen. Let op: nu moet g positief zijn om altijd een reële uitkomst op te leveren.

Opgave 2

Neem het eerste deel van de Uitleg door. Kijk goed wanneer er negatieve exponenten worden gebruikt.

a

Wat moet je in de formule B ( t ) = 600 2 t invullen om het aantal gram bacteriën om 8:00 uur te berekenen?

b

Bereken dit aantal op twee manieren, met de functie en door terugrekenen met de groeifactor.

Opgave 3

Neem het tweede deel van de Uitleg door. Kijk goed wanneer er gebroken exponenten worden gebruikt.

a

Wat moet je in de formule B ( t ) = 6 2 t invullen om het aantal gram bacteriën om 14:30 uur te berekenen?

b

Bereken dit aantal op twee manieren, met het functievoorschrift en met behulp van de groeifactor per half uur.

Opgave 4

Bekijk opnieuw de groei van de kweek bacteriën in de Uitleg .

a

Hoe groot is de groeifactor per drie uur?

b

Hoeveel bedraagt de groeifactor per vier uur?

c

Hoeveel bedraagt de groeifactor per vijf uur?

d

Hoeveel bedraagt de groeifactor per half uur?

e

Hoe groot is de groeifactor per kwartier?

f

Gebruik de rekenmachine om het aantal bacteriën te berekenen na 5 uur, na 5,5 uur en na 5,75 uur.

g

Laat zien dat je het aantal bacteriën na 5,75 uur ook kunt berekenen door het aantal na vijf uur eerst te vermenigvuldigen met de groeifactor per half uur en daarna met de groeifactor per kwartier.

verder | terug