Aufgabenbeispiele von Logarithmus

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log berechnen (einfach)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 5 (25) .

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Wir suchen den Logarithmus von 25 zur Basis 5, also die Hochzahl mit der man 5 potenzieren muss, um auf 25 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 5 = 25 gilt.

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

log 5 (25) = 2, eben weil 52 = 25 gilt .

log berechnen

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 2 ( 1 8 ) .

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Wir suchen den Logarithmus von 1 8 zur Basis 2, also die Hochzahl mit der man 2 potenzieren muss, um auf 1 8 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 2 = 1 8 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 2-Potenz zu schreiben versuchen, also 2 = 1 8

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

log 2 ( 1 8 ) = -3, eben weil 2-3 = 1 8 gilt .

log berechnen (schwer)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 13 ( 1 13 ) .

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Zuerst schreiben wir 1 13 um: 1 13 = 13 - 1 2

log 13 ( 1 13 ) = log 13 ( 13 - 1 2 ) heißt, dass wir den Logarithmus von 13 - 1 2 zur Basis 13 suchen, also die Hochzahl mit der man 13 potenzieren muss, um auf 13 - 1 2 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 13 = 13 - 1 2 gilt.

Damit steht die Lösung praktisch schon da: log 13 ( 1 13 ) = log 13 ( 13 - 1 2 ) = - 1 2 , eben weil 13 - 1 2 = 1 13 gilt .

log im Interval bestimmen

Beispiel:

Finde zwei benachbarte ganze Zahlen, zwischen denen der Logarithmus log 13 (105) liegt.

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Wir suchen 13er-Potenzen in der Näher von 105, also eine die gerade noch kleiner und eine die schon größer als 105 ist.

Dabei kommt man auf 13 = 131 < 105 und auf 13 2 = 132 > 105.

Und da wir bei log 13 (105) ja das ☐ von 13 = 105 suchen, muss dieses ☐ irgendwo zwischen 1 und 2 liegen, wegen:
131 = 13 < 105 < 13 2 = 132

Es gilt somit: 1 < log 13 (105) < 2

1. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

Vereinfache lg( 0.00001x ) +2 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 ) +2 lg( x )
= lg( 0.00001 ) + lg( x ) +2 lg( x )
= lg( 10 -5 ) + lg( x ) +2 lg( x )
= -5 + lg( x ) +2 lg( x )
= 3 lg( x ) -5

1. Logarithmusgesetz rückwärts

Beispiel:

Vereinfache: lg( 200 ) - lg( 2 ) .

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lg( 200 ) - lg( 2 )

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

= lg( 200 2 )

= lg( 100 )

= lg( 10 2 )

= 2

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 x 3 ) + lg( 1 8000 x ) - lg( 1 2 x 2 ) soweit wie möglich.

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lg( 4 x 3 ) + lg( 1 8000 x ) - lg( 1 2 x 2 )

= lg( 4 x -3 ) + lg( 1 8000 x ) - lg( 1 2 x -2 )

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

= lg( 4 ) + lg( 1 x 3 ) + ( lg( 1 8000 ) + lg( x ) ) - ( lg( 1 2 ) + lg( 1 x 2 ) )

= lg( 4 ) + lg( 1 x 3 ) + lg( 1 8000 ) + lg( x ) - lg( 1 2 ) - lg( 1 x 2 )

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

= lg( 4 ) -3 lg( x ) + lg( 1 8000 ) + lg( x ) - lg( 1 2 ) +2 lg( x )

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

= lg( 4 ) -3 lg( x ) + lg( 1 ) - lg( 8000 ) + lg( x ) - lg( 1 ) + lg( 2 ) +2 lg( x )

= - lg( 8000 ) + lg( 4 ) + lg( 2 )

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

= lg( 1 8000 · 4 · 2 )

= lg( 1 1000 )

= lg( 10 -3 )

= -3