Aufgabenbeispiele von Logarithmus

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log berechnen (einfach)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 4 (1) .

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Wir suchen den Logarithmus von 1 zur Basis 4, also die Hochzahl mit der man 4 potenzieren muss, um auf 1 zu kommen.

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

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

log 4 (1) = 0, eben weil 40 = 1 gilt .

log berechnen

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 18 ( 1 324 ) .

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Wir suchen den Logarithmus von 1 324 zur Basis 18, also die Hochzahl mit der man 18 potenzieren muss, um auf 1 324 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 18 = 1 324 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 18-Potenz zu schreiben versuchen, also 18 = 1 324

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

log 18 ( 1 324 ) = -2, eben weil 18-2 = 1 324 gilt .

log berechnen (schwer)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 17 ( 17 ) .

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Zuerst schreiben wir 17 um: 17 = 17 1 2

log 17 ( 17 ) = log 17 ( 17 1 2 ) heißt, dass wir den Logarithmus von 17 1 2 zur Basis 17 suchen, also die Hochzahl mit der man 17 potenzieren muss, um auf 17 1 2 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 17 = 17 1 2 gilt.

Damit steht die Lösung praktisch schon da: log 17 ( 17 ) = log 17 ( 17 1 2 ) = 1 2 , eben weil 17 1 2 = 17 gilt .

log im Interval bestimmen

Beispiel:

Finde zwei benachbarte ganze Zahlen, zwischen denen der Logarithmus log 10 (54183661) liegt.

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Wir suchen 10er-Potenzen in der Näher von 54183661, also eine die gerade noch kleiner und eine die schon größer als 54183661 ist.

Dabei kommt man auf 10 7 = 107 < 54183661 und auf 10 8 = 108 > 54183661.

Und da wir bei log 10 (54183661) ja das ☐ von 10 = 54183661 suchen, muss dieses ☐ irgendwo zwischen 7 und 8 liegen, wegen:
107 = 10 7 < 54183661 < 10 8 = 108

Es gilt somit: 7 < log 10 (54183661) < 8

1. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

Vereinfache lg( 10000x ) +4 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( 10000x ) +4 lg( x )
= lg( 10000 ) + lg( x ) +4 lg( x )
= lg( 10 4 ) + lg( x ) +4 lg( x )
= 4 + lg( x ) +4 lg( x )
= 5 lg( x ) +4

1. Logarithmusgesetz rückwärts

Beispiel:

Vereinfache: lg( 40000 ) + lg( 25 ) .

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lg( 40000 ) + lg( 25 )

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

= lg( 40000 · 25 )

= lg( 1000000 )

= lg( 10 6 )

= 6

2. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

Vereinfache den Term lg( 1 x ) +4 lg( 1 x 3 ) 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 3 )
= lg( x -1 ) +4 lg( x -3 )
= - lg( x ) -12 lg( x )
= -13 lg( x )

Beide Logarithmusgesetze

Beispiel:

Vereinfache den Term lg( 5 x 3 ) + lg( 2 x 6 ) + lg( 1 10 x 2 ) soweit wie möglich.

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lg( 5 x 3 ) + lg( 2 x 6 ) + lg( 1 10 x 2 )

= lg( 5 x -3 ) + lg( 2 x 6 ) + lg( 1 10 x 2 )

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

= lg( 5 ) + lg( 1 x 3 ) + ( lg( 2 ) + lg( x 6 ) ) + ( lg( 1 10 ) + lg( x 2 ) )

= lg( 5 ) + lg( 1 x 3 ) + lg( 2 ) + lg( x 6 ) + lg( 1 10 ) + lg( x 2 )

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

= lg( 5 ) -3 lg( x ) + lg( 2 ) +6 lg( x ) + lg( 1 10 ) +2 lg( x )

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

= lg( 5 ) -3 lg( x ) + lg( 2 ) +6 lg( x ) + lg( 1 ) - lg( 10 ) +2 lg( x )

= 5 lg( x ) - lg( 10 ) + lg( 5 ) + lg( 2 )

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

= 5 lg( x ) + lg( 1 10 · 5 · 2 )

= 5 lg( x ) + lg( 1 2 · 2 )

= 5 lg( x ) + lg( 1 )

= 5 lg( x )