Aufgabenbeispiele von Logarithmus

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log berechnen (einfach)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 5 (5) .

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Wir suchen den Logarithmus von 5 zur Basis 5, also die Hochzahl mit der man 5 potenzieren muss, um auf 5 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 5 = 5 gilt.

Aus der Erinnerung an die Potenzrechnung oder durch systematisches Probieren kommt man auf die Lösung:

log 5 (5) = 1, eben weil 51 = 5 gilt .

log berechnen

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 13 ( 1 169 ) .

Lösung einblenden

Wir suchen den Logarithmus von 1 169 zur Basis 13, also die Hochzahl mit der man 13 potenzieren muss, um auf 1 169 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 13 = 1 169 gilt.

An dem Bruch mit der 1 im Zähler kann man schnell erkennen, dass die Hochzahl negativ sein muss. Um auf den Betrag des gesuchten Exponenten zu kommen, können wir auch zuerst mal nur den Nenner als 13-Potenz zu schreiben versuchen, also 13 = 1 169

Aus der Erinnerung an die Potenzrechnung oder durch systematisches Probieren kommt man auf die Lösung:

log 13 ( 1 169 ) = -2, eben weil 13-2 = 1 169 gilt .

log berechnen (schwer)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 15 ( 15 ) .

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Zuerst schreiben wir 15 um: 15 = 15 1 2

log 15 ( 15 ) = log 15 ( 15 1 2 ) heißt, dass wir den Logarithmus von 15 1 2 zur Basis 15 suchen, also die Hochzahl mit der man 15 potenzieren muss, um auf 15 1 2 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 15 = 15 1 2 gilt.

Damit steht die Lösung praktisch schon da: log 15 ( 15 ) = log 15 ( 15 1 2 ) = 1 2 , eben weil 15 1 2 = 15 gilt .

log im Interval bestimmen

Beispiel:

Finde zwei benachbarte ganze Zahlen, zwischen denen der Logarithmus log 5 (2) liegt.

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Wir suchen 5er-Potenzen in der Näher von 2, also eine die gerade noch kleiner und eine die schon größer als 2 ist.

Dabei kommt man auf 1 = 50 < 2 und auf 5 = 51 > 2.

Und da wir bei log 5 (2) ja das ☐ von 5 = 2 suchen, muss dieses ☐ irgendwo zwischen 0 und 1 liegen, wegen:
50 = 1 < 2 < 5 = 51

Es gilt somit: 0 < log 5 (2) < 1

1. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

Vereinfache lg( 100000000x ) +5 lg( x ) so, dass das Argument des Logarithmus möglichst einfach wird.

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Es gilt mit dem Logarithmusgesetz log(a ⋅ b) = log(a) + log(b):
lg( 100000000x ) +5 lg( x )
= lg( 100000000 ) + lg( x ) +5 lg( x )
= lg( 10 8 ) + lg( x ) +5 lg( x )
= 8 + lg( x ) +5 lg( x )
= 6 lg( x ) +8

1. Logarithmusgesetz rückwärts

Beispiel:

Vereinfache: log 11 ( 242 ) - log 11 ( 2 ) .

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log 11 ( 242 ) - log 11 ( 2 )

Jetzt wenden wir das Logarithmusgesetz log( a b ) = log(a) - log(b) rückwärts an:

= log 11 ( 242 2 )

= log 11 ( 121 )

= log 11 ( 11 2 )

= 2

2. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

Vereinfache den Term 2 lg( 1 x ) + lg( 1 x ) zu einem Vielfachen von lg( x ) .

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Es gilt mit dem Logarithmusgesetz log(ab) = b⋅log(a):
2 lg( 1 x ) + lg( 1 x )
= 2 lg( x -1 ) + lg( x - 1 2 )
= -2 lg( x ) - 1 2 lg( x )
= - 5 2 lg( x )

Beide Logarithmusgesetze

Beispiel:

Vereinfache den Term lg( 50 x 4 ) + lg( 5 x 4 ) - lg( 25000 ) soweit wie möglich.

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lg( 50 x 4 ) + lg( 5 x 4 ) - lg( 25000 )

= lg( 50 x -4 ) + lg( 5 x 4 ) - lg( 25000 )

Jetzt kann man mit dem 1. Logarithmusgesetz log(a ⋅ b) = log(a) + log(b) umformen zu:

= lg( 50 ) + lg( 1 x 4 ) + ( lg( 5 ) + lg( x 4 ) ) - ( lg( 25000 ) + lg( 1 ) )

= lg( 50 ) + lg( 1 x 4 ) + lg( 5 ) + lg( x 4 ) - lg( 25000 ) - lg( 1 )

Jetzt kann man mit dem 2. Logarithmusgesetz log(ab) = b⋅log(a) umformen zu:

= lg( 50 ) -4 lg( x ) + lg( 5 ) +4 lg( x ) - lg( 25000 ) +0

Jetzt kann man mit dem 1. Logarithmusgesetz log( a b ) = log(a)- log(b) noch die Brüche im Logarithmus umformen:

= lg( 50 ) -4 lg( x ) + lg( 5 ) +4 lg( x ) - lg( 25000 ) +0

= - lg( 25000 ) + lg( 50 ) + lg( 5 )

Jetzt kann man mit dem 1. Logarithmusgesetz log(a ⋅ b) = log(a) + log(b) rückwärts umformen zu:

= lg( 1 25000 · 50 · 5 )

= lg( 1 100 )

= lg( 10 -2 )

= -2