Aufgabenbeispiele von Logarithmus

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log berechnen (einfach)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 2 (32) .

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Wir suchen den Logarithmus von 32 zur Basis 2, also die Hochzahl mit der man 2 potenzieren muss, um auf 32 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 2 = 32 gilt.

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

log 2 (32) = 5, eben weil 25 = 32 gilt .

log berechnen

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 10 ( 10 3 ) .

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Wir suchen den Logarithmus von 10 3 zur Basis 10, also die Hochzahl mit der man 10 potenzieren muss, um auf 10 3 zu kommen.

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

Wenn wir jetzt die 10 3 als 10 1 3 umschreiben, steht die Lösung praktisch schon da: 10 = 10 1 3

log 10 ( 10 3 ) = 1 3 , eben weil 10 1 3 = 10 3 gilt .

log berechnen (schwer)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 2 ( 1 2 ) .

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Zuerst schreiben wir 1 2 um: 1 2 = 2 - 1 2

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

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

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

log im Interval bestimmen

Beispiel:

Finde zwei benachbarte ganze Zahlen, zwischen denen der Logarithmus log 10 (418544110) liegt.

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Wir suchen 10er-Potenzen in der Näher von 418544110, also eine die gerade noch kleiner und eine die schon größer als 418544110 ist.

Dabei kommt man auf 10 8 = 108 < 418544110 und auf 10 9 = 109 > 418544110.

Und da wir bei log 10 (418544110) ja das ☐ von 10 = 418544110 suchen, muss dieses ☐ irgendwo zwischen 8 und 9 liegen, wegen:
108 = 10 8 < 418544110 < 10 9 = 109

Es gilt somit: 8 < log 10 (418544110) < 9

1. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

Vereinfache log 4 ( 16x ) - log 4 ( 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 4 ( 16x ) - log 4 ( x )
= log 4 ( 16 ) + log 4 ( x ) - log 4 ( x )
= log 4 ( 4 2 ) + log 4 ( x ) - log 4 ( x )
= 2 + log 4 ( x ) - log 4 ( x )
= 2

1. Logarithmusgesetz rückwärts

Beispiel:

Vereinfache: lg( 500 ) + lg( 20 ) .

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lg( 500 ) + lg( 20 )

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

= lg( 500 · 20 )

= lg( 10000 )

= lg( 10 4 )

= 4

2. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

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

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Es gilt mit dem Logarithmusgesetz log(ab) = b⋅log(a):
4 lg( x 3 ) + lg( 1 x )
= 4 lg( x 3 ) + lg( x - 1 2 )
= 12 lg( x ) - 1 2 lg( x )
= 23 2 lg( x )

Beide Logarithmusgesetze

Beispiel:

Vereinfache den Term lg( 1 250.000 x 3 ) + lg( 50 x 4 ) - lg( 1 50 x 7 ) soweit wie möglich.

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lg( 1 250.000 x 3 ) + lg( 50 x 4 ) - lg( 1 50 x 7 )

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

= lg( 1 250.000 ) + lg( x 3 ) + ( lg( 50 ) + lg( x 4 ) ) - ( lg( 1 50 ) + lg( x 7 ) )

= lg( 1 250.000 ) + lg( x 3 ) + lg( 50 ) + lg( x 4 ) - lg( 1 50 ) - lg( x 7 )

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

= lg( 1 250.000 ) +3 lg( x ) + lg( 50 ) +4 lg( x ) - lg( 1 50 ) -7 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( 250000 ) +3 lg( x ) + lg( 50 ) +4 lg( x ) - lg( 1 ) + lg( 50 ) -7 lg( x )

= - lg( 250000 ) + lg( 50 ) + lg( 50 )

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

= lg( 1 250.000 · 50 · 50 )

= lg( 1 100 )

= lg( 10 -2 )

= -2