Aufgabenbeispiele von Logarithmus

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log berechnen (einfach)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 2 (8) .

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

Also was muss in das Kästchen, damit 2 = 8 gilt.

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

log 2 (8) = 3, eben weil 23 = 8 gilt .

log berechnen

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 4 ( 4 3 ) .

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Wir suchen den Logarithmus von 4 3 zur Basis 4, also die Hochzahl mit der man 4 potenzieren muss, um auf 4 3 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 4 = 4 3 gilt.

Wenn wir jetzt die 4 3 als 4 1 3 umschreiben, steht die Lösung praktisch schon da: 4 = 4 1 3

log 4 ( 4 3 ) = 1 3 , eben weil 4 1 3 = 4 3 gilt .

log berechnen (schwer)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 10 ( 100000 ) .

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Zuerst schreiben wir 100000 um: 100000 = 100000 1 2

Man kann erkennen, dass 100000 eine Potenz ist: 100000 = 10 5

Also schreiben wir 100000 = 100000 1 2 = ( 10 5 ) 1 2 = 10 5 2

log 10 ( 100000 ) = log 10 ( 10 5 2 ) heißt, dass wir den Logarithmus von 10 5 2 zur Basis 10 suchen, also die Hochzahl mit der man 10 potenzieren muss, um auf 10 5 2 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 10 = 10 5 2 gilt.

Damit steht die Lösung praktisch schon da: log 10 ( 100000 ) = log 10 ( 10 5 2 ) = 5 2 , eben weil 10 5 2 = 100000 gilt .

log im Interval bestimmen

Beispiel:

Finde zwei benachbarte ganze Zahlen, zwischen denen der Logarithmus log 4 (2) liegt.

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Wir suchen 4er-Potenzen in der Näher von 2, also eine die gerade noch kleiner und eine die schon größer als 2 ist.

Dabei kommt man auf 1 = 40 < 2 und auf 4 = 41 > 2.

Und da wir bei log 4 (2) ja das ☐ von 4 = 2 suchen, muss dieses ☐ irgendwo zwischen 0 und 1 liegen, wegen:
40 = 1 < 2 < 4 = 41

Es gilt somit: 0 < log 4 (2) < 1

1. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

Vereinfache lg( 1000 x ) - 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( 1000 x ) - lg( x )
= lg( 1000 ) - lg( x ) - lg( x )
= lg( 10 3 ) - lg( x ) - lg( x )
= 3 - lg( x ) - lg( x )
= -2 lg( x ) +3

1. Logarithmusgesetz rückwärts

Beispiel:

Vereinfache: log 2 ( 1280 ) - log 2 ( 5 ) .

Lösung einblenden

log 2 ( 1280 ) - log 2 ( 5 )

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

= log 2 ( 1280 5 )

= log 2 ( 256 )

= log 2 ( 2 8 )

= 8

2. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

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

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

Beide Logarithmusgesetze

Beispiel:

Vereinfache den Term lg( 25 x 3 ) + lg( 2 x 4 ) - lg( 50 x 12 ) soweit wie möglich.

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lg( 25 x 3 ) + lg( 2 x 4 ) - lg( 50 x 12 )

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

= lg( 25 ) + lg( x 3 ) + ( lg( 2 ) + lg( x 4 ) ) - ( lg( 50 ) + lg( x 12 ) )

= lg( 25 ) + lg( x 3 ) + lg( 2 ) + lg( x 4 ) - lg( 50 ) - lg( x 12 )

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

= lg( 25 ) +3 lg( x ) + lg( 2 ) +4 lg( x ) - lg( 50 ) -12 lg( x )

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

= lg( 25 ) +3 lg( x ) + lg( 2 ) +4 lg( x ) - lg( 50 ) -12 lg( x )

= -5 lg( x ) - lg( 50 ) + lg( 25 ) + lg( 2 )

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

= -5 lg( x ) + lg( 1 50 · 25 · 2 )

= -5 lg( x ) + lg( 1 2 · 2 )

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

= -5 lg( x )