Aufgabenbeispiele von Logarithmus

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log berechnen (einfach)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 2 (32) .

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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 11 ( 1 121 ) .

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Wir suchen den Logarithmus von 1 121 zur Basis 11, also die Hochzahl mit der man 11 potenzieren muss, um auf 1 121 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 11 = 1 121 gilt.

An dem Bruch mit der 1 im Zähler kann man schnell erkennen, dass die Hochzahl negativ sein muss. Um auf den Betrag des gesuchten Exponenten zu kommen, können wir auch zuerst mal nur den Nenner als 11-Potenz zu schreiben versuchen, also 11 = 1 121

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

log 11 ( 1 121 ) = -2, eben weil 11-2 = 1 121 gilt .

log berechnen (schwer)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 2 ( 2 ) .

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Zuerst schreiben wir 2 um: 2 = 2 1 2

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

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

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

log im Interval bestimmen

Beispiel:

Finde zwei benachbarte ganze Zahlen, zwischen denen der Logarithmus log 19 ( 1 348 ) liegt.

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Wir suchen 19er-Potenzen in der Näher von 1 348 , also eine die gerade noch kleiner und eine die schon größer als 1 348 ist.

Dabei kommt man auf 1 361 = 1 19 2 = 19-2 < 1 348 und auf 1 19 = 1 19 = 19-1 > 1 348 .

Und da wir bei log 19 ( 1 348 ) ja das ☐ von 19 = 1 348 suchen, muss dieses ☐ irgendwo zwischen -2 und -1 liegen, wegen:
19-2 = 1 19 2 = 1 361 < 1 348 < 1 19 = 1 19 = 19-1

Es gilt somit: -2 < log 19 ( 1 348 ) < -1

1. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

Vereinfache log 3 ( 27x ) - log 3 ( 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 3 ( 27x ) - log 3 ( x )
= log 3 ( 27 ) + log 3 ( x ) - log 3 ( x )
= log 3 ( 3 3 ) + log 3 ( x ) - log 3 ( x )
= 3 + log 3 ( x ) - log 3 ( x )
= 3

1. Logarithmusgesetz rückwärts

Beispiel:

Vereinfache: lg( 0,02 ) - lg( 20 ) .

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lg( 0,02 ) - lg( 20 )

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

= lg( 0.02 20 )

= lg( 0,001 )

= lg( 10 -3 )

= -3

2. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

Vereinfache den Term lg( x 3 ) +2 lg( x ) zu einem Vielfachen von lg( x ) .

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Es gilt mit dem Logarithmusgesetz log(ab) = b⋅log(a):
lg( x 3 ) +2 lg( x )
= lg( x 3 ) +2 lg( x 1 2 )
= 3 lg( x ) + lg( x )
= 4 lg( x )

Beide Logarithmusgesetze

Beispiel:

Vereinfache den Term lg( 20 ) + lg( 1 1000 x 2 ) + lg( 50 x 3 ) soweit wie möglich.

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lg( 20 ) + lg( 1 1000 x 2 ) + lg( 50 x 3 )

= lg( 20 ) + lg( 1 1000 x -2 ) + lg( 50 x 3 )

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

= lg( 20 ) + lg( 1 ) + ( lg( 1 1000 ) + lg( 1 x 2 ) ) + ( lg( 50 ) + lg( x 3 ) )

= lg( 20 ) + lg( 1 ) + lg( 1 1000 ) + lg( 1 x 2 ) + lg( 50 ) + lg( x 3 )

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

= lg( 20 ) +0 + lg( 1 1000 ) -2 lg( x ) + lg( 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( 20 ) +0 + lg( 1 ) - lg( 1000 ) -2 lg( x ) + lg( 50 ) +3 lg( x )

= lg( x ) - lg( 1000 ) + lg( 50 ) + lg( 20 )

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

= lg( x ) + lg( 1 1000 · 50 · 20 )

= lg( x ) + lg( 1 20 · 20 )

= lg( x ) + lg( 1 )

= lg( x )