Aufgabenbeispiele von Logarithmus

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log berechnen (einfach)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 2 (16) .

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Wir suchen den Logarithmus von 16 zur Basis 2, also die Hochzahl mit der man 2 potenzieren muss, um auf 16 zu kommen.

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

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

log 2 (16) = 4, eben weil 24 = 16 gilt .

log berechnen

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 2 ( 2 3 ) .

Lösung einblenden

Wir suchen den Logarithmus von 2 3 zur Basis 2, also die Hochzahl mit der man 2 potenzieren muss, um auf 2 3 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 2 = 2 3 gilt.

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

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

log berechnen (schwer)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 3 ( 3 ) .

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Zuerst schreiben wir 3 um: 3 = 3 1 2

log 3 ( 3 ) = log 3 ( 3 1 2 ) heißt, dass wir den Logarithmus von 3 1 2 zur Basis 3 suchen, also die Hochzahl mit der man 3 potenzieren muss, um auf 3 1 2 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 3 = 3 1 2 gilt.

Damit steht die Lösung praktisch schon da: log 3 ( 3 ) = log 3 ( 3 1 2 ) = 1 2 , eben weil 3 1 2 = 3 gilt .

log im Interval bestimmen

Beispiel:

Finde zwei benachbarte ganze Zahlen, zwischen denen der Logarithmus log 3 (16) liegt.

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Wir suchen 3er-Potenzen in der Näher von 16, also eine die gerade noch kleiner und eine die schon größer als 16 ist.

Dabei kommt man auf 3 2 = 32 < 16 und auf 3 3 = 33 > 16.

Und da wir bei log 3 (16) ja das ☐ von 3 = 16 suchen, muss dieses ☐ irgendwo zwischen 2 und 3 liegen, wegen:
32 = 3 2 < 16 < 3 3 = 33

Es gilt somit: 2 < log 3 (16) < 3

1. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

Vereinfache lg( 1000000x ) + 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( 1000000x ) + lg( x )
= lg( 1000000 ) + lg( x ) + lg( x )
= lg( 10 6 ) + lg( x ) + lg( x )
= 6 + lg( x ) + lg( x )
= 2 lg( x ) +6

1. Logarithmusgesetz rückwärts

Beispiel:

Vereinfache: log 2 ( 512 ) - log 2 ( 2 ) .

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log 2 ( 512 ) - log 2 ( 2 )

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

= log 2 ( 512 2 )

= log 2 ( 256 )

= log 2 ( 2 8 )

= 8

2. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

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

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

Beide Logarithmusgesetze

Beispiel:

Vereinfache den Term - lg( 50000 x 2 ) + lg( 25 ) + lg( 2 x 2 ) soweit wie möglich.

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- lg( 50000 x 2 ) + lg( 25 ) + lg( 2 x 2 )

= - lg( 50000 x -2 ) + lg( 25 ) + lg( 2 x -2 )

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

= -( lg( 50000 ) + lg( 1 x 2 ) ) + ( lg( 25 ) + lg( 1 ) ) + ( lg( 2 ) + lg( 1 x 2 ) )

= - lg( 50000 ) - lg( 1 x 2 ) + lg( 25 ) + lg( 1 ) + lg( 2 ) + lg( 1 x 2 )

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

= - lg( 50000 ) +2 lg( x ) + lg( 25 ) +0 + lg( 2 ) -2 lg( x )

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

= - lg( 50000 ) +2 lg( x ) + lg( 25 ) +0 + lg( 2 ) -2 lg( x )

= - lg( 50000 ) + lg( 25 ) + lg( 2 )

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

= lg( 1 50000 · 25 · 2 )

= lg( 1 1000 )

= lg( 10 -3 )

= -3