Aufgabenbeispiele von Logarithmus

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log berechnen (einfach)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 3 (81) .

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

Also was muss in das Kästchen, damit 3 = 81 gilt.

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

log 3 (81) = 4, eben weil 34 = 81 gilt .

log berechnen

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 2 ( 2 5 ) .

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Wir suchen den Logarithmus von 2 5 zur Basis 2, also die Hochzahl mit der man 2 potenzieren muss, um auf 2 5 zu kommen.

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

Wenn wir jetzt die 2 5 als 2 1 5 umschreiben, steht die Lösung praktisch schon da: 2 = 2 1 5

log 2 ( 2 5 ) = 1 5 , eben weil 2 1 5 = 2 5 gilt .

log berechnen (schwer)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 14 ( 14 ) .

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Zuerst schreiben wir 14 um: 14 = 14 1 2

log 14 ( 14 ) = log 14 ( 14 1 2 ) heißt, dass wir den Logarithmus von 14 1 2 zur Basis 14 suchen, also die Hochzahl mit der man 14 potenzieren muss, um auf 14 1 2 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 14 = 14 1 2 gilt.

Damit steht die Lösung praktisch schon da: log 14 ( 14 ) = log 14 ( 14 1 2 ) = 1 2 , eben weil 14 1 2 = 14 gilt .

log im Interval bestimmen

Beispiel:

Finde zwei benachbarte ganze Zahlen, zwischen denen der Logarithmus log 2 (62) liegt.

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Wir suchen 2er-Potenzen in der Näher von 62, also eine die gerade noch kleiner und eine die schon größer als 62 ist.

Dabei kommt man auf 2 5 = 25 < 62 und auf 2 6 = 26 > 62.

Und da wir bei log 2 (62) ja das ☐ von 2 = 62 suchen, muss dieses ☐ irgendwo zwischen 5 und 6 liegen, wegen:
25 = 2 5 < 62 < 2 6 = 26

Es gilt somit: 5 < log 2 (62) < 6

1. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

Vereinfache lg( 0.00001x ) -4 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( 0.00001x ) -4 lg( x )
= lg( 0.00001 ) + lg( x ) -4 lg( x )
= lg( 10 -5 ) + lg( x ) -4 lg( x )
= -5 + lg( x ) -4 lg( x )
= -3 lg( x ) -5

1. Logarithmusgesetz rückwärts

Beispiel:

Vereinfache: lg( 2500 ) + lg( 4 ) .

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lg( 2500 ) + lg( 4 )

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

= lg( 2500 · 4 )

= lg( 10000 )

= lg( 10 4 )

= 4

2. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

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

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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( 20x ) + lg( 20 x 8 ) - lg( 400 x 2 ) soweit wie möglich.

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lg( 20x ) + lg( 20 x 8 ) - lg( 400 x 2 )

= lg( 20x ) + lg( 20 x -8 ) - lg( 400 x -2 )

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

= lg( 20 ) + lg( x ) + ( lg( 20 ) + lg( 1 x 8 ) ) - ( lg( 400 ) + lg( 1 x 2 ) )

= lg( 20 ) + lg( x ) + lg( 20 ) + lg( 1 x 8 ) - lg( 400 ) - lg( 1 x 2 )

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

= lg( 20 ) + lg( x ) + lg( 20 ) -8 lg( x ) - lg( 400 ) +2 lg( x )

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

= lg( 20 ) + lg( x ) + lg( 20 ) -8 lg( x ) - lg( 400 ) +2 lg( x )

= -5 lg( x ) - lg( 400 ) + lg( 20 ) + lg( 20 )

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

= -5 lg( x ) + lg( 1 400 · 20 · 20 )

= -5 lg( x ) + lg( 1 20 · 20 )

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

= -5 lg( x )