Aufgabenbeispiele von Logarithmus

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log berechnen (einfach)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 19 (361) .

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Wir suchen den Logarithmus von 361 zur Basis 19, also die Hochzahl mit der man 19 potenzieren muss, um auf 361 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 19 = 361 gilt.

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

log 19 (361) = 2, eben weil 192 = 361 gilt .

log berechnen

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 18 ( 1 324 ) .

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Wir suchen den Logarithmus von 1 324 zur Basis 18, also die Hochzahl mit der man 18 potenzieren muss, um auf 1 324 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 18 = 1 324 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 18-Potenz zu schreiben versuchen, also 18 = 1 324

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

log 18 ( 1 324 ) = -2, eben weil 18-2 = 1 324 gilt .

log berechnen (schwer)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 11 ( 11 ) .

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Zuerst schreiben wir 11 um: 11 = 11 1 2

log 11 ( 11 ) = log 11 ( 11 1 2 ) heißt, dass wir den Logarithmus von 11 1 2 zur Basis 11 suchen, also die Hochzahl mit der man 11 potenzieren muss, um auf 11 1 2 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 11 = 11 1 2 gilt.

Damit steht die Lösung praktisch schon da: log 11 ( 11 ) = log 11 ( 11 1 2 ) = 1 2 , eben weil 11 1 2 = 11 gilt .

log im Interval bestimmen

Beispiel:

Finde zwei benachbarte ganze Zahlen, zwischen denen der Logarithmus log 3 (14) liegt.

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Wir suchen 3er-Potenzen in der Näher von 14, also eine die gerade noch kleiner und eine die schon größer als 14 ist.

Dabei kommt man auf 3 2 = 32 < 14 und auf 3 3 = 33 > 14.

Und da wir bei log 3 (14) ja das ☐ von 3 = 14 suchen, muss dieses ☐ irgendwo zwischen 2 und 3 liegen, wegen:
32 = 3 2 < 14 < 3 3 = 33

Es gilt somit: 2 < log 3 (14) < 3

1. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

Vereinfache lg( 10000000x ) -4 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 ) -4 lg( x )
= lg( 10000000 ) + lg( x ) -4 lg( x )
= lg( 10 7 ) + lg( x ) -4 lg( x )
= 7 + lg( x ) -4 lg( x )
= -3 lg( x ) +7

1. Logarithmusgesetz rückwärts

Beispiel:

Vereinfache: lg( 400000000 ) + lg( 25 ) .

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lg( 400000000 ) + lg( 25 )

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

= lg( 400000000 · 25 )

= lg( 10000000000 )

= lg( 10 10 )

= 10

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( 1 20 x 2 ) + lg( 4x ) + lg( 5 4 x 3 ) soweit wie möglich.

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- lg( 1 20 x 2 ) + lg( 4x ) + lg( 5 4 x 3 )

= - lg( 1 20 x -2 ) + lg( 4x ) + lg( 5 4 x -3 )

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

= -( lg( 1 20 ) + lg( 1 x 2 ) ) + ( lg( 4 ) + lg( x ) ) + ( lg( 5 4 ) + lg( 1 x 3 ) )

= - lg( 1 20 ) - lg( 1 x 2 ) + lg( 4 ) + lg( x ) + lg( 5 4 ) + lg( 1 x 3 )

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

= - lg( 1 20 ) +2 lg( x ) + lg( 4 ) + lg( x ) + lg( 5 4 ) -3 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( 20 ) +2 lg( x ) + lg( 4 ) + lg( x ) + lg( 5 ) - lg( 4 ) -3 lg( x )

= lg( 20 ) + lg( 5 )

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

= lg( 20 · 5 )

= lg( 100 )

= lg( 10 2 )

= 2