Aufgabenbeispiele von Logarithmus

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log berechnen (einfach)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 2 (8) .

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Wir suchen den Logarithmus von 8 zur Basis 2, also die Hochzahl mit der man 2 potenzieren muss, um auf 8 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 2 = 8 gilt.

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

log 2 (8) = 3, eben weil 23 = 8 gilt .

log berechnen

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 2 ( 2 5 ) .

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Wir suchen den Logarithmus von 2 5 zur Basis 2, also die Hochzahl mit der man 2 potenzieren muss, um auf 2 5 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 2 = 2 5 gilt.

Wenn wir jetzt die 2 5 als 2 1 5 umschreiben, steht die Lösung praktisch schon da: 2 = 2 1 5

log 2 ( 2 5 ) = 1 5 , eben weil 2 1 5 = 2 5 gilt .

log berechnen (schwer)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 361 ( 19 ) .

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Da wir nicht den Logarithmus zur Basis 19 sondern zur Basis 361 suchen und 361 gerade 19² ist (also 19 = 361 = 361 1 2 ), formen wir 19 noch so um, dass sie 361 als Basis hat:

19 = 361 1 2

log 361 ( 19 ) heißt, dass wir den Logarithmus von 19 = 361 1 2 zur Basis 361 suchen, also die Hochzahl mit der man 361 potenzieren muss, um auf 19 = 361 1 2 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 361 = 19 = 361 1 2 gilt.

Damit steht die Lösung praktisch schon da: log 361 ( 19 ) = log 361 ( 361 1 2 ) = 1 2 , eben weil 361 1 2 = 19 gilt .

log im Interval bestimmen

Beispiel:

Finde zwei benachbarte ganze Zahlen, zwischen denen der Logarithmus log 4 (3) liegt.

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Wir suchen 4er-Potenzen in der Näher von 3, also eine die gerade noch kleiner und eine die schon größer als 3 ist.

Dabei kommt man auf 1 = 40 < 3 und auf 4 = 41 > 3.

Und da wir bei log 4 (3) ja das ☐ von 4 = 3 suchen, muss dieses ☐ irgendwo zwischen 0 und 1 liegen, wegen:
40 = 1 < 3 < 4 = 41

Es gilt somit: 0 < log 4 (3) < 1

1. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

Vereinfache lg( 10000000x ) -3 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( 10000000x ) -3 lg( x )
= lg( 10000000 ) + lg( x ) -3 lg( x )
= lg( 10 7 ) + lg( x ) -3 lg( x )
= 7 + lg( x ) -3 lg( x )
= -2 lg( x ) +7

1. Logarithmusgesetz rückwärts

Beispiel:

Vereinfache: log 4 ( 32 ) - log 4 ( 2 ) .

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log 4 ( 32 ) - log 4 ( 2 )

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

= log 4 ( 32 2 )

= log 4 ( 16 )

= log 4 ( 4 2 )

= 2

2. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

Vereinfache den Term lg( 1 x 3 ) + lg( x ) zu einem Vielfachen von lg( x ) .

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Es gilt mit dem Logarithmusgesetz log(ab) = b⋅log(a):
lg( 1 x 3 ) + lg( x )
= lg( x -3 ) + lg( x 1 2 )
= -3 lg( x ) + 1 2 lg( x )
= - 5 2 lg( x )

Beide Logarithmusgesetze

Beispiel:

Vereinfache den Term lg( 2x ) + lg( 4 x 3 ) - lg( 8 ) soweit wie möglich.

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lg( 2x ) + lg( 4 x 3 ) - lg( 8 )

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

= lg( 2 ) + lg( x ) + ( lg( 4 ) + lg( x 3 ) ) - ( lg( 8 ) + lg( 1 ) )

= lg( 2 ) + lg( x ) + lg( 4 ) + lg( x 3 ) - lg( 8 ) - lg( 1 )

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

= lg( 2 ) + lg( x ) + lg( 4 ) +3 lg( x ) - lg( 8 ) +0

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

= lg( 2 ) + lg( x ) + lg( 4 ) +3 lg( x ) - lg( 8 ) +0

= 4 lg( x ) - lg( 8 ) + lg( 4 ) + lg( 2 )

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

= 4 lg( x ) + lg( 1 8 · 4 · 2 )

= 4 lg( x ) + lg( 1 2 · 2 )

= 4 lg( x ) + lg( 1 )

= 4 lg( x )