Gymnasium Marktbreit/Wissenschaftswoche 2024/Beispiele Exponentielles Wachstum

Exponentielles Wachstum:

Bei einer Bakterienkultur sterben jede Stunde 10% der noch vorhanden Anzahl an Bakterien. Berechnen Sie, wie viele Bakterien nach 10 Minuten noch vorhanden sind.

Vorgehen und Lösungsansatz:

Wenn jeden Minute 10% zerfallen, dann sind nach jeder Minute noch 90% zur vorherigen vorhanden. Die ursprüngliche Anzahl der Bakterien bezeichnen wir mit $a_0$, in Minute eins mit $a_1$, in Minute zwei mit $a_2$..., in Minute zehn mit $a_{10}$.

Minuten	noch vorhandene Anzahl
$0$	$a_0$
$1$	$a_1=0,9\cdot a_0$
$2$	$a_2=0,9\cdot a_1=(0,9)^2 \cdot a_0$
$3$	$a_3=0,9\cdot a_2=(0,9)^3 \cdot a_0$
$...$	$...$
$9$	$a_9=0,9\cdot a_8=(0,9)^9 \cdot a_0$
$10$	$a_{10}=0,9\cdot a_9=(0,9)^{10} \cdot a_0$

$a_{10}=0,9 \cdot a_9=(0,9)^{10} \cdot a_0≈0,3487 \cdot a_0$

Nach zehn Minuten sind etwa $34,87$% der ursprünglichen Bakterienkultur vorhanden.