Aufgabenbeispiele von Logarithmus

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log berechnen (einfach)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 3 (81) .

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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 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 225 ( 15 ) .

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Da wir nicht den Logarithmus zur Basis 15 sondern zur Basis 225 suchen und 225 gerade 15² ist (also 15 = 225 = 225 1 2 ), formen wir 15 noch so um, dass sie 225 als Basis hat:

15 = 225 1 2

log 225 ( 15 ) heißt, dass wir den Logarithmus von 15 = 225 1 2 zur Basis 225 suchen, also die Hochzahl mit der man 225 potenzieren muss, um auf 15 = 225 1 2 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 225 = 15 = 225 1 2 gilt.

Damit steht die Lösung praktisch schon da: log 225 ( 15 ) = log 225 ( 225 1 2 ) = 1 2 , eben weil 225 1 2 = 15 gilt .

log im Interval bestimmen

Beispiel:

Finde zwei benachbarte ganze Zahlen, zwischen denen der Logarithmus log 3 (6) liegt.

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Wir suchen 3er-Potenzen in der Näher von 6, also eine die gerade noch kleiner und eine die schon größer als 6 ist.

Dabei kommt man auf 3 = 31 < 6 und auf 3 2 = 32 > 6.

Und da wir bei log 3 (6) ja das ☐ von 3 = 6 suchen, muss dieses ☐ irgendwo zwischen 1 und 2 liegen, wegen:
31 = 3 < 6 < 3 2 = 32

Es gilt somit: 1 < log 3 (6) < 2

1. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

Vereinfache log 4 ( 64x ) - log 4 ( 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):
log 4 ( 64x ) - log 4 ( x )
= log 4 ( 64 ) + log 4 ( x ) - log 4 ( x )
= log 4 ( 4 3 ) + log 4 ( x ) - log 4 ( x )
= 3 + log 4 ( x ) - log 4 ( x )
= 3

1. Logarithmusgesetz rückwärts

Beispiel:

Vereinfache: log 5 ( 125 ) - log 5 ( 5 ) .

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log 5 ( 125 ) - log 5 ( 5 )

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

= log 5 ( 125 5 )

= log 5 ( 25 )

= log 5 ( 5 2 )

= 2

2. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

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

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Es gilt mit dem Logarithmusgesetz log(ab) = b⋅log(a):
lg( x 2 ) -2 lg( x 4 )
= 2 lg( x ) -8 lg( x )
= -6 lg( x )

Beide Logarithmusgesetze

Beispiel:

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

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- lg( 1 2 x ) + lg( 1 4 x 4 ) - lg( 1 2 x )

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

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

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

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

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

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

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

= 2 lg( x ) + lg( 1 4 · 2 · 2 )

= 2 lg( x ) + lg( 1 2 · 2 )

= 2 lg( x ) + lg( 1 )

= 2 lg( x )