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 2 (32) .

Lösung einblenden

Wir suchen den Logarithmus von 32 zur Basis 2, also die Hochzahl mit der man 2 potenzieren muss, um auf 32 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 2 = 32 gilt.

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

log 2 (32) = 5, eben weil 25 = 32 gilt .

log berechnen

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 13 ( 1 169 ) .

Lösung einblenden

Wir suchen den Logarithmus von 1 169 zur Basis 13, also die Hochzahl mit der man 13 potenzieren muss, um auf 1 169 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 13 = 1 169 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 13-Potenz zu schreiben versuchen, also 13 = 1 169

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

log 13 ( 1 169 ) = -2, eben weil 13-2 = 1 169 gilt .

log berechnen (schwer)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 3 ( 1 3 ) .

Lösung einblenden

Zuerst schreiben wir 1 3 um: 1 3 = 3 - 1 2

log 3 ( 1 3 ) = log 3 ( 3 - 1 2 ) heißt, dass wir den Logarithmus von 3 - 1 2 zur Basis 3 suchen, also die Hochzahl mit der man 3 potenzieren muss, um auf 3 - 1 2 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 3 = 3 - 1 2 gilt.

Damit steht die Lösung praktisch schon da: log 3 ( 1 3 ) = log 3 ( 3 - 1 2 ) = - 1 2 , eben weil 3 - 1 2 = 1 3 gilt .

log im Interval bestimmen

Beispiel:

Finde zwei benachbarte ganze Zahlen, zwischen denen der Logarithmus log 5 ( 1 4 ) liegt.

Lösung einblenden

Wir suchen 5er-Potenzen in der Näher von 1 4 , also eine die gerade noch kleiner und eine die schon größer als 1 4 ist.

Dabei kommt man auf 1 5 = 1 5 = 5-1 < 1 4 und auf 1 = 1 = 5-0 > 1 4 .

Und da wir bei log 5 ( 1 4 ) ja das ☐ von 5 = 1 4 suchen, muss dieses ☐ irgendwo zwischen -1 und -0 liegen, wegen:
5-1 = 1 5 = 1 5 < 1 4 < 1 = 1 = 5-0

Es gilt somit: -1 < log 5 ( 1 4 ) < -0

1. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

Vereinfache lg( 0,001x ) +4 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( 0,001x ) +4 lg( x )
= lg( 0,001 ) + lg( x ) +4 lg( x )
= lg( 10 -3 ) + lg( x ) +4 lg( x )
= -3 + lg( x ) +4 lg( x )
= 5 lg( x ) -3

1. Logarithmusgesetz rückwärts

Beispiel:

Vereinfache: lg( 250000 ) + lg( 4 ) .

Lösung einblenden

lg( 250000 ) + lg( 4 )

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

= lg( 250000 · 4 )

= lg( 1000000 )

= lg( 10 6 )

= 6

2. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

Es gilt mit dem Logarithmusgesetz log(ab) = b⋅log(a):
4 lg( x 2 ) + lg( x 4 )
= 8 lg( x ) +4 lg( x )
= 12 lg( x )

Beide Logarithmusgesetze

Beispiel:

Vereinfache den Term lg( 2 x 3 ) + lg( 20 x 2 ) - lg( 2 5 x ) soweit wie möglich.

Lösung einblenden

lg( 2 x 3 ) + lg( 20 x 2 ) - lg( 2 5 x )

= lg( 2 x 3 ) + lg( 20 x -2 ) - lg( 2 5 x )

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

= lg( 2 ) + lg( x 3 ) + ( lg( 20 ) + lg( 1 x 2 ) ) - ( lg( 2 5 ) + lg( x ) )

= lg( 2 ) + lg( x 3 ) + lg( 20 ) + lg( 1 x 2 ) - lg( 2 5 ) - lg( x )

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

= lg( 2 ) +3 lg( x ) + lg( 20 ) -2 lg( x ) - lg( 2 5 ) - lg( x )

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

= lg( 2 ) +3 lg( x ) + lg( 20 ) -2 lg( x ) - lg( 2 ) + lg( 5 ) - lg( x )

= lg( 20 ) + lg( 5 )

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

= lg( 20 · 5 )

= lg( 100 )

= lg( 10 2 )

= 2