Aufgabenbeispiele von Logarithmus

Durch Aktualisieren des Browsers (z.B. mit Taste F5) kann man neue Beispielaufgaben sehen


log berechnen (einfach)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 4 (64) .

Lösung einblenden

Wir suchen den Logarithmus von 64 zur Basis 4, also die Hochzahl mit der man 4 potenzieren muss, um auf 64 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 4 = 64 gilt.

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

log 4 (64) = 3, eben weil 43 = 64 gilt .

log berechnen

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 18 ( 1 324 ) .

Lösung einblenden

Wir suchen den Logarithmus von 1 324 zur Basis 18, also die Hochzahl mit der man 18 potenzieren muss, um auf 1 324 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 18 = 1 324 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 18-Potenz zu schreiben versuchen, also 18 = 1 324

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

log 18 ( 1 324 ) = -2, eben weil 18-2 = 1 324 gilt .

log berechnen (schwer)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 10 ( 1000 ) .

Lösung einblenden

Zuerst schreiben wir 1000 um: 1000 = 1000 1 2

Man kann erkennen, dass 1000 eine Potenz ist: 1000 = 10 3

Also schreiben wir 1000 = 1000 1 2 = ( 10 3 ) 1 2 = 10 3 2

log 10 ( 1000 ) = log 10 ( 10 3 2 ) heißt, dass wir den Logarithmus von 10 3 2 zur Basis 10 suchen, also die Hochzahl mit der man 10 potenzieren muss, um auf 10 3 2 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 10 = 10 3 2 gilt.

Damit steht die Lösung praktisch schon da: log 10 ( 1000 ) = log 10 ( 10 3 2 ) = 3 2 , eben weil 10 3 2 = 1000 gilt .

log im Interval bestimmen

Beispiel:

Finde zwei benachbarte ganze Zahlen, zwischen denen der Logarithmus log 12 (14) liegt.

Lösung einblenden

Wir suchen 12er-Potenzen in der Näher von 14, also eine die gerade noch kleiner und eine die schon größer als 14 ist.

Dabei kommt man auf 12 = 121 < 14 und auf 12 2 = 122 > 14.

Und da wir bei log 12 (14) ja das ☐ von 12 = 14 suchen, muss dieses ☐ irgendwo zwischen 1 und 2 liegen, wegen:
121 = 12 < 14 < 12 2 = 122

Es gilt somit: 1 < log 12 (14) < 2

1. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

Vereinfache lg( 1000x ) +2 lg( x ) so, dass das Argument des Logarithmus möglichst einfach wird.

Lösung einblenden

Es gilt mit dem Logarithmusgesetz log(a ⋅ b) = log(a) + log(b):
lg( 1000x ) +2 lg( x )
= lg( 1000 ) + lg( x ) +2 lg( x )
= lg( 10 3 ) + lg( x ) +2 lg( x )
= 3 + lg( x ) +2 lg( x )
= 3 lg( x ) +3

1. Logarithmusgesetz rückwärts

Beispiel:

Vereinfache: lg( 20000 ) + lg( 5 ) .

Lösung einblenden

lg( 20000 ) + lg( 5 )

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

= lg( 20000 · 5 )

= lg( 100000 )

= lg( 10 5 )

= 5

2. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

Vereinfache den Term lg( x 2 ) -2 lg( x 3 ) +4 lg( 1 x ) zu einem Vielfachen von lg( x ) .

Lösung einblenden

Es gilt mit dem Logarithmusgesetz log(ab) = b⋅log(a):
lg( x 2 ) -2 lg( x 3 ) +4 lg( 1 x )
= lg( x 2 ) -2 lg( x 3 ) +4 lg( x - 1 2 )
= 2 lg( x ) -6 lg( x ) -2 lg( x )
= -6 lg( x )

Beide Logarithmusgesetze

Beispiel:

Vereinfache den Term - lg( 1 4 x 3 ) + lg( 50 x 4 ) - lg( 200 x 2 ) soweit wie möglich.

Lösung einblenden

- lg( 1 4 x 3 ) + lg( 50 x 4 ) - lg( 200 x 2 )

= - lg( 1 4 x -3 ) + lg( 50 x 4 ) - lg( 200 x 2 )

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

= -( lg( 1 4 ) + lg( 1 x 3 ) ) + ( lg( 50 ) + lg( x 4 ) ) - ( lg( 200 ) + lg( x 2 ) )

= - lg( 1 4 ) - lg( 1 x 3 ) + lg( 50 ) + lg( x 4 ) - lg( 200 ) - lg( x 2 )

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

= - lg( 1 4 ) +3 lg( x ) + lg( 50 ) +4 lg( x ) - lg( 200 ) -2 lg( x )

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

= - lg( 1 ) + lg( 4 ) +3 lg( x ) + lg( 50 ) +4 lg( x ) - lg( 200 ) -2 lg( x )

= 5 lg( x ) - lg( 200 ) + lg( 50 ) + lg( 4 )

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

= 5 lg( x ) + lg( 1 200 · 50 · 4 )

= 5 lg( x ) + lg( 1 4 · 4 )

= 5 lg( x ) + lg( 1 )

= 5 lg( x )