Aufgabenbeispiele von Logarithmus

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log berechnen (einfach)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 2 (32) .

Lösung einblenden

Wir suchen den Logarithmus von 32 zur Basis 2, also die Hochzahl mit der man 2 potenzieren muss, um auf 32 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 2 = 32 gilt.

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

log 2 (32) = 5, eben weil 25 = 32 gilt .

log berechnen

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 3 ( 3 ) .

Lösung einblenden

Wir suchen den Logarithmus von 3 zur Basis 3, also die Hochzahl mit der man 3 potenzieren muss, um auf 3 zu kommen.

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

Wenn wir jetzt die 3 als 3 1 2 umschreiben, steht die Lösung praktisch schon da: 3 = 3 1 2

log 3 ( 3 ) = 1 2 , eben weil 3 1 2 = 3 gilt .

log berechnen (schwer)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 3 ( 1 3 ) .

Lösung einblenden

Zuerst schreiben wir 1 3 um: 1 3 = 3 - 1 2

log 3 ( 1 3 ) = log 3 ( 3 - 1 2 ) heißt, dass wir den Logarithmus von 3 - 1 2 zur Basis 3 suchen, also die Hochzahl mit der man 3 potenzieren muss, um auf 3 - 1 2 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 3 = 3 - 1 2 gilt.

Damit steht die Lösung praktisch schon da: log 3 ( 1 3 ) = log 3 ( 3 - 1 2 ) = - 1 2 , eben weil 3 - 1 2 = 1 3 gilt .

log im Interval bestimmen

Beispiel:

Finde zwei benachbarte ganze Zahlen, zwischen denen der Logarithmus log 5 (123) liegt.

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Wir suchen 5er-Potenzen in der Näher von 123, also eine die gerade noch kleiner und eine die schon größer als 123 ist.

Dabei kommt man auf 5 2 = 52 < 123 und auf 5 3 = 53 > 123.

Und da wir bei log 5 (123) ja das ☐ von 5 = 123 suchen, muss dieses ☐ irgendwo zwischen 2 und 3 liegen, wegen:
52 = 5 2 < 123 < 5 3 = 53

Es gilt somit: 2 < log 5 (123) < 3

1. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

Vereinfache lg( 10x ) -2 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( 10x ) -2 lg( x )
= lg( 10 ) + lg( x ) -2 lg( x )
= 1 + lg( x ) -2 lg( x )
= - lg( x ) +1

1. Logarithmusgesetz rückwärts

Beispiel:

Vereinfache: lg( 0,5 ) - lg( 50 ) .

Lösung einblenden

lg( 0,5 ) - lg( 50 )

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

= lg( 0.5 50 )

= lg( 0,01 )

= lg( 10 -2 )

= -2

2. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

Vereinfache den Term 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 4 )
= 4 lg( x )
= 4 lg( x )

Beide Logarithmusgesetze

Beispiel:

Vereinfache den Term lg( 5 x ) + lg( 2 5 x 4 ) - lg( 1 50 x 3 ) soweit wie möglich.

Lösung einblenden

lg( 5 x ) + lg( 2 5 x 4 ) - lg( 1 50 x 3 )

= lg( 5 x -1 ) + lg( 2 5 x 4 ) - lg( 1 50 x 3 )

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

= lg( 5 ) + lg( 1 x ) + ( lg( 2 5 ) + lg( x 4 ) ) - ( lg( 1 50 ) + lg( x 3 ) )

= lg( 5 ) + lg( 1 x ) + lg( 2 5 ) + lg( x 4 ) - lg( 1 50 ) - lg( x 3 )

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

= lg( 5 ) - lg( x ) + lg( 2 5 ) +4 lg( x ) - lg( 1 50 ) -3 lg( x )

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

= lg( 5 ) - lg( x ) + lg( 2 ) - lg( 5 ) +4 lg( x ) - lg( 1 ) + lg( 50 ) -3 lg( x )

= lg( 50 ) + lg( 2 )

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

= lg( 50 · 2 )

= lg( 100 )

= lg( 10 2 )

= 2