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 12 ( 1 144 ) .

Lösung einblenden

Wir suchen den Logarithmus von 1 144 zur Basis 12, also die Hochzahl mit der man 12 potenzieren muss, um auf 1 144 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 12 = 1 144 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 12-Potenz zu schreiben versuchen, also 12 = 1 144

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

log 12 ( 1 144 ) = -2, eben weil 12-2 = 1 144 gilt .

log berechnen (schwer)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 2 ( 1 32 ) .

Lösung einblenden

Zuerst schreiben wir 1 32 um: 1 32 = 32 - 1 2

Man kann erkennen, dass 32 eine Potenz ist: 32 = 2 5

Also schreiben wir 1 32 = 32 - 1 2 = ( 2 5 ) - 1 2 = 2 - 5 2

log 2 ( 1 32 ) = log 2 ( 2 - 5 2 ) heißt, dass wir den Logarithmus von 2 - 5 2 zur Basis 2 suchen, also die Hochzahl mit der man 2 potenzieren muss, um auf 2 - 5 2 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 2 = 2 - 5 2 gilt.

Damit steht die Lösung praktisch schon da: log 2 ( 1 32 ) = log 2 ( 2 - 5 2 ) = - 5 2 , eben weil 2 - 5 2 = 1 32 gilt .

log im Interval bestimmen

Beispiel:

Finde zwei benachbarte ganze Zahlen, zwischen denen der Logarithmus log 3 (61) liegt.

Lösung einblenden

Wir suchen 3er-Potenzen in der Näher von 61, also eine die gerade noch kleiner und eine die schon größer als 61 ist.

Dabei kommt man auf 3 3 = 33 < 61 und auf 3 4 = 34 > 61.

Und da wir bei log 3 (61) ja das ☐ von 3 = 61 suchen, muss dieses ☐ irgendwo zwischen 3 und 4 liegen, wegen:
33 = 3 3 < 61 < 3 4 = 34

Es gilt somit: 3 < log 3 (61) < 4

1. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

Vereinfache lg( 1000000x ) +2 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( 1000000x ) +2 lg( x )
= lg( 1000000 ) + lg( x ) +2 lg( x )
= lg( 10 6 ) + lg( x ) +2 lg( x )
= 6 + lg( x ) +2 lg( x )
= 3 lg( x ) +6

1. Logarithmusgesetz rückwärts

Beispiel:

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

Lösung einblenden

lg( 0,2 ) - lg( 2 )

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

= lg( 0.2 2 )

= lg( 0,1 )

= lg( 10 -1 )

= -1

2. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

Beide Logarithmusgesetze

Beispiel:

Vereinfache den Term lg( 50 x 3 ) - lg( 100 ) + lg( 20 x 3 ) soweit wie möglich.

Lösung einblenden

lg( 50 x 3 ) - lg( 100 ) + lg( 20 x 3 )

= lg( 50 x 3 ) - lg( 100 ) + lg( 20 x -3 )

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

= lg( 50 ) + lg( x 3 ) - ( lg( 100 ) + lg( 1 ) ) + ( lg( 20 ) + lg( 1 x 3 ) )

= lg( 50 ) + lg( x 3 ) - lg( 100 ) - lg( 1 ) + lg( 20 ) + lg( 1 x 3 )

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

= lg( 50 ) +3 lg( x ) - lg( 100 ) +0 + lg( 20 ) -3 lg( x )

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

= lg( 50 ) +3 lg( x ) - lg( 100 ) +0 + lg( 20 ) -3 lg( x )

= - lg( 100 ) + lg( 50 ) + lg( 20 )

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

= lg( 1 100 · 50 · 20 )

= lg( 10 )

= lg( 10 )

= 1