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 (5) .

Lösung einblenden

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

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

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

log 5 (5) = 1, eben weil 51 = 5 gilt .

log berechnen

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 4 ( 4 3 ) .

Lösung einblenden

Wir suchen den Logarithmus von 4 3 zur Basis 4, also die Hochzahl mit der man 4 potenzieren muss, um auf 4 3 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 4☐ = 4 3 gilt.

Wenn wir jetzt die 4 3 als 4 1 3 umschreiben, steht die Lösung praktisch schon da: 4☐ = 4 1 3

log 4 ( 4 3 ) = 1 3 , eben weil 4 1 3 = 4 3 gilt .

log berechnen (schwer)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 196 ( 1 14 ) .

Lösung einblenden

Zuerst schreiben wir 1 14 um: 1 14 = 14 -1

Da wir nicht den Logarithmus zur Basis 14 sondern zur Basis 196 suchen und 196 gerade 14² ist (also 14 = 196 = 196 1 2 ), formen wir 14 -1 noch so um, dass sie 196 als Basis hat:

14 -1 = ( 196 1 2 ) -1 = 196 - 1 2

log 196 ( 1 14 ) = log 196 ( 14 -1 ) heißt, dass wir den Logarithmus von 14 -1 = 196 - 1 2 zur Basis 196 suchen, also die Hochzahl mit der man 196 potenzieren muss, um auf 14 -1 = 196 - 1 2 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 196☐ = 14 -1 = 196 - 1 2 gilt.

Damit steht die Lösung praktisch schon da: log 196 ( 1 14 ) = log 196 ( 14 -1 ) = log 196 ( 196 - 1 2 ) = - 1 2 , eben weil 196 - 1 2 = 1 14 gilt .

log im Interval bestimmen

Beispiel:

Finde zwei benachbarte ganze Zahlen, zwischen denen der Logarithmus log 4 ( 1 6 ) liegt.

Lösung einblenden

Wir suchen 4er-Potenzen in der Näher von 1 6 , also eine die gerade noch kleiner und eine die schon größer als 1 6 ist.

Dabei kommt man auf 1 16 = 1 4 2 = 4-2 < 1 6 und auf 1 4 = 1 4 = 4-1 > 1 6 .

Und da wir bei log 4 ( 1 6 ) ja das ☐ von 4☐ = 1 6 suchen, muss dieses ☐ irgendwo zwischen -2 und -1 liegen, wegen:
4-2 = 1 4 2 = 1 16 < 1 6 < 1 4 = 1 4 = 4-1

Es gilt somit: -2 < log 4 ( 1 6 ) < -1

1. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

Vereinfache lg( 0,01x ) +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( 0,01x ) +4 lg( x )
= lg( 0,01 ) + lg( x ) +4 lg( x )
= lg( 10 -2 ) + lg( x ) +4 lg( x )
= -2 + lg( x ) +4 lg( x )
= 5 lg( x ) -2

1. Logarithmusgesetz rückwärts

Beispiel:

Vereinfache: lg( 0,2 ) - lg( 2 ) .

Lösung einblenden

lg( 0,2 ) - lg( 2 )

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

= lg( 0.2 2 )

= lg( 0,1 )

= lg( 10 -1 )

= -1

2. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

Beide Logarithmusgesetze

Beispiel:

Vereinfache den Term lg( 1 250 x 3 ) + lg( 5 x 4 ) + lg( 5 x ) soweit wie möglich.

Lösung einblenden

lg( 1 250 x 3 ) + lg( 5 x 4 ) + lg( 5 x )

= lg( 1 250 x -3 ) + lg( 5 x 4 ) + lg( 5 x -1 )

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

= lg( 1 250 ) + lg( 1 x 3 ) + ( lg( 5 ) + lg( x 4 ) ) + ( lg( 5 ) + lg( 1 x ) )

= lg( 1 250 ) + lg( 1 x 3 ) + lg( 5 ) + lg( x 4 ) + lg( 5 ) + lg( 1 x )

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

= lg( 1 250 ) -3 lg( x ) + lg( 5 ) +4 lg( x ) + lg( 5 ) - 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( 250 ) -3 lg( x ) + lg( 5 ) +4 lg( x ) + lg( 5 ) - lg( x )

= - lg( 250 ) + lg( 5 ) + lg( 5 )

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

= lg( 1 250 · 5 · 5 )

= lg( 1 10 )

= lg( 10 -1 )

= -1