Aufgabenbeispiele von Logarithmus

Durch Aktualisieren des Browsers (z.B. mit Taste F5) kann man neue Beispielaufgaben sehen


log berechnen (einfach)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 3 (81) .

Lösung einblenden

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 3 ( 1 27 ) .

Lösung einblenden

Wir suchen den Logarithmus von 1 27 zur Basis 3, also die Hochzahl mit der man 3 potenzieren muss, um auf 1 27 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 3 = 1 27 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 3-Potenz zu schreiben versuchen, also 3 = 1 27

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

log 3 ( 1 27 ) = -3, eben weil 3-3 = 1 27 gilt .

log berechnen (schwer)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 121 ( 11 ) .

Lösung einblenden

Da wir nicht den Logarithmus zur Basis 11 sondern zur Basis 121 suchen und 121 gerade 11² ist (also 11 = 121 = 121 1 2 ), formen wir 11 noch so um, dass sie 121 als Basis hat:

11 = 121 1 2

log 121 ( 11 ) heißt, dass wir den Logarithmus von 11 = 121 1 2 zur Basis 121 suchen, also die Hochzahl mit der man 121 potenzieren muss, um auf 11 = 121 1 2 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 121 = 11 = 121 1 2 gilt.

Damit steht die Lösung praktisch schon da: log 121 ( 11 ) = log 121 ( 121 1 2 ) = 1 2 , eben weil 121 1 2 = 11 gilt .

log im Interval bestimmen

Beispiel:

Finde zwei benachbarte ganze Zahlen, zwischen denen der Logarithmus log 2 (85) liegt.

Lösung einblenden

Wir suchen 2er-Potenzen in der Näher von 85, also eine die gerade noch kleiner und eine die schon größer als 85 ist.

Dabei kommt man auf 2 6 = 26 < 85 und auf 2 7 = 27 > 85.

Und da wir bei log 2 (85) ja das ☐ von 2 = 85 suchen, muss dieses ☐ irgendwo zwischen 6 und 7 liegen, wegen:
26 = 2 6 < 85 < 2 7 = 27

Es gilt somit: 6 < log 2 (85) < 7

1. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

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

1. Logarithmusgesetz rückwärts

Beispiel:

Vereinfache: lg( 2000 ) + lg( 50 ) .

Lösung einblenden

lg( 2000 ) + lg( 50 )

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

= lg( 2000 · 50 )

= lg( 100000 )

= lg( 10 5 )

= 5

2. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

Vereinfache den Term 2 lg( 1 x 3 ) + lg( x 4 ) zu einem Vielfachen von lg( x ) .

Lösung einblenden

Es gilt mit dem Logarithmusgesetz log(ab) = b⋅log(a):
2 lg( 1 x 3 ) + lg( x 4 )
= 2 lg( x -3 ) + lg( x 4 )
= -6 lg( x ) +4 lg( x )
= -2 lg( x )

Beide Logarithmusgesetze

Beispiel:

Vereinfache den Term lg( 50 x 4 ) + lg( 1 1000 ) - lg( 1 20 x ) soweit wie möglich.

Lösung einblenden

lg( 50 x 4 ) + lg( 1 1000 ) - lg( 1 20 x )

= lg( 50 x 4 ) + lg( 1 1000 ) - lg( 1 20 x -1 )

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

= lg( 50 ) + lg( x 4 ) + ( lg( 1 1000 ) + lg( 1 ) ) - ( lg( 1 20 ) + lg( 1 x ) )

= lg( 50 ) + lg( x 4 ) + lg( 1 1000 ) + lg( 1 ) - lg( 1 20 ) - lg( 1 x )

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

= lg( 50 ) +4 lg( x ) + lg( 1 1000 ) +0 - lg( 1 20 ) + lg( x )

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

= lg( 50 ) +4 lg( x ) + lg( 1 ) - lg( 1000 ) +0 - lg( 1 ) + lg( 20 ) + lg( x )

= 5 lg( x ) - lg( 1000 ) + lg( 50 ) + lg( 20 )

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

= 5 lg( x ) + lg( 1 1000 · 50 · 20 )

= 5 lg( x ) + lg( 1 20 · 20 )

= 5 lg( x ) + lg( 1 )

= 5 lg( x )