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 2 ( 1 64 ) .

Lösung einblenden

Wir suchen den Logarithmus von 1 64 zur Basis 2, also die Hochzahl mit der man 2 potenzieren muss, um auf 1 64 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 2 = 1 64 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 64

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

log 2 ( 1 64 ) = -6, eben weil 2-6 = 1 64 gilt .

log berechnen (schwer)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 4 ( 1 2 ) .

Lösung einblenden

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

Da wir nicht den Logarithmus zur Basis 2 sondern zur Basis 4 suchen und 4 gerade 2² ist (also 2 = 4 = 4 1 2 ), formen wir 2 -1 noch so um, dass sie 4 als Basis hat:

2 -1 = ( 4 1 2 ) -1 = 4 - 1 2

log 4 ( 1 2 ) = log 4 ( 2 -1 ) heißt, dass wir den Logarithmus von 2 -1 = 4 - 1 2 zur Basis 4 suchen, also die Hochzahl mit der man 4 potenzieren muss, um auf 2 -1 = 4 - 1 2 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 4 = 2 -1 = 4 - 1 2 gilt.

Damit steht die Lösung praktisch schon da: log 4 ( 1 2 ) = log 4 ( 2 -1 ) = log 4 ( 4 - 1 2 ) = - 1 2 , eben weil 4 - 1 2 = 1 2 gilt .

log im Interval bestimmen

Beispiel:

Finde zwei benachbarte ganze Zahlen, zwischen denen der Logarithmus log 2 (6) liegt.

Lösung einblenden

Wir suchen 2er-Potenzen in der Näher von 6, also eine die gerade noch kleiner und eine die schon größer als 6 ist.

Dabei kommt man auf 2 2 = 22 < 6 und auf 2 3 = 23 > 6.

Und da wir bei log 2 (6) ja das ☐ von 2 = 6 suchen, muss dieses ☐ irgendwo zwischen 2 und 3 liegen, wegen:
22 = 2 2 < 6 < 2 3 = 23

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

1. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

Vereinfache lg( 1000000x ) -2 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( 1000000x ) -2 lg( x )
= lg( 1000000 ) + lg( x ) -2 lg( x )
= lg( 10 6 ) + lg( x ) -2 lg( x )
= 6 + lg( x ) -2 lg( x )
= - lg( x ) +6

1. Logarithmusgesetz rückwärts

Beispiel:

Vereinfache: lg( 20000 ) + lg( 50 ) .

Lösung einblenden

lg( 20000 ) + lg( 50 )

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

= lg( 20000 · 50 )

= lg( 1000000 )

= lg( 10 6 )

= 6

2. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

Es gilt mit dem Logarithmusgesetz log(ab) = b⋅log(a):
4 lg( 1 x 3 )
= 4 lg( x -3 )
= -12 lg( x )
= -12 lg( x )

Beide Logarithmusgesetze

Beispiel:

Vereinfache den Term - lg( 1 2 x 6 ) + lg( 4 x 2 ) - lg( 8 x 3 ) soweit wie möglich.

Lösung einblenden

- lg( 1 2 x 6 ) + lg( 4 x 2 ) - lg( 8 x 3 )

= - lg( 1 2 x 6 ) + lg( 4 x -2 ) - lg( 8 x -3 )

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

= -( lg( 1 2 ) + lg( x 6 ) ) + ( lg( 4 ) + lg( 1 x 2 ) ) - ( lg( 8 ) + lg( 1 x 3 ) )

= - lg( 1 2 ) - lg( x 6 ) + lg( 4 ) + lg( 1 x 2 ) - lg( 8 ) - lg( 1 x 3 )

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

= - lg( 1 2 ) -6 lg( x ) + lg( 4 ) -2 lg( x ) - lg( 8 ) +3 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( 2 ) -6 lg( x ) + lg( 4 ) -2 lg( x ) - lg( 8 ) +3 lg( x )

= -5 lg( x ) - lg( 8 ) + lg( 4 ) + lg( 2 )

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

= -5 lg( x ) + lg( 1 8 · 4 · 2 )

= -5 lg( x ) + lg( 1 2 · 2 )

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

= -5 lg( x )