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 5 (25) .

Lösung einblenden

Wir suchen den Logarithmus von 25 zur Basis 5, also die Hochzahl mit der man 5 potenzieren muss, um auf 25 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 5☐ = 25 gilt.

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

log 5 (25) = 2, eben weil 52 = 25 gilt .

log berechnen

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 2 ( 2 5 ) .

Lösung einblenden

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 100 ( 1000 ) .

Lösung einblenden

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

Da wir nicht den Logarithmus zur Basis 10 sondern zur Basis 100 suchen und 100 gerade 10² ist (also 10 = 100 = 100 1 2 ), formen wir 10 3 noch so um, dass sie 100 als Basis hat:

10 3 = ( 100 1 2 ) 3 = 100 3 2

log 100 ( 1000 ) heißt, dass wir den Logarithmus von 10 3 = 100 3 2 zur Basis 100 suchen, also die Hochzahl mit der man 100 potenzieren muss, um auf 10 3 = 100 3 2 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 100☐ = 10 3 = 100 3 2 gilt.

Damit steht die Lösung praktisch schon da: log 100 ( 1000 ) = log 100 ( 100 3 2 ) = 3 2 , eben weil 100 3 2 = 1000 gilt .

log im Interval bestimmen

Beispiel:

Finde zwei benachbarte ganze Zahlen, zwischen denen der Logarithmus log 4 (2) liegt.

Lösung einblenden

Wir suchen 4er-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 = 40 < 2 und auf 4 = 41 > 2.

Und da wir bei log 4 (2) ja das ☐ von 4☐ = 2 suchen, muss dieses ☐ irgendwo zwischen 0 und 1 liegen, wegen:
40 = 1 < 2 < 4 = 41

Es gilt somit: 0 < log 4 (2) < 1

1. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

Vereinfache lg( 10000000 x ) -4 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( 10000000 x ) -4 lg( x )
= lg( 10000000 ) - lg( x ) -4 lg( x )
= lg( 10 7 ) - lg( x ) -4 lg( x )
= 7 - lg( x ) -4 lg( x )
= -5 lg( x ) +7

1. Logarithmusgesetz rückwärts

Beispiel:

Vereinfache: lg( 0,3 ) - lg( 3 ) .

Lösung einblenden

lg( 0,3 ) - lg( 3 )

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

= lg( 0.3 3 )

= lg( 0,1 )

= lg( 10 -1 )

= -1

2. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

Es gilt mit dem Logarithmusgesetz log(ab) = b⋅log(a):
lg( 1 x 2 ) + lg( 1 x ) +4 lg( 1 x 2 )
= lg( x -2 ) + lg( x -1 ) +4 lg( x -2 )
= -2 lg( x ) - lg( x ) -8 lg( x )
= -11 lg( x )

Beide Logarithmusgesetze

Beispiel:

Vereinfache den Term - lg( 1 50 x 4 ) - lg( 1 4 x 7 ) + lg( 5 x 3 ) soweit wie möglich.

Lösung einblenden

- lg( 1 50 x 4 ) - lg( 1 4 x 7 ) + lg( 5 x 3 )

= - lg( 1 50 x -4 ) - lg( 1 4 x 7 ) + lg( 5 x 3 )

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

= -( lg( 1 50 ) + lg( 1 x 4 ) ) - ( lg( 1 4 ) + lg( x 7 ) ) + ( lg( 5 ) + lg( x 3 ) )

= - lg( 1 50 ) - lg( 1 x 4 ) - lg( 1 4 ) - lg( x 7 ) + lg( 5 ) + lg( x 3 )

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

= - lg( 1 50 ) +4 lg( x ) - lg( 1 4 ) -7 lg( x ) + lg( 5 ) +3 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( 50 ) +4 lg( x ) - lg( 1 ) + lg( 4 ) -7 lg( x ) + lg( 5 ) +3 lg( x )

= lg( 50 ) + lg( 5 ) + lg( 4 )

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

= lg( 50 · 5 · 4 )

= lg( 1000 )

= lg( 10 3 )

= 3