Aufgabenbeispiele von Logarithmus

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log berechnen (einfach)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 18 (324) .

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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 2 ( 2 3 ) .

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Wir suchen den Logarithmus von 2 3 zur Basis 2, also die Hochzahl mit der man 2 potenzieren muss, um auf 2 3 zu kommen.

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

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

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

log berechnen (schwer)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 15 ( 1 15 ) .

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Zuerst schreiben wir 1 15 um: 1 15 = 15 - 1 2

log 15 ( 1 15 ) = log 15 ( 15 - 1 2 ) heißt, dass wir den Logarithmus von 15 - 1 2 zur Basis 15 suchen, also die Hochzahl mit der man 15 potenzieren muss, um auf 15 - 1 2 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 15☐ = 15 - 1 2 gilt.

Damit steht die Lösung praktisch schon da: log 15 ( 1 15 ) = log 15 ( 15 - 1 2 ) = - 1 2 , eben weil 15 - 1 2 = 1 15 gilt .

log im Interval bestimmen

Beispiel:

Finde zwei benachbarte ganze Zahlen, zwischen denen der Logarithmus log 4 (29) liegt.

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Wir suchen 4er-Potenzen in der Näher von 29, also eine die gerade noch kleiner und eine die schon größer als 29 ist.

Dabei kommt man auf 4 2 = 42 < 29 und auf 4 3 = 43 > 29.

Und da wir bei log 4 (29) ja das ☐ von 4☐ = 29 suchen, muss dieses ☐ irgendwo zwischen 2 und 3 liegen, wegen:
42 = 4 2 < 29 < 4 3 = 43

Es gilt somit: 2 < log 4 (29) < 3

1. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

Vereinfache lg( 10000000x ) -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( 10000000x ) -2 lg( x )
= lg( 10000000 ) + lg( x ) -2 lg( x )
= lg( 10 7 ) + lg( x ) -2 lg( x )
= 7 + lg( x ) -2 lg( x )
= - lg( x ) +7

1. Logarithmusgesetz rückwärts

Beispiel:

Vereinfache: lg( 50000 ) + lg( 2 ) .

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lg( 50000 ) + lg( 2 )

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

= lg( 50000 · 2 )

= lg( 100000 )

= lg( 10 5 )

= 5

2. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

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

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

Beide Logarithmusgesetze

Beispiel:

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

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lg( 5 x 3 ) + lg( 5x ) + lg( 2 5 x 4 )

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

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

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

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

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

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

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

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

= lg( 5 ) + lg( 2 )

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

= lg( 5 · 2 )

= lg( 10 )

= lg( 10 )

= 1