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 2 (128) .

Lösung einblenden

Wir suchen den Logarithmus von 128 zur Basis 2, also die Hochzahl mit der man 2 potenzieren muss, um auf 128 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 2 = 128 gilt.

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

log 2 (128) = 7, eben weil 27 = 128 gilt .

log berechnen

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 10 ( 10 3 ) .

Lösung einblenden

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 4 ( 2 ) .

Lösung einblenden

Da wir nicht den Logarithmus zur Basis 2 sondern zur Basis 4 suchen und 4 gerade 2² ist (also 2 = 4 = 4 1 2 ), formen wir 2 noch so um, dass sie 4 als Basis hat:

2 = 4 1 2

log 4 ( 2 ) heißt, dass wir den Logarithmus von 2 = 4 1 2 zur Basis 4 suchen, also die Hochzahl mit der man 4 potenzieren muss, um auf 2 = 4 1 2 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 4 = 2 = 4 1 2 gilt.

Damit steht die Lösung praktisch schon da: log 4 ( 2 ) = log 4 ( 4 1 2 ) = 1 2 , eben weil 4 1 2 = 2 gilt .

log im Interval bestimmen

Beispiel:

Finde zwei benachbarte ganze Zahlen, zwischen denen der Logarithmus log 2 (222) liegt.

Lösung einblenden

Wir suchen 2er-Potenzen in der Näher von 222, also eine die gerade noch kleiner und eine die schon größer als 222 ist.

Dabei kommt man auf 2 7 = 27 < 222 und auf 2 8 = 28 > 222.

Und da wir bei log 2 (222) ja das ☐ von 2 = 222 suchen, muss dieses ☐ irgendwo zwischen 7 und 8 liegen, wegen:
27 = 2 7 < 222 < 2 8 = 28

Es gilt somit: 7 < log 2 (222) < 8

1. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

Vereinfache lg( 100x ) +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( 100x ) +4 lg( x )
= lg( 100 ) + 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( 2 ) - lg( 20 ) .

Lösung einblenden

lg( 2 ) - lg( 20 )

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

= lg( 2 20 )

= lg( 0,1 )

= lg( 10 -1 )

= -1

2. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

Beide Logarithmusgesetze

Beispiel:

Vereinfache den Term lg( 1 40 x 6 ) - lg( 1 20 x 2 ) - lg( 1 2 x 3 ) soweit wie möglich.

Lösung einblenden

lg( 1 40 x 6 ) - lg( 1 20 x 2 ) - lg( 1 2 x 3 )

= lg( 1 40 x 6 ) - lg( 1 20 x -2 ) - lg( 1 2 x 3 )

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

= lg( 1 40 ) + lg( x 6 ) - ( lg( 1 20 ) + lg( 1 x 2 ) ) - ( lg( 1 2 ) + lg( x 3 ) )

= lg( 1 40 ) + lg( x 6 ) - lg( 1 20 ) - lg( 1 x 2 ) - lg( 1 2 ) - lg( x 3 )

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

= lg( 1 40 ) +6 lg( x ) - lg( 1 20 ) +2 lg( x ) - lg( 1 2 ) -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( 40 ) +6 lg( x ) - lg( 1 ) + lg( 20 ) +2 lg( x ) - lg( 1 ) + lg( 2 ) -3 lg( x )

= 5 lg( x ) - lg( 40 ) + lg( 20 ) + lg( 2 )

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

= 5 lg( x ) + lg( 1 40 · 20 · 2 )

= 5 lg( x ) + lg( 1 2 · 2 )

= 5 lg( x ) + lg( 1 )

= 5 lg( x )