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 10 (100000000) .

Lösung einblenden

Wir suchen den Logarithmus von 100000000 zur Basis 10, also die Hochzahl mit der man 10 potenzieren muss, um auf 100000000 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 10 = 100000000 gilt.

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

log 10 (100000000) = 8, eben weil 108 = 100000000 gilt .

log berechnen

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 4 ( 4 4 ) .

Lösung einblenden

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

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

Wenn wir jetzt die 4 4 als 4 1 4 umschreiben, steht die Lösung praktisch schon da: 4 = 4 1 4

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

log berechnen (schwer)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 17 ( 1 17 ) .

Lösung einblenden

Zuerst schreiben wir 1 17 um: 1 17 = 17 - 1 2

log 17 ( 1 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 ( 1 17 ) = log 17 ( 17 - 1 2 ) = - 1 2 , eben weil 17 - 1 2 = 1 17 gilt .

log im Interval bestimmen

Beispiel:

Finde zwei benachbarte ganze Zahlen, zwischen denen der Logarithmus log 10 ( 1 517 ) liegt.

Lösung einblenden

Wir suchen 10er-Potenzen in der Näher von 1 517 , also eine die gerade noch kleiner und eine die schon größer als 1 517 ist.

Dabei kommt man auf 1 1000 = 1 10 3 = 10-3 < 1 517 und auf 1 100 = 1 10 2 = 10-2 > 1 517 .

Und da wir bei log 10 ( 1 517 ) ja das ☐ von 10 = 1 517 suchen, muss dieses ☐ irgendwo zwischen -3 und -2 liegen, wegen:
10-3 = 1 10 3 = 1 1000 < 1 517 < 1 100 = 1 10 2 = 10-2

Es gilt somit: -3 < log 10 ( 1 517 ) < -2

1. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

Vereinfache log 3 ( 9x ) - log 3 ( x ) so, dass das Argument des Logarithmus möglichst einfach wird.

Lösung einblenden

Es gilt mit dem Logarithmusgesetz log(a ⋅ b) = log(a) + log(b):
log 3 ( 9x ) - log 3 ( x )
= log 3 ( 9 ) + log 3 ( x ) - log 3 ( x )
= log 3 ( 3 2 ) + log 3 ( x ) - log 3 ( x )
= 2 + log 3 ( x ) - log 3 ( x )
= 2

1. Logarithmusgesetz rückwärts

Beispiel:

Vereinfache: lg( 5000 ) + lg( 2 ) .

Lösung einblenden

lg( 5000 ) + lg( 2 )

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

= lg( 5000 · 2 )

= lg( 10000 )

= lg( 10 4 )

= 4

2. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

Beide Logarithmusgesetze

Beispiel:

Vereinfache den Term lg( 1 16 x 8 ) + lg( 4 x 3 ) - lg( 1 4 x ) soweit wie möglich.

Lösung einblenden

lg( 1 16 x 8 ) + lg( 4 x 3 ) - lg( 1 4 x )

= lg( 1 16 x -8 ) + lg( 4 x 3 ) - lg( 1 4 x -1 )

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

= lg( 1 16 ) + lg( 1 x 8 ) + ( lg( 4 ) + lg( x 3 ) ) - ( lg( 1 4 ) + lg( 1 x ) )

= lg( 1 16 ) + lg( 1 x 8 ) + lg( 4 ) + lg( x 3 ) - lg( 1 4 ) - lg( 1 x )

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

= lg( 1 16 ) -8 lg( x ) + lg( 4 ) +3 lg( x ) - lg( 1 4 ) + lg( x )

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

= lg( 1 ) - lg( 16 ) -8 lg( x ) + lg( 4 ) +3 lg( x ) - lg( 1 ) + lg( 4 ) + lg( x )

= -4 lg( x ) - lg( 16 ) + lg( 4 ) + lg( 4 )

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

= -4 lg( x ) + lg( 1 16 · 4 · 4 )

= -4 lg( x ) + lg( 1 4 · 4 )

= -4 lg( x ) + lg( 1 )

= -4 lg( x )