Aufgabenbeispiele von Logarithmus

Durch Aktualisieren des Browsers (z.B. mit Taste F5) kann man neue Beispielaufgaben sehen


log berechnen (einfach)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 14 (196) .

Lösung einblenden

Wir suchen den Logarithmus von 196 zur Basis 14, also die Hochzahl mit der man 14 potenzieren muss, um auf 196 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 14 = 196 gilt.

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

log 14 (196) = 2, eben weil 142 = 196 gilt .

log berechnen

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 3 ( 3 ) .

Lösung einblenden

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

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

Wenn wir jetzt die 3 als 3 1 2 umschreiben, steht die Lösung praktisch schon da: 3 = 3 1 2

log 3 ( 3 ) = 1 2 , eben weil 3 1 2 = 3 gilt .

log berechnen (schwer)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 10 ( 1 1000000000 ) .

Lösung einblenden

Zuerst schreiben wir 1 1000000000 um: 1 1000000000 = 1000000000 - 1 2

Man kann erkennen, dass 1000000000 eine Potenz ist: 1000000000 = 10 9

Also schreiben wir 1 1000000000 = 1000000000 - 1 2 = ( 10 9 ) - 1 2 = 10 - 9 2

log 10 ( 1 1000000000 ) = log 10 ( 10 - 9 2 ) heißt, dass wir den Logarithmus von 10 - 9 2 zur Basis 10 suchen, also die Hochzahl mit der man 10 potenzieren muss, um auf 10 - 9 2 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 10 = 10 - 9 2 gilt.

Damit steht die Lösung praktisch schon da: log 10 ( 1 1000000000 ) = log 10 ( 10 - 9 2 ) = - 9 2 , eben weil 10 - 9 2 = 1 1000000000 gilt .

log im Interval bestimmen

Beispiel:

Finde zwei benachbarte ganze Zahlen, zwischen denen der Logarithmus log 3 ( 1 10 ) liegt.

Lösung einblenden

Wir suchen 3er-Potenzen in der Näher von 1 10 , also eine die gerade noch kleiner und eine die schon größer als 1 10 ist.

Dabei kommt man auf 1 27 = 1 3 3 = 3-3 < 1 10 und auf 1 9 = 1 3 2 = 3-2 > 1 10 .

Und da wir bei log 3 ( 1 10 ) ja das ☐ von 3 = 1 10 suchen, muss dieses ☐ irgendwo zwischen -3 und -2 liegen, wegen:
3-3 = 1 3 3 = 1 27 < 1 10 < 1 9 = 1 3 2 = 3-2

Es gilt somit: -3 < log 3 ( 1 10 ) < -2

1. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

Vereinfache lg( 0.00001x ) - lg( x ) so, dass das Argument des Logarithmus möglichst einfach wird.

Lösung einblenden

Es gilt mit dem Logarithmusgesetz log(a ⋅ b) = log(a) + log(b):
lg( 0.00001x ) - lg( x )
= lg( 0.00001 ) + lg( x ) - lg( x )
= lg( 10 -5 ) + lg( x ) - lg( x )
= -5 + lg( x ) - lg( x )
= -5

1. Logarithmusgesetz rückwärts

Beispiel:

Vereinfache: log 4 ( 8 ) - log 4 ( 2 ) .

Lösung einblenden

log 4 ( 8 ) - log 4 ( 2 )

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

= log 4 ( 8 2 )

= log 4 ( 4 )

= 1

2. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

Vereinfache den Term lg( 1 x 2 ) + lg( 1 x ) +4 lg( 1 x ) zu einem Vielfachen von lg( x ) .

Lösung einblenden

Es gilt mit dem Logarithmusgesetz log(ab) = b⋅log(a):
lg( 1 x 2 ) + lg( 1 x ) +4 lg( 1 x )
= lg( x -2 ) + lg( x -1 ) +4 lg( x - 1 2 )
= -2 lg( x ) - lg( x ) -2 lg( x )
= -5 lg( x )

Beide Logarithmusgesetze

Beispiel:

Vereinfache den Term lg( 50 x 4 ) + lg( 4 x 2 ) + lg( 1 200 x 4 ) soweit wie möglich.

Lösung einblenden

lg( 50 x 4 ) + lg( 4 x 2 ) + lg( 1 200 x 4 )

= lg( 50 x 4 ) + lg( 4 x 2 ) + lg( 1 200 x -4 )

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

= lg( 50 ) + lg( x 4 ) + ( lg( 4 ) + lg( x 2 ) ) + ( lg( 1 200 ) + lg( 1 x 4 ) )

= lg( 50 ) + lg( x 4 ) + lg( 4 ) + lg( x 2 ) + lg( 1 200 ) + lg( 1 x 4 )

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

= lg( 50 ) +4 lg( x ) + lg( 4 ) +2 lg( x ) + lg( 1 200 ) -4 lg( x )

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

= lg( 50 ) +4 lg( x ) + lg( 4 ) +2 lg( x ) + lg( 1 ) - lg( 200 ) -4 lg( x )

= 2 lg( x ) - lg( 200 ) + lg( 50 ) + lg( 4 )

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

= 2 lg( x ) + lg( 1 200 · 50 · 4 )

= 2 lg( x ) + lg( 1 4 · 4 )

= 2 lg( x ) + lg( 1 )

= 2 lg( x )