Aufgabenbeispiele von Logarithmus

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log berechnen (einfach)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 2 (256) .

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Wir suchen den Logarithmus von 256 zur Basis 2, also die Hochzahl mit der man 2 potenzieren muss, um auf 256 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 2☐ = 256 gilt.

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

log 2 (256) = 8, eben weil 28 = 256 gilt .

log berechnen

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 5 ( 5 3 ) .

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Wir suchen den Logarithmus von 5 3 zur Basis 5, also die Hochzahl mit der man 5 potenzieren muss, um auf 5 3 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 5☐ = 5 3 gilt.

Wenn wir jetzt die 5 3 als 5 1 3 umschreiben, steht die Lösung praktisch schon da: 5☐ = 5 1 3

log 5 ( 5 3 ) = 1 3 , eben weil 5 1 3 = 5 3 gilt .

log berechnen (schwer)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 5 ( 1 5 ) .

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Zuerst schreiben wir 1 5 um: 1 5 = 5 - 1 2

log 5 ( 1 5 ) = log 5 ( 5 - 1 2 ) heißt, dass wir den Logarithmus von 5 - 1 2 zur Basis 5 suchen, also die Hochzahl mit der man 5 potenzieren muss, um auf 5 - 1 2 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 5☐ = 5 - 1 2 gilt.

Damit steht die Lösung praktisch schon da: log 5 ( 1 5 ) = log 5 ( 5 - 1 2 ) = - 1 2 , eben weil 5 - 1 2 = 1 5 gilt .

log im Interval bestimmen

Beispiel:

Finde zwei benachbarte ganze Zahlen, zwischen denen der Logarithmus log 14 (161) liegt.

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Wir suchen 14er-Potenzen in der Näher von 161, also eine die gerade noch kleiner und eine die schon größer als 161 ist.

Dabei kommt man auf 14 = 141 < 161 und auf 14 2 = 142 > 161.

Und da wir bei log 14 (161) ja das ☐ von 14☐ = 161 suchen, muss dieses ☐ irgendwo zwischen 1 und 2 liegen, wegen:
141 = 14 < 161 < 14 2 = 142

Es gilt somit: 1 < log 14 (161) < 2

1. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

Vereinfache lg( 1000000 x ) +3 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( 1000000 x ) +3 lg( x )
= lg( 1000000 ) - lg( x ) +3 lg( x )
= lg( 10 6 ) - lg( x ) +3 lg( x )
= 6 - lg( x ) +3 lg( x )
= 2 lg( x ) +6

1. Logarithmusgesetz rückwärts

Beispiel:

Vereinfache: lg( 250000 ) + lg( 4 ) .

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lg( 250000 ) + lg( 4 )

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

= lg( 250000 · 4 )

= lg( 1000000 )

= lg( 10 6 )

= 6

2. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

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

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

Beide Logarithmusgesetze

Beispiel:

Vereinfache den Term lg( 50 x 3 ) - lg( 1 50 x 7 ) - lg( 250 x 4 ) soweit wie möglich.

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lg( 50 x 3 ) - lg( 1 50 x 7 ) - lg( 250 x 4 )

= lg( 50 x 3 ) - lg( 1 50 x 7 ) - lg( 250 x -4 )

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

= lg( 50 ) + lg( x 3 ) - ( lg( 1 50 ) + lg( x 7 ) ) - ( lg( 250 ) + lg( 1 x 4 ) )

= lg( 50 ) + lg( x 3 ) - lg( 1 50 ) - lg( x 7 ) - lg( 250 ) - lg( 1 x 4 )

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

= lg( 50 ) +3 lg( x ) - lg( 1 50 ) -7 lg( x ) - lg( 250 ) +4 lg( x )

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

= lg( 50 ) +3 lg( x ) - lg( 1 ) + lg( 50 ) -7 lg( x ) - lg( 250 ) +4 lg( x )

= - lg( 250 ) + lg( 50 ) + lg( 50 )

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

= lg( 1 250 · 50 · 50 )

= lg( 10 )

= lg( 10 )

= 1