Aufgabenbeispiele von Logarithmus

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log berechnen (einfach)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 4 (1) .

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Wir suchen den Logarithmus von 1 zur Basis 4, also die Hochzahl mit der man 4 potenzieren muss, um auf 1 zu kommen.

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

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

log 4 (1) = 0, eben weil 40 = 1 gilt .

log berechnen

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 17 ( 1 289 ) .

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Wir suchen den Logarithmus von 1 289 zur Basis 17, also die Hochzahl mit der man 17 potenzieren muss, um auf 1 289 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 17 = 1 289 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 17-Potenz zu schreiben versuchen, also 17 = 1 289

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

log 17 ( 1 289 ) = -2, eben weil 17-2 = 1 289 gilt .

log berechnen (schwer)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 10 ( 10 ) .

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Zuerst schreiben wir 10 um: 10 = 10 1 2

log 10 ( 10 ) = log 10 ( 10 1 2 ) heißt, dass wir den Logarithmus von 10 1 2 zur Basis 10 suchen, also die Hochzahl mit der man 10 potenzieren muss, um auf 10 1 2 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 10 = 10 1 2 gilt.

Damit steht die Lösung praktisch schon da: log 10 ( 10 ) = log 10 ( 10 1 2 ) = 1 2 , eben weil 10 1 2 = 10 gilt .

log im Interval bestimmen

Beispiel:

Finde zwei benachbarte ganze Zahlen, zwischen denen der Logarithmus log 2 (24) liegt.

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Wir suchen 2er-Potenzen in der Näher von 24, also eine die gerade noch kleiner und eine die schon größer als 24 ist.

Dabei kommt man auf 2 4 = 24 < 24 und auf 2 5 = 25 > 24.

Und da wir bei log 2 (24) ja das ☐ von 2 = 24 suchen, muss dieses ☐ irgendwo zwischen 4 und 5 liegen, wegen:
24 = 2 4 < 24 < 2 5 = 25

Es gilt somit: 4 < log 2 (24) < 5

1. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

Vereinfache lg( 10000000 x ) +2 lg( 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):
lg( 10000000 x ) +2 lg( x )
= lg( 10000000 ) - lg( x ) +2 lg( x )
= lg( 10 7 ) - lg( x ) +2 lg( x )
= 7 - lg( x ) +2 lg( x )
= lg( x ) +7

1. Logarithmusgesetz rückwärts

Beispiel:

Vereinfache: lg( 0,05 ) - lg( 50 ) .

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lg( 0,05 ) - lg( 50 )

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

= lg( 0.05 50 )

= lg( 0,001 )

= lg( 10 -3 )

= -3

2. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

Vereinfache den Term 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 4 )
= 4 lg( x )
= 4 lg( x )

Beide Logarithmusgesetze

Beispiel:

Vereinfache den Term lg( 50 x 2 ) - lg( 1 50 x ) - lg( 25x ) soweit wie möglich.

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lg( 50 x 2 ) - lg( 1 50 x ) - lg( 25x )

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

= lg( 50 ) + lg( x 2 ) - ( lg( 1 50 ) + lg( x ) ) - ( lg( 25 ) + lg( x ) )

= lg( 50 ) + lg( x 2 ) - lg( 1 50 ) - lg( x ) - lg( 25 ) - lg( x )

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

= lg( 50 ) +2 lg( x ) - lg( 1 50 ) - lg( x ) - lg( 25 ) - lg( x )

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

= lg( 50 ) +2 lg( x ) - lg( 1 ) + lg( 50 ) - lg( x ) - lg( 25 ) - lg( x )

= lg( 50 ) + lg( 50 ) - lg( 25 )

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

= lg( 50 · 50 25 )

= lg( 100 )

= lg( 10 2 )

= 2