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 4 (4) .

Lösung einblenden

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

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

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

log 4 (4) = 1, eben weil 41 = 4 gilt .

log berechnen

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 3 ( 1 81 ) .

Lösung einblenden

Wir suchen den Logarithmus von 1 81 zur Basis 3, also die Hochzahl mit der man 3 potenzieren muss, um auf 1 81 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 3 = 1 81 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 3-Potenz zu schreiben versuchen, also 3 = 1 81

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

log 3 ( 1 81 ) = -4, eben weil 3-4 = 1 81 gilt .

log berechnen (schwer)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 10 ( 10 ) .

Lösung einblenden

Zuerst schreiben wir 10 um: 10 = 10 1 2

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

Also was muss in das Kästchen, damit 10 = 10 1 2 gilt.

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

log im Interval bestimmen

Beispiel:

Finde zwei benachbarte ganze Zahlen, zwischen denen der Logarithmus log 3 (12) liegt.

Lösung einblenden

Wir suchen 3er-Potenzen in der Näher von 12, also eine die gerade noch kleiner und eine die schon größer als 12 ist.

Dabei kommt man auf 3 2 = 32 < 12 und auf 3 3 = 33 > 12.

Und da wir bei log 3 (12) ja das ☐ von 3 = 12 suchen, muss dieses ☐ irgendwo zwischen 2 und 3 liegen, wegen:
32 = 3 2 < 12 < 3 3 = 33

Es gilt somit: 2 < log 3 (12) < 3

1. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

Vereinfache lg( 100000000x ) +3 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( 100000000x ) +3 lg( x )
= lg( 100000000 ) + lg( x ) +3 lg( x )
= lg( 10 8 ) + lg( x ) +3 lg( x )
= 8 + lg( x ) +3 lg( x )
= 4 lg( x ) +8

1. Logarithmusgesetz rückwärts

Beispiel:

Vereinfache: lg( 0,002 ) - lg( 2 ) .

Lösung einblenden

lg( 0,002 ) - lg( 2 )

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

= lg( 0.002 2 )

= lg( 0,001 )

= lg( 10 -3 )

= -3

2. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

Es gilt mit dem Logarithmusgesetz log(ab) = b⋅log(a):
lg( x 4 ) + lg( 1 x )
= lg( x 4 ) + lg( x -1 )
= 4 lg( x ) - lg( x )
= 3 lg( x )

Beide Logarithmusgesetze

Beispiel:

Vereinfache den Term lg( 50 x 7 ) + lg( 4 x 4 ) + lg( 1 200 ) soweit wie möglich.

Lösung einblenden

lg( 50 x 7 ) + lg( 4 x 4 ) + lg( 1 200 )

= lg( 50 x -7 ) + lg( 4 x 4 ) + lg( 1 200 )

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

= lg( 50 ) + lg( 1 x 7 ) + ( lg( 4 ) + lg( x 4 ) ) + ( lg( 1 200 ) + lg( 1 ) )

= lg( 50 ) + lg( 1 x 7 ) + lg( 4 ) + lg( x 4 ) + lg( 1 200 ) + lg( 1 )

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

= lg( 50 ) -7 lg( x ) + lg( 4 ) +4 lg( x ) + lg( 1 200 ) +0

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

= lg( 50 ) -7 lg( x ) + lg( 4 ) +4 lg( x ) + lg( 1 ) - lg( 200 ) +0

= -3 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:

= -3 lg( x ) + lg( 1 200 · 50 · 4 )

= -3 lg( x ) + lg( 1 4 · 4 )

= -3 lg( x ) + lg( 1 )

= -3 lg( x )