Aufgabenbeispiele von Logarithmus

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log berechnen (einfach)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 2 (128) .

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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 14 ( 1 196 ) .

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Wir suchen den Logarithmus von 1 196 zur Basis 14, also die Hochzahl mit der man 14 potenzieren muss, um auf 1 196 zu kommen.

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

An dem Bruch mit der 1 im Zähler kann man schnell erkennen, dass die Hochzahl negativ sein muss. Um auf den Betrag des gesuchten Exponenten zu kommen, können wir auch zuerst mal nur den Nenner als 14-Potenz zu schreiben versuchen, also 14 = 1 196

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

log 14 ( 1 196 ) = -2, eben weil 14-2 = 1 196 gilt .

log berechnen (schwer)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 4 ( 4 ) .

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Zuerst schreiben wir 4 um: 4 = 4 1 2

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

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

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

log im Interval bestimmen

Beispiel:

Finde zwei benachbarte ganze Zahlen, zwischen denen der Logarithmus log 3 ( 1 4 ) liegt.

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Wir suchen 3er-Potenzen in der Näher von 1 4 , also eine die gerade noch kleiner und eine die schon größer als 1 4 ist.

Dabei kommt man auf 1 9 = 1 3 2 = 3-2 < 1 4 und auf 1 3 = 1 3 = 3-1 > 1 4 .

Und da wir bei log 3 ( 1 4 ) ja das ☐ von 3 = 1 4 suchen, muss dieses ☐ irgendwo zwischen -2 und -1 liegen, wegen:
3-2 = 1 3 2 = 1 9 < 1 4 < 1 3 = 1 3 = 3-1

Es gilt somit: -2 < log 3 ( 1 4 ) < -1

1. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

Vereinfache lg( 0,0001x ) -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( 0,0001x ) -3 lg( x )
= lg( 0,0001 ) + lg( x ) -3 lg( x )
= lg( 10 -4 ) + lg( x ) -3 lg( x )
= -4 + lg( x ) -3 lg( x )
= -2 lg( x ) -4

1. Logarithmusgesetz rückwärts

Beispiel:

Vereinfache: lg( 200 ) + lg( 50 ) .

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lg( 200 ) + lg( 50 )

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

= lg( 200 · 50 )

= lg( 10000 )

= lg( 10 4 )

= 4

2. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

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

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

Beide Logarithmusgesetze

Beispiel:

Vereinfache den Term lg( 20 ) - lg( 1 25 x 3 ) + lg( 1 500 ) soweit wie möglich.

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lg( 20 ) - lg( 1 25 x 3 ) + lg( 1 500 )

= lg( 20 ) - lg( 1 25 x -3 ) + lg( 1 500 )

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

= lg( 20 ) + lg( 1 ) - ( lg( 1 25 ) + lg( 1 x 3 ) ) + ( lg( 1 500 ) + lg( 1 ) )

= lg( 20 ) + lg( 1 ) - lg( 1 25 ) - lg( 1 x 3 ) + lg( 1 500 ) + lg( 1 )

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

= lg( 20 ) +0 - lg( 1 25 ) +3 lg( x ) + lg( 1 500 ) +0

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

= lg( 20 ) +0 - lg( 1 ) + lg( 25 ) +3 lg( x ) + lg( 1 ) - lg( 500 ) +0

= 3 lg( x ) - lg( 500 ) + lg( 25 ) + lg( 20 )

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

= 3 lg( x ) + lg( 1 500 · 25 · 20 )

= 3 lg( x ) + lg( 1 20 · 20 )

= 3 lg( x ) + lg( 1 )

= 3 lg( x )