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 4 (1) .

Lösung einblenden

Wir suchen den Logarithmus von 1 zur Basis 4, also die Hochzahl mit der man 4 potenzieren muss, um auf 1 zu kommen.

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

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

log 4 (1) = 0, eben weil 40 = 1 gilt .

log berechnen

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 4 ( 4 4 ) .

Lösung einblenden

Wir suchen den Logarithmus von 4 4 zur Basis 4, also die Hochzahl mit der man 4 potenzieren muss, um auf 4 4 zu kommen.

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

Wenn wir jetzt die 4 4 als 4 1 4 umschreiben, steht die Lösung praktisch schon da: 4 = 4 1 4

log 4 ( 4 4 ) = 1 4 , eben weil 4 1 4 = 4 4 gilt .

log berechnen (schwer)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 10 ( 10 ) .

Lösung einblenden

Zuerst schreiben wir 10 um: 10 = 10 1 2

log 10 ( 10 ) = log 10 ( 10 1 2 ) heißt, dass wir den Logarithmus von 10 1 2 zur Basis 10 suchen, also die Hochzahl mit der man 10 potenzieren muss, um auf 10 1 2 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 10 = 10 1 2 gilt.

Damit steht die Lösung praktisch schon da: log 10 ( 10 ) = log 10 ( 10 1 2 ) = 1 2 , eben weil 10 1 2 = 10 gilt .

log im Interval bestimmen

Beispiel:

Finde zwei benachbarte ganze Zahlen, zwischen denen der Logarithmus log 10 (950) liegt.

Lösung einblenden

Wir suchen 10er-Potenzen in der Näher von 950, also eine die gerade noch kleiner und eine die schon größer als 950 ist.

Dabei kommt man auf 10 2 = 102 < 950 und auf 10 3 = 103 > 950.

Und da wir bei log 10 (950) ja das ☐ von 10 = 950 suchen, muss dieses ☐ irgendwo zwischen 2 und 3 liegen, wegen:
102 = 10 2 < 950 < 10 3 = 103

Es gilt somit: 2 < log 10 (950) < 3

1. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

Vereinfache lg( 1000000000x ) + 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( 1000000000x ) + lg( x )
= lg( 1000000000 ) + lg( x ) + lg( x )
= lg( 10 9 ) + lg( x ) + lg( x )
= 9 + lg( x ) + lg( x )
= 2 lg( x ) +9

1. Logarithmusgesetz rückwärts

Beispiel:

Vereinfache: lg( 2000 ) + lg( 5 ) .

Lösung einblenden

lg( 2000 ) + lg( 5 )

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

= lg( 2000 · 5 )

= lg( 10000 )

= lg( 10 4 )

= 4

2. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

Es gilt mit dem Logarithmusgesetz log(ab) = b⋅log(a):
lg( 1 x ) + lg( x 3 )
= lg( x - 1 2 ) + lg( x 3 )
= - 1 2 lg( x ) +3 lg( x )
= 5 2 lg( x )

Beide Logarithmusgesetze

Beispiel:

Vereinfache den Term lg( 1 20000 x 2 ) - lg( 1 4 x ) - lg( 1 5 x ) soweit wie möglich.

Lösung einblenden

lg( 1 20000 x 2 ) - lg( 1 4 x ) - lg( 1 5 x )

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

= lg( 1 20000 ) + lg( x 2 ) - ( lg( 1 4 ) + lg( x ) ) - ( lg( 1 5 ) + lg( x ) )

= lg( 1 20000 ) + lg( x 2 ) - lg( 1 4 ) - lg( x ) - lg( 1 5 ) - lg( x )

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

= lg( 1 20000 ) +2 lg( x ) - lg( 1 4 ) - lg( x ) - lg( 1 5 ) - 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( 20000 ) +2 lg( x ) - lg( 1 ) + lg( 4 ) - lg( x ) - lg( 1 ) + lg( 5 ) - lg( x )

= - lg( 20000 ) + lg( 5 ) + lg( 4 )

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

= lg( 1 20000 · 5 · 4 )

= lg( 1 1000 )

= lg( 10 -3 )

= -3