Aufgabenbeispiele von Logarithmus

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log berechnen (einfach)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 5 (1) .

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Wir suchen den Logarithmus von 1 zur Basis 5, also die Hochzahl mit der man 5 potenzieren muss, um auf 1 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 5 = 1 gilt.

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

log 5 (1) = 0, eben weil 50 = 1 gilt .

log berechnen

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 2 ( 2 3 ) .

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Wir suchen den Logarithmus von 2 3 zur Basis 2, also die Hochzahl mit der man 2 potenzieren muss, um auf 2 3 zu kommen.

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

Wenn wir jetzt die 2 3 als 2 1 3 umschreiben, steht die Lösung praktisch schon da: 2 = 2 1 3

log 2 ( 2 3 ) = 1 3 , eben weil 2 1 3 = 2 3 gilt .

log berechnen (schwer)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 10 ( 10000000 ) .

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Zuerst schreiben wir 10000000 um: 10000000 = 10000000 1 2

Man kann erkennen, dass 10000000 eine Potenz ist: 10000000 = 10 7

Also schreiben wir 10000000 = 10000000 1 2 = ( 10 7 ) 1 2 = 10 7 2

log 10 ( 10000000 ) = log 10 ( 10 7 2 ) heißt, dass wir den Logarithmus von 10 7 2 zur Basis 10 suchen, also die Hochzahl mit der man 10 potenzieren muss, um auf 10 7 2 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 10 = 10 7 2 gilt.

Damit steht die Lösung praktisch schon da: log 10 ( 10000000 ) = log 10 ( 10 7 2 ) = 7 2 , eben weil 10 7 2 = 10000000 gilt .

log im Interval bestimmen

Beispiel:

Finde zwei benachbarte ganze Zahlen, zwischen denen der Logarithmus log 19 (159) liegt.

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Wir suchen 19er-Potenzen in der Näher von 159, also eine die gerade noch kleiner und eine die schon größer als 159 ist.

Dabei kommt man auf 19 = 191 < 159 und auf 19 2 = 192 > 159.

Und da wir bei log 19 (159) ja das ☐ von 19 = 159 suchen, muss dieses ☐ irgendwo zwischen 1 und 2 liegen, wegen:
191 = 19 < 159 < 19 2 = 192

Es gilt somit: 1 < log 19 (159) < 2

1. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

Vereinfache lg( 10 x ) +5 lg( 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):
lg( 10 x ) +5 lg( x )
= lg( 10 ) - lg( x ) +5 lg( x )
= 1 - lg( x ) +5 lg( x )
= 4 lg( x ) +1

1. Logarithmusgesetz rückwärts

Beispiel:

Vereinfache: log 11 ( 363 ) - log 11 ( 3 ) .

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log 11 ( 363 ) - log 11 ( 3 )

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

= log 11 ( 363 3 )

= log 11 ( 121 )

= log 11 ( 11 2 )

= 2

2. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

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

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Es gilt mit dem Logarithmusgesetz log(ab) = b⋅log(a):
4 lg( 1 x 3 ) +2 lg( x 2 ) + lg( 1 x 2 )
= 4 lg( x -3 ) +2 lg( x 2 ) + lg( x -2 )
= -12 lg( x ) +4 lg( x ) -2 lg( x )
= -10 lg( x )

Beide Logarithmusgesetze

Beispiel:

Vereinfache den Term - lg( 1 50 x 3 ) + lg( 5x ) + lg( 1 250000 x 4 ) soweit wie möglich.

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- lg( 1 50 x 3 ) + lg( 5x ) + lg( 1 250000 x 4 )

= - lg( 1 50 x -3 ) + lg( 5x ) + lg( 1 250.000 x -4 )

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

= -( lg( 1 50 ) + lg( 1 x 3 ) ) + ( lg( 5 ) + lg( x ) ) + ( lg( 1 250.000 ) + lg( 1 x 4 ) )

= - lg( 1 50 ) - lg( 1 x 3 ) + lg( 5 ) + lg( x ) + lg( 1 250.000 ) + lg( 1 x 4 )

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

= - lg( 1 50 ) +3 lg( x ) + lg( 5 ) + lg( x ) + lg( 1 250.000 ) -4 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 ) +3 lg( x ) + lg( 5 ) + lg( x ) + lg( 1 ) - lg( 250000 ) -4 lg( x )

= - lg( 250000 ) + lg( 50 ) + lg( 5 )

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

= lg( 1 250.000 · 50 · 5 )

= lg( 1 1000 )

= lg( 10 -3 )

= -3