Aufgabenbeispiele von Logarithmus

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log berechnen (einfach)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 4 (64) .

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Wir suchen den Logarithmus von 64 zur Basis 4, also die Hochzahl mit der man 4 potenzieren muss, um auf 64 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 4 = 64 gilt.

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

log 4 (64) = 3, eben weil 43 = 64 gilt .

log berechnen

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 3 ( 3 3 ) .

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Wir suchen den Logarithmus von 3 3 zur Basis 3, also die Hochzahl mit der man 3 potenzieren muss, um auf 3 3 zu kommen.

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

Wenn wir jetzt die 3 3 als 3 1 3 umschreiben, steht die Lösung praktisch schon da: 3 = 3 1 3

log 3 ( 3 3 ) = 1 3 , eben weil 3 1 3 = 3 3 gilt .

log berechnen (schwer)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 2 ( 2 ) .

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Zuerst schreiben wir 2 um: 2 = 2 1 2

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

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

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

log im Interval bestimmen

Beispiel:

Finde zwei benachbarte ganze Zahlen, zwischen denen der Logarithmus log 10 (28134) liegt.

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Wir suchen 10er-Potenzen in der Näher von 28134, also eine die gerade noch kleiner und eine die schon größer als 28134 ist.

Dabei kommt man auf 10 4 = 104 < 28134 und auf 10 5 = 105 > 28134.

Und da wir bei log 10 (28134) ja das ☐ von 10 = 28134 suchen, muss dieses ☐ irgendwo zwischen 4 und 5 liegen, wegen:
104 = 10 4 < 28134 < 10 5 = 105

Es gilt somit: 4 < log 10 (28134) < 5

1. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

Vereinfache lg( 0,0001x ) +4 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( 0,0001x ) +4 lg( x )
= lg( 0,0001 ) + lg( x ) +4 lg( x )
= lg( 10 -4 ) + lg( x ) +4 lg( x )
= -4 + lg( x ) +4 lg( x )
= 5 lg( x ) -4

1. Logarithmusgesetz rückwärts

Beispiel:

Vereinfache: log 3 ( 45 ) - log 3 ( 5 ) .

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log 3 ( 45 ) - log 3 ( 5 )

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

= log 3 ( 45 5 )

= log 3 ( 9 )

= log 3 ( 3 2 )

= 2

2. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

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

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Es gilt mit dem Logarithmusgesetz log(ab) = b⋅log(a):
4 lg( 1 x ) + lg( x )
= 4 lg( x - 1 2 ) + lg( x 1 2 )
= -2 lg( x ) + 1 2 lg( x )
= - 3 2 lg( x )

Beide Logarithmusgesetze

Beispiel:

Vereinfache den Term lg( 1 250.000 ) + lg( 50 x 3 ) - lg( 1 50 x 3 ) soweit wie möglich.

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lg( 1 250.000 ) + lg( 50 x 3 ) - lg( 1 50 x 3 )

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

= lg( 1 250.000 ) + lg( 1 ) + ( lg( 50 ) + lg( x 3 ) ) - ( lg( 1 50 ) + lg( x 3 ) )

= lg( 1 250.000 ) + lg( 1 ) + lg( 50 ) + lg( x 3 ) - lg( 1 50 ) - lg( x 3 )

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

= lg( 1 250.000 ) +0 + lg( 50 ) +3 lg( x ) - lg( 1 50 ) -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( 250000 ) +0 + lg( 50 ) +3 lg( x ) - lg( 1 ) + lg( 50 ) -3 lg( x )

= - lg( 250000 ) + lg( 50 ) + lg( 50 )

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

= lg( 1 250.000 · 50 · 50 )

= lg( 1 100 )

= lg( 10 -2 )

= -2