Aufgabenbeispiele von Logarithmus

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log berechnen (einfach)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 2 (64) .

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Wir suchen den Logarithmus von 64 zur Basis 2, also die Hochzahl mit der man 2 potenzieren muss, um auf 64 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 2 = 64 gilt.

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

log 2 (64) = 6, eben weil 26 = 64 gilt .

log berechnen

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 5 ( 5 4 ) .

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Wir suchen den Logarithmus von 5 4 zur Basis 5, also die Hochzahl mit der man 5 potenzieren muss, um auf 5 4 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 5 = 5 4 gilt.

Wenn wir jetzt die 5 4 als 5 1 4 umschreiben, steht die Lösung praktisch schon da: 5 = 5 1 4

log 5 ( 5 4 ) = 1 4 , eben weil 5 1 4 = 5 4 gilt .

log berechnen (schwer)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 5 ( 125 ) .

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Zuerst schreiben wir 125 um: 125 = 125 1 2

Man kann erkennen, dass 125 eine Potenz ist: 125 = 5 3

Also schreiben wir 125 = 125 1 2 = ( 5 3 ) 1 2 = 5 3 2

log 5 ( 125 ) = log 5 ( 5 3 2 ) heißt, dass wir den Logarithmus von 5 3 2 zur Basis 5 suchen, also die Hochzahl mit der man 5 potenzieren muss, um auf 5 3 2 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 5 = 5 3 2 gilt.

Damit steht die Lösung praktisch schon da: log 5 ( 125 ) = log 5 ( 5 3 2 ) = 3 2 , eben weil 5 3 2 = 125 gilt .

log im Interval bestimmen

Beispiel:

Finde zwei benachbarte ganze Zahlen, zwischen denen der Logarithmus log 12 (30) liegt.

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Wir suchen 12er-Potenzen in der Näher von 30, also eine die gerade noch kleiner und eine die schon größer als 30 ist.

Dabei kommt man auf 12 = 121 < 30 und auf 12 2 = 122 > 30.

Und da wir bei log 12 (30) ja das ☐ von 12 = 30 suchen, muss dieses ☐ irgendwo zwischen 1 und 2 liegen, wegen:
121 = 12 < 30 < 12 2 = 122

Es gilt somit: 1 < log 12 (30) < 2

1. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

Vereinfache log 4 ( 4x ) - log 4 ( 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):
log 4 ( 4x ) - log 4 ( x )
= log 4 ( 4 ) + log 4 ( x ) - log 4 ( x )
= 1 + log 4 ( x ) - log 4 ( x )
= 1

1. Logarithmusgesetz rückwärts

Beispiel:

Vereinfache: lg( 40 ) + lg( 25 ) .

Lösung einblenden

lg( 40 ) + lg( 25 )

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

= lg( 40 · 25 )

= lg( 1000 )

= lg( 10 3 )

= 3

2. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

Vereinfache den Term lg( x ) + lg( x 4 ) zu einem Vielfachen von lg( x ) .

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Es gilt mit dem Logarithmusgesetz log(ab) = b⋅log(a):
lg( x ) + lg( x 4 )
= lg( x 1 2 ) + lg( x 4 )
= 1 2 lg( x ) +4 lg( x )
= 9 2 lg( x )

Beide Logarithmusgesetze

Beispiel:

Vereinfache den Term lg( 1 2500 x 4 ) - lg( 1 50 x 4 ) + lg( 5 ) soweit wie möglich.

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lg( 1 2500 x 4 ) - lg( 1 50 x 4 ) + lg( 5 )

= lg( 1 2500 x -4 ) - lg( 1 50 x -4 ) + lg( 5 )

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

= lg( 1 2500 ) + lg( 1 x 4 ) - ( lg( 1 50 ) + lg( 1 x 4 ) ) + ( lg( 5 ) + lg( 1 ) )

= lg( 1 2500 ) + lg( 1 x 4 ) - lg( 1 50 ) - lg( 1 x 4 ) + lg( 5 ) + lg( 1 )

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

= lg( 1 2500 ) -4 lg( x ) - lg( 1 50 ) +4 lg( x ) + lg( 5 ) +0

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

= lg( 1 ) - lg( 2500 ) -4 lg( x ) - lg( 1 ) + lg( 50 ) +4 lg( x ) + lg( 5 ) +0

= - lg( 2500 ) + lg( 50 ) + lg( 5 )

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

= lg( 1 2500 · 50 · 5 )

= lg( 1 10 )

= lg( 10 -1 )

= -1