Aufgabenbeispiele von Logarithmus

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log berechnen (einfach)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 2 (128) .

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Wir suchen den Logarithmus von 128 zur Basis 2, also die Hochzahl mit der man 2 potenzieren muss, um auf 128 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 2 = 128 gilt.

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

log 2 (128) = 7, eben weil 27 = 128 gilt .

log berechnen

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 3 ( 3 3 ) .

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

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

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

log 3 ( 3 3 ) = 1 3 , eben weil 3 1 3 = 3 3 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 11 (80) liegt.

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Wir suchen 11er-Potenzen in der Näher von 80, also eine die gerade noch kleiner und eine die schon größer als 80 ist.

Dabei kommt man auf 11 = 111 < 80 und auf 11 2 = 112 > 80.

Und da wir bei log 11 (80) ja das ☐ von 11 = 80 suchen, muss dieses ☐ irgendwo zwischen 1 und 2 liegen, wegen:
111 = 11 < 80 < 11 2 = 112

Es gilt somit: 1 < log 11 (80) < 2

1. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

Vereinfache lg( 1000x ) -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( 1000x ) -2 lg( x )
= lg( 1000 ) + lg( x ) -2 lg( x )
= lg( 10 3 ) + lg( x ) -2 lg( x )
= 3 + lg( x ) -2 lg( x )
= - lg( x ) +3

1. Logarithmusgesetz rückwärts

Beispiel:

Vereinfache: log 12 ( 432 ) - log 12 ( 3 ) .

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log 12 ( 432 ) - log 12 ( 3 )

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

= log 12 ( 432 3 )

= log 12 ( 144 )

= log 12 ( 12 2 )

= 2

2. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

Vereinfache den Term lg( x ) -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 ) -2 lg( x )
= lg( x 1 2 ) -2 lg( x 1 2 )
= 1 2 lg( x ) - lg( x )
= - 1 2 lg( x )

Beide Logarithmusgesetze

Beispiel:

Vereinfache den Term - lg( 1250x ) + lg( 50 x 3 ) + lg( 25 x 3 ) soweit wie möglich.

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- lg( 1250x ) + lg( 50 x 3 ) + lg( 25 x 3 )

= - lg( 1250x ) + lg( 50 x 3 ) + lg( 25 x -3 )

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

= -( lg( 1250 ) + lg( x ) ) + ( lg( 50 ) + lg( x 3 ) ) + ( lg( 25 ) + lg( 1 x 3 ) )

= - lg( 1250 ) - lg( x ) + lg( 50 ) + lg( x 3 ) + lg( 25 ) + lg( 1 x 3 )

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

= - lg( 1250 ) - lg( x ) + lg( 50 ) +3 lg( x ) + lg( 25 ) -3 lg( x )

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

= - lg( 1250 ) - lg( x ) + lg( 50 ) +3 lg( x ) + lg( 25 ) -3 lg( x )

= - lg( x ) - lg( 1250 ) + lg( 50 ) + lg( 25 )

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

= - lg( x ) + lg( 1 1250 · 50 · 25 )

= - lg( x ) + lg( 1 25 · 25 )

= - lg( x ) + lg( 1 )

= - lg( x )