Aufgabenbeispiele von Logarithmus

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log berechnen (einfach)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 4 (1) .

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Wir suchen den Logarithmus von 1 zur Basis 4, also die Hochzahl mit der man 4 potenzieren muss, um auf 1 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 4 = 1 gilt.

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

log 4 (1) = 0, eben weil 40 = 1 gilt .

log berechnen

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 12 ( 12 3 ) .

Lösung einblenden

Wir suchen den Logarithmus von 12 3 zur Basis 12, also die Hochzahl mit der man 12 potenzieren muss, um auf 12 3 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 12 = 12 3 gilt.

Wenn wir jetzt die 12 3 als 12 1 3 umschreiben, steht die Lösung praktisch schon da: 12 = 12 1 3

log 12 ( 12 3 ) = 1 3 , eben weil 12 1 3 = 12 3 gilt .

log berechnen (schwer)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 3 ( 3 ) .

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Zuerst schreiben wir 3 um: 3 = 3 1 2

log 3 ( 3 ) = log 3 ( 3 1 2 ) heißt, dass wir den Logarithmus von 3 1 2 zur Basis 3 suchen, also die Hochzahl mit der man 3 potenzieren muss, um auf 3 1 2 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 3 = 3 1 2 gilt.

Damit steht die Lösung praktisch schon da: log 3 ( 3 ) = log 3 ( 3 1 2 ) = 1 2 , eben weil 3 1 2 = 3 gilt .

log im Interval bestimmen

Beispiel:

Finde zwei benachbarte ganze Zahlen, zwischen denen der Logarithmus log 11 (55) liegt.

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Wir suchen 11er-Potenzen in der Näher von 55, also eine die gerade noch kleiner und eine die schon größer als 55 ist.

Dabei kommt man auf 11 = 111 < 55 und auf 11 2 = 112 > 55.

Und da wir bei log 11 (55) ja das ☐ von 11 = 55 suchen, muss dieses ☐ irgendwo zwischen 1 und 2 liegen, wegen:
111 = 11 < 55 < 11 2 = 112

Es gilt somit: 1 < log 11 (55) < 2

1. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

Vereinfache log 2 ( 256x ) - log 2 ( 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):
log 2 ( 256x ) - log 2 ( x )
= log 2 ( 256 ) + log 2 ( x ) - log 2 ( x )
= log 2 ( 2 8 ) + log 2 ( x ) - log 2 ( x )
= 8 + log 2 ( x ) - log 2 ( x )
= 8

1. Logarithmusgesetz rückwärts

Beispiel:

Vereinfache: lg( 20 ) - lg( 2 ) .

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lg( 20 ) - lg( 2 )

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

= lg( 20 2 )

= lg( 10 )

= 1

2. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

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

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Es gilt mit dem Logarithmusgesetz log(ab) = b⋅log(a):
-2 lg( x 4 )
= -8 lg( x )
= -8 lg( x )

Beide Logarithmusgesetze

Beispiel:

Vereinfache den Term - lg( 25 2 x ) - lg( 1 25 x 4 ) - lg( 1 50 x 5 ) soweit wie möglich.

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- lg( 25 2 x ) - lg( 1 25 x 4 ) - lg( 1 50 x 5 )

= - lg( 25 2 x -1 ) - lg( 1 25 x -4 ) - lg( 1 50 x 5 )

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

= -( lg( 25 2 ) + lg( 1 x ) ) - ( lg( 1 25 ) + lg( 1 x 4 ) ) - ( lg( 1 50 ) + lg( x 5 ) )

= - lg( 25 2 ) - lg( 1 x ) - lg( 1 25 ) - lg( 1 x 4 ) - lg( 1 50 ) - lg( x 5 )

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

= - lg( 25 2 ) + lg( x ) - lg( 1 25 ) +4 lg( x ) - lg( 1 50 ) -5 lg( x )

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

= - lg( 25 ) + lg( 2 ) + lg( x ) - lg( 1 ) + lg( 25 ) +4 lg( x ) - lg( 1 ) + lg( 50 ) -5 lg( x )

= lg( 50 ) + lg( 2 )

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

= lg( 50 · 2 )

= lg( 100 )

= lg( 10 2 )

= 2