Aufgabenbeispiele von Logarithmus

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log berechnen (einfach)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 2 (8) .

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Wir suchen den Logarithmus von 8 zur Basis 2, also die Hochzahl mit der man 2 potenzieren muss, um auf 8 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 2 = 8 gilt.

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

log 2 (8) = 3, eben weil 23 = 8 gilt .

log berechnen

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 18 ( 18 5 ) .

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Wir suchen den Logarithmus von 18 5 zur Basis 18, also die Hochzahl mit der man 18 potenzieren muss, um auf 18 5 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 18 = 18 5 gilt.

Wenn wir jetzt die 18 5 als 18 1 5 umschreiben, steht die Lösung praktisch schon da: 18 = 18 1 5

log 18 ( 18 5 ) = 1 5 , eben weil 18 1 5 = 18 5 gilt .

log berechnen (schwer)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 2 ( 8 ) .

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Zuerst schreiben wir 8 um: 8 = 8 1 2

Man kann erkennen, dass 8 eine Potenz ist: 8 = 2 3

Also schreiben wir 8 = 8 1 2 = ( 2 3 ) 1 2 = 2 3 2

log 2 ( 8 ) = log 2 ( 2 3 2 ) heißt, dass wir den Logarithmus von 2 3 2 zur Basis 2 suchen, also die Hochzahl mit der man 2 potenzieren muss, um auf 2 3 2 zu kommen.

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

Damit steht die Lösung praktisch schon da: log 2 ( 8 ) = log 2 ( 2 3 2 ) = 3 2 , eben weil 2 3 2 = 8 gilt .

log im Interval bestimmen

Beispiel:

Finde zwei benachbarte ganze Zahlen, zwischen denen der Logarithmus log 10 (891751) liegt.

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Wir suchen 10er-Potenzen in der Näher von 891751, also eine die gerade noch kleiner und eine die schon größer als 891751 ist.

Dabei kommt man auf 10 5 = 105 < 891751 und auf 10 6 = 106 > 891751.

Und da wir bei log 10 (891751) ja das ☐ von 10 = 891751 suchen, muss dieses ☐ irgendwo zwischen 5 und 6 liegen, wegen:
105 = 10 5 < 891751 < 10 6 = 106

Es gilt somit: 5 < log 10 (891751) < 6

1. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

Vereinfache lg( 1000000000x ) - 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( 1000000000x ) - lg( x )
= lg( 1000000000 ) + lg( x ) - lg( x )
= lg( 10 9 ) + lg( x ) - lg( x )
= 9 + lg( x ) - lg( x )
= 9

1. Logarithmusgesetz rückwärts

Beispiel:

Vereinfache: lg( 4000 ) + lg( 25 ) .

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lg( 4000 ) + lg( 25 )

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

= lg( 4000 · 25 )

= lg( 100000 )

= lg( 10 5 )

= 5

2. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

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

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

Beide Logarithmusgesetze

Beispiel:

Vereinfache den Term - lg( 1 4 x ) + lg( 20 x ) + lg( 1 8000 x 2 ) soweit wie möglich.

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- lg( 1 4 x ) + lg( 20 x ) + lg( 1 8000 x 2 )

= - lg( 1 4 x ) + lg( 20 x -1 ) + lg( 1 8000 x 2 )

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

= -( lg( 1 4 ) + lg( x ) ) + ( lg( 20 ) + lg( 1 x ) ) + ( lg( 1 8000 ) + lg( x 2 ) )

= - lg( 1 4 ) - lg( x ) + lg( 20 ) + lg( 1 x ) + lg( 1 8000 ) + lg( x 2 )

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

= - lg( 1 4 ) - lg( x ) + lg( 20 ) - lg( x ) + lg( 1 8000 ) +2 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( 4 ) - lg( x ) + lg( 20 ) - lg( x ) + lg( 1 ) - lg( 8000 ) +2 lg( x )

= - lg( 8000 ) + lg( 20 ) + lg( 4 )

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

= lg( 1 8000 · 20 · 4 )

= lg( 1 100 )

= lg( 10 -2 )

= -2