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 3 (27) .

Lösung einblenden

Wir suchen den Logarithmus von 27 zur Basis 3, also die Hochzahl mit der man 3 potenzieren muss, um auf 27 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 3☐ = 27 gilt.

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

log 3 (27) = 3, eben weil 33 = 27 gilt .

log berechnen

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 2 ( 2 ) .

Lösung einblenden

Wir suchen den Logarithmus von 2 zur Basis 2, also die Hochzahl mit der man 2 potenzieren muss, um auf 2 zu kommen.

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

Wenn wir jetzt die 2 als 2 1 2 umschreiben, steht die Lösung praktisch schon da: 2☐ = 2 1 2

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

log berechnen (schwer)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 100 ( 10 ) .

Lösung einblenden

Da wir nicht den Logarithmus zur Basis 10 sondern zur Basis 100 suchen und 100 gerade 10² ist (also 10 = 100 = 100 1 2 ), formen wir 10 noch so um, dass sie 100 als Basis hat:

10 = 100 1 2

log 100 ( 10 ) heißt, dass wir den Logarithmus von 10 = 100 1 2 zur Basis 100 suchen, also die Hochzahl mit der man 100 potenzieren muss, um auf 10 = 100 1 2 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 100☐ = 10 = 100 1 2 gilt.

Damit steht die Lösung praktisch schon da: log 100 ( 10 ) = log 100 ( 100 1 2 ) = 1 2 , eben weil 100 1 2 = 10 gilt .

log im Interval bestimmen

Beispiel:

Finde zwei benachbarte ganze Zahlen, zwischen denen der Logarithmus log 12 ( 1 67 ) liegt.

Lösung einblenden

Wir suchen 12er-Potenzen in der Näher von 1 67 , also eine die gerade noch kleiner und eine die schon größer als 1 67 ist.

Dabei kommt man auf 1 144 = 1 12 2 = 12-2 < 1 67 und auf 1 12 = 1 12 = 12-1 > 1 67 .

Und da wir bei log 12 ( 1 67 ) ja das ☐ von 12☐ = 1 67 suchen, muss dieses ☐ irgendwo zwischen -2 und -1 liegen, wegen:
12-2 = 1 12 2 = 1 144 < 1 67 < 1 12 = 1 12 = 12-1

Es gilt somit: -2 < log 12 ( 1 67 ) < -1

1. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

Vereinfache lg( 10000000x ) + 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( 10000000x ) + lg( x )
= lg( 10000000 ) + lg( x ) + lg( x )
= lg( 10 7 ) + lg( x ) + lg( x )
= 7 + lg( x ) + lg( x )
= 2 lg( x ) +7

1. Logarithmusgesetz rückwärts

Beispiel:

Vereinfache: lg( 500000 ) + lg( 2 ) .

Lösung einblenden

lg( 500000 ) + lg( 2 )

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

= lg( 500000 · 2 )

= lg( 1000000 )

= lg( 10 6 )

= 6

2. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

Vereinfache den Term -2 lg( 1 x 2 ) -2 lg( x 2 ) + lg( x 3 ) zu einem Vielfachen von lg( x ) .

Lösung einblenden

Es gilt mit dem Logarithmusgesetz log(ab) = b⋅log(a):
-2 lg( 1 x 2 ) -2 lg( x 2 ) + lg( x 3 )
= -2 lg( x -2 ) -2 lg( x 2 ) + lg( x 3 )
= 4 lg( x ) -4 lg( x ) +3 lg( x )
= 3 lg( x )

Beide Logarithmusgesetze

Beispiel:

Vereinfache den Term - lg( 1 5 x ) + lg( 1 2500 x 5 ) + lg( 5 x 4 ) soweit wie möglich.

Lösung einblenden

- lg( 1 5 x ) + lg( 1 2500 x 5 ) + lg( 5 x 4 )

= - lg( 1 5 x -1 ) + lg( 1 2500 x -5 ) + lg( 5 x 4 )

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

= -( lg( 1 5 ) + lg( 1 x ) ) + ( lg( 1 2500 ) + lg( 1 x 5 ) ) + ( lg( 5 ) + lg( x 4 ) )

= - lg( 1 5 ) - lg( 1 x ) + lg( 1 2500 ) + lg( 1 x 5 ) + lg( 5 ) + lg( x 4 )

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

= - lg( 1 5 ) + lg( x ) + lg( 1 2500 ) -5 lg( x ) + lg( 5 ) +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( 5 ) + lg( x ) + lg( 1 ) - lg( 2500 ) -5 lg( x ) + lg( 5 ) +4 lg( x )

= - lg( 2500 ) + lg( 5 ) + lg( 5 )

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

= lg( 1 2500 · 5 · 5 )

= lg( 1 100 )

= lg( 10 -2 )

= -2