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 5 (1) .

Lösung einblenden

Wir suchen den Logarithmus von 1 zur Basis 5, also die Hochzahl mit der man 5 potenzieren muss, um auf 1 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 5 = 1 gilt.

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

log 5 (1) = 0, eben weil 50 = 1 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 4 ( 1 4 ) .

Lösung einblenden

Zuerst schreiben wir 1 4 um: 1 4 = 4 - 1 2

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

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

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

log im Interval bestimmen

Beispiel:

Finde zwei benachbarte ganze Zahlen, zwischen denen der Logarithmus log 10 ( 1 459 ) liegt.

Lösung einblenden

Wir suchen 10er-Potenzen in der Näher von 1 459 , also eine die gerade noch kleiner und eine die schon größer als 1 459 ist.

Dabei kommt man auf 1 1000 = 1 10 3 = 10-3 < 1 459 und auf 1 100 = 1 10 2 = 10-2 > 1 459 .

Und da wir bei log 10 ( 1 459 ) ja das ☐ von 10 = 1 459 suchen, muss dieses ☐ irgendwo zwischen -3 und -2 liegen, wegen:
10-3 = 1 10 3 = 1 1000 < 1 459 < 1 100 = 1 10 2 = 10-2

Es gilt somit: -3 < log 10 ( 1 459 ) < -2

1. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

Vereinfache lg( 1000000 x ) +5 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( 1000000 x ) +5 lg( x )
= lg( 1000000 ) - lg( x ) +5 lg( x )
= lg( 10 6 ) - lg( x ) +5 lg( x )
= 6 - lg( x ) +5 lg( x )
= 4 lg( x ) +6

1. Logarithmusgesetz rückwärts

Beispiel:

Vereinfache: lg( 50000 ) + lg( 20 ) .

Lösung einblenden

lg( 50000 ) + lg( 20 )

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

= lg( 50000 · 20 )

= lg( 1000000 )

= lg( 10 6 )

= 6

2. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

Es gilt mit dem Logarithmusgesetz log(ab) = b⋅log(a):
lg( x 3 ) + lg( x )
= lg( x 3 ) + lg( x 1 2 )
= 3 lg( x ) + 1 2 lg( x )
= 7 2 lg( x )

Beide Logarithmusgesetze

Beispiel:

Vereinfache den Term lg( 2 x 3 ) - lg( 4x ) + lg( 20 x 2 ) soweit wie möglich.

Lösung einblenden

lg( 2 x 3 ) - lg( 4x ) + lg( 20 x 2 )

= lg( 2 x 3 ) - lg( 4x ) + lg( 20 x -2 )

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

= lg( 2 ) + lg( x 3 ) - ( lg( 4 ) + lg( x ) ) + ( lg( 20 ) + lg( 1 x 2 ) )

= lg( 2 ) + lg( x 3 ) - lg( 4 ) - lg( x ) + lg( 20 ) + lg( 1 x 2 )

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

= lg( 2 ) +3 lg( x ) - lg( 4 ) - lg( x ) + lg( 20 ) -2 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( 4 ) - lg( x ) + lg( 20 ) -2 lg( x )

= lg( 20 ) - lg( 4 ) + lg( 2 )

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

= lg( 20 4 · 2 )

= lg( 10 )

= lg( 10 )

= 1