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 13 ( 1 169 ) .

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Wir suchen den Logarithmus von 1 169 zur Basis 13, also die Hochzahl mit der man 13 potenzieren muss, um auf 1 169 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 13 = 1 169 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 13-Potenz zu schreiben versuchen, also 13 = 1 169

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

log 13 ( 1 169 ) = -2, eben weil 13-2 = 1 169 gilt .

log berechnen (schwer)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 16 ( 16 ) .

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Zuerst schreiben wir 16 um: 16 = 16 1 2

log 16 ( 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 ( 16 ) = log 16 ( 16 1 2 ) = 1 2 , eben weil 16 1 2 = 16 gilt .

log im Interval bestimmen

Beispiel:

Finde zwei benachbarte ganze Zahlen, zwischen denen der Logarithmus log 18 (146) liegt.

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Wir suchen 18er-Potenzen in der Näher von 146, also eine die gerade noch kleiner und eine die schon größer als 146 ist.

Dabei kommt man auf 18 = 181 < 146 und auf 18 2 = 182 > 146.

Und da wir bei log 18 (146) ja das ☐ von 18 = 146 suchen, muss dieses ☐ irgendwo zwischen 1 und 2 liegen, wegen:
181 = 18 < 146 < 18 2 = 182

Es gilt somit: 1 < log 18 (146) < 2

1. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

Vereinfache log 4 ( 16x ) - log 4 ( 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 4 ( 16x ) - log 4 ( x )
= log 4 ( 16 ) + log 4 ( x ) - log 4 ( x )
= log 4 ( 4 2 ) + log 4 ( x ) - log 4 ( x )
= 2 + log 4 ( x ) - log 4 ( x )
= 2

1. Logarithmusgesetz rückwärts

Beispiel:

Vereinfache: lg( 0,2 ) - lg( 20 ) .

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lg( 0,2 ) - lg( 20 )

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

= lg( 0.2 20 )

= lg( 0,01 )

= lg( 10 -2 )

= -2

2. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

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

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Es gilt mit dem Logarithmusgesetz log(ab) = b⋅log(a):
2 lg( x 3 )
= 6 lg( x )
= 6 lg( x )

Beide Logarithmusgesetze

Beispiel:

Vereinfache den Term lg( 5 x 4 ) - lg( 250x ) + lg( 50x ) soweit wie möglich.

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lg( 5 x 4 ) - lg( 250x ) + lg( 50x )

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

= lg( 5 ) + lg( x 4 ) - ( lg( 250 ) + lg( x ) ) + ( lg( 50 ) + lg( x ) )

= lg( 5 ) + lg( x 4 ) - lg( 250 ) - lg( x ) + lg( 50 ) + lg( x )

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

= lg( 5 ) +4 lg( x ) - lg( 250 ) - lg( x ) + lg( 50 ) + lg( x )

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

= lg( 5 ) +4 lg( x ) - lg( 250 ) - lg( x ) + lg( 50 ) + lg( x )

= 4 lg( x ) - lg( 250 ) + lg( 50 ) + lg( 5 )

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

= 4 lg( x ) + lg( 1 250 · 50 · 5 )

= 4 lg( x ) + lg( 1 5 · 5 )

= 4 lg( x ) + lg( 1 )

= 4 lg( x )