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 18 (324) .

Lösung einblenden

Wir suchen den Logarithmus von 324 zur Basis 18, also die Hochzahl mit der man 18 potenzieren muss, um auf 324 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 18 = 324 gilt.

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

log 18 (324) = 2, eben weil 182 = 324 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 100 ( 10 ) .

Lösung einblenden

Da wir nicht den Logarithmus zur Basis 10 sondern zur Basis 100 suchen und 100 gerade 10² ist (also 10 = 100 = 100 1 2 ), formen wir 10 noch so um, dass sie 100 als Basis hat:

10 = 100 1 2

log 100 ( 10 ) heißt, dass wir den Logarithmus von 10 = 100 1 2 zur Basis 100 suchen, also die Hochzahl mit der man 100 potenzieren muss, um auf 10 = 100 1 2 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 100 = 10 = 100 1 2 gilt.

Damit steht die Lösung praktisch schon da: log 100 ( 10 ) = log 100 ( 100 1 2 ) = 1 2 , eben weil 100 1 2 = 10 gilt .

log im Interval bestimmen

Beispiel:

Finde zwei benachbarte ganze Zahlen, zwischen denen der Logarithmus log 16 (97) liegt.

Lösung einblenden

Wir suchen 16er-Potenzen in der Näher von 97, also eine die gerade noch kleiner und eine die schon größer als 97 ist.

Dabei kommt man auf 16 = 161 < 97 und auf 16 2 = 162 > 97.

Und da wir bei log 16 (97) ja das ☐ von 16 = 97 suchen, muss dieses ☐ irgendwo zwischen 1 und 2 liegen, wegen:
161 = 16 < 97 < 16 2 = 162

Es gilt somit: 1 < log 16 (97) < 2

1. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

Vereinfache lg( 1000 x ) -3 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( 1000 x ) -3 lg( x )
= lg( 1000 ) - lg( x ) -3 lg( x )
= lg( 10 3 ) - lg( x ) -3 lg( x )
= 3 - lg( x ) -3 lg( x )
= -4 lg( x ) +3

1. Logarithmusgesetz rückwärts

Beispiel:

Vereinfache: log 3 ( 54 ) - log 3 ( 2 ) .

Lösung einblenden

log 3 ( 54 ) - log 3 ( 2 )

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

= log 3 ( 54 2 )

= log 3 ( 27 )

= log 3 ( 3 3 )

= 3

2. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

Beide Logarithmusgesetze

Beispiel:

Vereinfache den Term lg( 1 200 x 3 ) + lg( 50 x 4 ) + lg( 4 x 2 ) soweit wie möglich.

Lösung einblenden

lg( 1 200 x 3 ) + lg( 50 x 4 ) + lg( 4 x 2 )

= lg( 1 200 x 3 ) + lg( 50 x -4 ) + lg( 4 x -2 )

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

= lg( 1 200 ) + lg( x 3 ) + ( lg( 50 ) + lg( 1 x 4 ) ) + ( lg( 4 ) + lg( 1 x 2 ) )

= lg( 1 200 ) + lg( x 3 ) + lg( 50 ) + lg( 1 x 4 ) + lg( 4 ) + lg( 1 x 2 )

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

= lg( 1 200 ) +3 lg( x ) + lg( 50 ) -4 lg( x ) + lg( 4 ) -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( 200 ) +3 lg( x ) + lg( 50 ) -4 lg( x ) + lg( 4 ) -2 lg( x )

= -3 lg( x ) - lg( 200 ) + lg( 50 ) + lg( 4 )

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

= -3 lg( x ) + lg( 1 200 · 50 · 4 )

= -3 lg( x ) + lg( 1 4 · 4 )

= -3 lg( x ) + lg( 1 )

= -3 lg( x )