Aufgabenbeispiele von Logarithmus

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log berechnen (einfach)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 16 (256) .

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Wir suchen den Logarithmus von 256 zur Basis 16, also die Hochzahl mit der man 16 potenzieren muss, um auf 256 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 16 = 256 gilt.

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

log 16 (256) = 2, eben weil 162 = 256 gilt .

log berechnen

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 10 ( 10 ) .

Lösung einblenden

Wir suchen den Logarithmus von 10 zur Basis 10, also die Hochzahl mit der man 10 potenzieren muss, um auf 10 zu kommen.

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

Wenn wir jetzt die 10 als 10 1 2 umschreiben, steht die Lösung praktisch schon da: 10 = 10 1 2

log 10 ( 10 ) = 1 2 , eben weil 10 1 2 = 10 gilt .

log berechnen (schwer)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 4 ( 4 ) .

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Zuerst schreiben wir 4 um: 4 = 4 1 2

log 4 ( 4 ) = log 4 ( 4 1 2 ) heißt, dass wir den Logarithmus von 4 1 2 zur Basis 4 suchen, also die Hochzahl mit der man 4 potenzieren muss, um auf 4 1 2 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 4 = 4 1 2 gilt.

Damit steht die Lösung praktisch schon da: log 4 ( 4 ) = log 4 ( 4 1 2 ) = 1 2 , eben weil 4 1 2 = 4 gilt .

log im Interval bestimmen

Beispiel:

Finde zwei benachbarte ganze Zahlen, zwischen denen der Logarithmus log 17 (249) liegt.

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Wir suchen 17er-Potenzen in der Näher von 249, also eine die gerade noch kleiner und eine die schon größer als 249 ist.

Dabei kommt man auf 17 = 171 < 249 und auf 17 2 = 172 > 249.

Und da wir bei log 17 (249) ja das ☐ von 17 = 249 suchen, muss dieses ☐ irgendwo zwischen 1 und 2 liegen, wegen:
171 = 17 < 249 < 17 2 = 172

Es gilt somit: 1 < log 17 (249) < 2

1. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

Vereinfache log 12 ( 144 x ) + log 12 ( 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 12 ( 144 x ) + log 12 ( x )
= log 12 ( 144 ) - log 12 ( x ) + log 12 ( x )
= log 12 ( 12 2 ) - log 12 ( x ) + log 12 ( x )
= 2 - log 12 ( x ) + log 12 ( x )
= 2

1. Logarithmusgesetz rückwärts

Beispiel:

Vereinfache: lg( 500 ) + lg( 2 ) .

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lg( 500 ) + lg( 2 )

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

= lg( 500 · 2 )

= lg( 1000 )

= lg( 10 3 )

= 3

2. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

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

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

Beide Logarithmusgesetze

Beispiel:

Vereinfache den Term lg( 20 x 3 ) + lg( 1 8 x 2 ) + lg( 4 x ) soweit wie möglich.

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lg( 20 x 3 ) + lg( 1 8 x 2 ) + lg( 4 x )

= lg( 20 x 3 ) + lg( 1 8 x -2 ) + lg( 4 x -1 )

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

= lg( 20 ) + lg( x 3 ) + ( lg( 1 8 ) + lg( 1 x 2 ) ) + ( lg( 4 ) + lg( 1 x ) )

= lg( 20 ) + lg( x 3 ) + lg( 1 8 ) + lg( 1 x 2 ) + lg( 4 ) + lg( 1 x )

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

= lg( 20 ) +3 lg( x ) + lg( 1 8 ) -2 lg( x ) + lg( 4 ) - lg( x )

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

= lg( 20 ) +3 lg( x ) + lg( 1 ) - lg( 8 ) -2 lg( x ) + lg( 4 ) - lg( x )

= lg( 20 ) - lg( 8 ) + lg( 4 )

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

= lg( 20 8 · 4 )

= lg( 10 )

= lg( 10 )

= 1