Aufgabenbeispiele von Logarithmus

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log berechnen (einfach)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 15 (225) .

Lösung einblenden

Wir suchen den Logarithmus von 225 zur Basis 15, also die Hochzahl mit der man 15 potenzieren muss, um auf 225 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 15 = 225 gilt.

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

log 15 (225) = 2, eben weil 152 = 225 gilt .

log berechnen

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 3 ( 3 5 ) .

Lösung einblenden

Wir suchen den Logarithmus von 3 5 zur Basis 3, also die Hochzahl mit der man 3 potenzieren muss, um auf 3 5 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 3 = 3 5 gilt.

Wenn wir jetzt die 3 5 als 3 1 5 umschreiben, steht die Lösung praktisch schon da: 3 = 3 1 5

log 3 ( 3 5 ) = 1 5 , eben weil 3 1 5 = 3 5 gilt .

log berechnen (schwer)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 2 ( 128 ) .

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Zuerst schreiben wir 128 um: 128 = 128 1 2

Man kann erkennen, dass 128 eine Potenz ist: 128 = 2 7

Also schreiben wir 128 = 128 1 2 = ( 2 7 ) 1 2 = 2 7 2

log 2 ( 128 ) = log 2 ( 2 7 2 ) heißt, dass wir den Logarithmus von 2 7 2 zur Basis 2 suchen, also die Hochzahl mit der man 2 potenzieren muss, um auf 2 7 2 zu kommen.

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

Damit steht die Lösung praktisch schon da: log 2 ( 128 ) = log 2 ( 2 7 2 ) = 7 2 , eben weil 2 7 2 = 128 gilt .

log im Interval bestimmen

Beispiel:

Finde zwei benachbarte ganze Zahlen, zwischen denen der Logarithmus log 2 (77) liegt.

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Wir suchen 2er-Potenzen in der Näher von 77, also eine die gerade noch kleiner und eine die schon größer als 77 ist.

Dabei kommt man auf 2 6 = 26 < 77 und auf 2 7 = 27 > 77.

Und da wir bei log 2 (77) ja das ☐ von 2 = 77 suchen, muss dieses ☐ irgendwo zwischen 6 und 7 liegen, wegen:
26 = 2 6 < 77 < 2 7 = 27

Es gilt somit: 6 < log 2 (77) < 7

1. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

Vereinfache lg( 1000000000 x ) - 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( 1000000000 x ) - lg( x )
= lg( 1000000000 ) - lg( x ) - lg( x )
= lg( 10 9 ) - lg( x ) - lg( x )
= 9 - lg( x ) - lg( x )
= -2 lg( x ) +9

1. Logarithmusgesetz rückwärts

Beispiel:

Vereinfache: log 3 ( 36 ) - log 3 ( 4 ) .

Lösung einblenden

log 3 ( 36 ) - log 3 ( 4 )

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

= log 3 ( 36 4 )

= log 3 ( 9 )

= log 3 ( 3 2 )

= 2

2. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

Es gilt mit dem Logarithmusgesetz log(ab) = b⋅log(a):
-2 lg( 1 x 3 ) -2 lg( x ) + lg( 1 x )
= -2 lg( x -3 ) -2 lg( x 1 2 ) + lg( x - 1 2 )
= 6 lg( x ) - lg( x ) - 1 2 lg( x )
= 9 2 lg( x )

Beide Logarithmusgesetze

Beispiel:

Vereinfache den Term lg( 4 x 4 ) + lg( 2 x 2 ) - lg( 80 x 6 ) soweit wie möglich.

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lg( 4 x 4 ) + lg( 2 x 2 ) - lg( 80 x 6 )

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

= lg( 4 ) + lg( x 4 ) + ( lg( 2 ) + lg( x 2 ) ) - ( lg( 80 ) + lg( x 6 ) )

= lg( 4 ) + lg( x 4 ) + lg( 2 ) + lg( x 2 ) - lg( 80 ) - lg( x 6 )

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

= lg( 4 ) +4 lg( x ) + lg( 2 ) +2 lg( x ) - lg( 80 ) -6 lg( x )

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

= lg( 4 ) +4 lg( x ) + lg( 2 ) +2 lg( x ) - lg( 80 ) -6 lg( x )

= - lg( 80 ) + lg( 4 ) + lg( 2 )

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

= lg( 1 80 · 4 · 2 )

= lg( 1 10 )

= lg( 10 -1 )

= -1