Aufgabenbeispiele von Logarithmus

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log berechnen (einfach)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 5 (1) .

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Wir suchen den Logarithmus von 1 zur Basis 5, also die Hochzahl mit der man 5 potenzieren muss, um auf 1 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 5 = 1 gilt.

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

log 5 (1) = 0, eben weil 50 = 1 gilt .

log berechnen

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 3 ( 1 9 ) .

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Wir suchen den Logarithmus von 1 9 zur Basis 3, also die Hochzahl mit der man 3 potenzieren muss, um auf 1 9 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 3 = 1 9 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 9

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

log 3 ( 1 9 ) = -2, eben weil 3-2 = 1 9 gilt .

log berechnen (schwer)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 10 ( 10000000 ) .

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Zuerst schreiben wir 10000000 um: 10000000 = 10000000 1 2

Man kann erkennen, dass 10000000 eine Potenz ist: 10000000 = 10 7

Also schreiben wir 10000000 = 10000000 1 2 = ( 10 7 ) 1 2 = 10 7 2

log 10 ( 10000000 ) = log 10 ( 10 7 2 ) heißt, dass wir den Logarithmus von 10 7 2 zur Basis 10 suchen, also die Hochzahl mit der man 10 potenzieren muss, um auf 10 7 2 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 10 = 10 7 2 gilt.

Damit steht die Lösung praktisch schon da: log 10 ( 10000000 ) = log 10 ( 10 7 2 ) = 7 2 , eben weil 10 7 2 = 10000000 gilt .

log im Interval bestimmen

Beispiel:

Finde zwei benachbarte ganze Zahlen, zwischen denen der Logarithmus log 2 (92) liegt.

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Wir suchen 2er-Potenzen in der Näher von 92, also eine die gerade noch kleiner und eine die schon größer als 92 ist.

Dabei kommt man auf 2 6 = 26 < 92 und auf 2 7 = 27 > 92.

Und da wir bei log 2 (92) ja das ☐ von 2 = 92 suchen, muss dieses ☐ irgendwo zwischen 6 und 7 liegen, wegen:
26 = 2 6 < 92 < 2 7 = 27

Es gilt somit: 6 < log 2 (92) < 7

1. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

Vereinfache lg( 100x ) +5 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( 100x ) +5 lg( x )
= lg( 100 ) + lg( x ) +5 lg( x )
= lg( 10 2 ) + lg( x ) +5 lg( x )
= 2 + lg( x ) +5 lg( x )
= 6 lg( x ) +2

1. Logarithmusgesetz rückwärts

Beispiel:

Vereinfache: lg( 250000 ) + lg( 4 ) .

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lg( 250000 ) + lg( 4 )

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

= lg( 250000 · 4 )

= lg( 1000000 )

= lg( 10 6 )

= 6

2. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

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

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

Beide Logarithmusgesetze

Beispiel:

Vereinfache den Term lg( 4 ) + lg( 5 x 3 ) - lg( 20000 x 3 ) soweit wie möglich.

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lg( 4 ) + lg( 5 x 3 ) - lg( 20000 x 3 )

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

= lg( 4 ) + lg( 1 ) + ( lg( 5 ) + lg( x 3 ) ) - ( lg( 20000 ) + lg( x 3 ) )

= lg( 4 ) + lg( 1 ) + lg( 5 ) + lg( x 3 ) - lg( 20000 ) - lg( x 3 )

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

= lg( 4 ) +0 + lg( 5 ) +3 lg( x ) - lg( 20000 ) -3 lg( x )

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

= lg( 4 ) +0 + lg( 5 ) +3 lg( x ) - lg( 20000 ) -3 lg( x )

= - lg( 20000 ) + lg( 5 ) + lg( 4 )

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

= lg( 1 20000 · 5 · 4 )

= lg( 1 1000 )

= lg( 10 -3 )

= -3