Aufgabenbeispiele von Logarithmus

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log berechnen (einfach)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 2 (16) .

Lösung einblenden

Wir suchen den Logarithmus von 16 zur Basis 2, also die Hochzahl mit der man 2 potenzieren muss, um auf 16 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 2 = 16 gilt.

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

log 2 (16) = 4, eben weil 24 = 16 gilt .

log berechnen

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 4 ( 4 ) .

Lösung einblenden

Wir suchen den Logarithmus von 4 zur Basis 4, also die Hochzahl mit der man 4 potenzieren muss, um auf 4 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 4 = 4 gilt.

Wenn wir jetzt die 4 als 4 1 2 umschreiben, steht die Lösung praktisch schon da: 4 = 4 1 2

log 4 ( 4 ) = 1 2 , eben weil 4 1 2 = 4 gilt .

log berechnen (schwer)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 2 ( 1 2 ) .

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

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

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

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

log im Interval bestimmen

Beispiel:

Finde zwei benachbarte ganze Zahlen, zwischen denen der Logarithmus log 3 (6) liegt.

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Wir suchen 3er-Potenzen in der Näher von 6, also eine die gerade noch kleiner und eine die schon größer als 6 ist.

Dabei kommt man auf 3 = 31 < 6 und auf 3 2 = 32 > 6.

Und da wir bei log 3 (6) ja das ☐ von 3 = 6 suchen, muss dieses ☐ irgendwo zwischen 1 und 2 liegen, wegen:
31 = 3 < 6 < 3 2 = 32

Es gilt somit: 1 < log 3 (6) < 2

1. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

Vereinfache lg( 100000 x ) +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( 100000 x ) +4 lg( x )
= lg( 100000 ) - 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( 0,002 ) - lg( 2 ) .

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lg( 0,002 ) - lg( 2 )

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

= lg( 0.002 2 )

= lg( 0,001 )

= lg( 10 -3 )

= -3

2. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

Vereinfache den Term lg( 1 x ) zu einem Vielfachen von lg( x ) .

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

Beide Logarithmusgesetze

Beispiel:

Vereinfache den Term - lg( 1 5 x 5 ) - lg( 1 x 4 ) + lg( 2x ) soweit wie möglich.

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- lg( 1 5 x 5 ) - lg( 1 x 4 ) + lg( 2x )

= - lg( 1 5 x 5 ) - lg( x -4 ) + lg( 2x )

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

= -( lg( 1 5 ) + lg( x 5 ) ) - ( lg( 1 ) + lg( 1 x 4 ) ) + ( lg( 2 ) + lg( x ) )

= - lg( 1 5 ) - lg( x 5 ) - lg( 1 ) - lg( 1 x 4 ) + lg( 2 ) + lg( x )

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

= - lg( 1 5 ) -5 lg( x ) - lg( 1 ) +4 lg( x ) + lg( 2 ) + 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 ) -5 lg( x ) - lg( 1 ) +4 lg( x ) + lg( 2 ) + lg( x )

= lg( 5 ) + lg( 2 )

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

= lg( 5 · 2 )

= lg( 10 )

= lg( 10 )

= 1