Aufgabenbeispiele von Logarithmus

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log berechnen (einfach)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 5 (25) .

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Wir suchen den Logarithmus von 25 zur Basis 5, also die Hochzahl mit der man 5 potenzieren muss, um auf 25 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 5 = 25 gilt.

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

log 5 (25) = 2, eben weil 52 = 25 gilt .

log berechnen

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 5 (1) .

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Wir suchen den Logarithmus von 1 zur Basis 5, also die Hochzahl mit der man 5 potenzieren muss, um auf 1 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 5 = 1 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 5-Potenz zu schreiben versuchen, also 5 = 1

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

log 5 (1) = 0, eben weil 50 = 1 gilt .

log berechnen (schwer)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 16 ( 1 16 ) .

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Zuerst schreiben wir 1 16 um: 1 16 = 16 - 1 2

log 16 ( 1 16 ) = log 16 ( 16 - 1 2 ) heißt, dass wir den Logarithmus von 16 - 1 2 zur Basis 16 suchen, also die Hochzahl mit der man 16 potenzieren muss, um auf 16 - 1 2 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 16 = 16 - 1 2 gilt.

Damit steht die Lösung praktisch schon da: log 16 ( 1 16 ) = log 16 ( 16 - 1 2 ) = - 1 2 , eben weil 16 - 1 2 = 1 16 gilt .

log im Interval bestimmen

Beispiel:

Finde zwei benachbarte ganze Zahlen, zwischen denen der Logarithmus log 2 (210) liegt.

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Wir suchen 2er-Potenzen in der Näher von 210, also eine die gerade noch kleiner und eine die schon größer als 210 ist.

Dabei kommt man auf 2 7 = 27 < 210 und auf 2 8 = 28 > 210.

Und da wir bei log 2 (210) ja das ☐ von 2 = 210 suchen, muss dieses ☐ irgendwo zwischen 7 und 8 liegen, wegen:
27 = 2 7 < 210 < 2 8 = 28

Es gilt somit: 7 < log 2 (210) < 8

1. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

Vereinfache log 16 ( 256 x ) + log 16 ( 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 16 ( 256 x ) + log 16 ( x )
= log 16 ( 256 ) - log 16 ( x ) + log 16 ( x )
= log 16 ( 16 2 ) - log 16 ( x ) + log 16 ( x )
= 2 - log 16 ( x ) + log 16 ( x )
= 2

1. Logarithmusgesetz rückwärts

Beispiel:

Vereinfache: log 3 ( 180 ) - log 3 ( 20 ) .

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log 3 ( 180 ) - log 3 ( 20 )

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

= log 3 ( 180 20 )

= log 3 ( 9 )

= log 3 ( 3 2 )

= 2

2. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

Vereinfache den Term lg( x 3 ) +2 lg( x 4 ) + lg( 1 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 4 ) + lg( 1 x )
= lg( x 3 ) +2 lg( x 4 ) + lg( x - 1 2 )
= 3 lg( x ) +8 lg( x ) - 1 2 lg( x )
= 21 2 lg( x )

Beide Logarithmusgesetze

Beispiel:

Vereinfache den Term lg( 25 x 2 ) + lg( 50 x 2 ) - lg( 12500 ) soweit wie möglich.

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lg( 25 x 2 ) + lg( 50 x 2 ) - lg( 12500 )

= lg( 25 x -2 ) + lg( 50 x 2 ) - lg( 12500 )

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

= lg( 25 ) + lg( 1 x 2 ) + ( lg( 50 ) + lg( x 2 ) ) - ( lg( 12500 ) + lg( 1 ) )

= lg( 25 ) + lg( 1 x 2 ) + lg( 50 ) + lg( x 2 ) - lg( 12500 ) - lg( 1 )

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

= lg( 25 ) -2 lg( x ) + lg( 50 ) +2 lg( x ) - lg( 12500 ) +0

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

= lg( 25 ) -2 lg( x ) + lg( 50 ) +2 lg( x ) - lg( 12500 ) +0

= - lg( 12500 ) + lg( 50 ) + lg( 25 )

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

= lg( 1 12500 · 50 · 25 )

= lg( 1 10 )

= lg( 10 -1 )

= -1