Aufgabenbeispiele von Logarithmus

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log berechnen (einfach)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 13 (169) .

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

Also was muss in das Kästchen, damit 13 = 169 gilt.

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

log 13 (169) = 2, eben weil 132 = 169 gilt .

log berechnen

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 3 ( 1 9 ) .

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Wir suchen den Logarithmus von 1 9 zur Basis 3, also die Hochzahl mit der man 3 potenzieren muss, um auf 1 9 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 3 = 1 9 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 3-Potenz zu schreiben versuchen, also 3 = 1 9

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

log 3 ( 1 9 ) = -2, eben weil 3-2 = 1 9 gilt .

log berechnen (schwer)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 16 ( 64 ) .

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Man kann erkennen, dass 64 eine Potenz ist: 64 = 4 3

Da wir nicht den Logarithmus zur Basis 4 sondern zur Basis 16 suchen und 16 gerade 4² ist (also 4 = 16 = 16 1 2 ), formen wir 4 3 noch so um, dass sie 16 als Basis hat:

4 3 = ( 16 1 2 ) 3 = 16 3 2

log 16 ( 64 ) heißt, dass wir den Logarithmus von 4 3 = 16 3 2 zur Basis 16 suchen, also die Hochzahl mit der man 16 potenzieren muss, um auf 4 3 = 16 3 2 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 16 = 4 3 = 16 3 2 gilt.

Damit steht die Lösung praktisch schon da: log 16 ( 64 ) = log 16 ( 16 3 2 ) = 3 2 , eben weil 16 3 2 = 64 gilt .

log im Interval bestimmen

Beispiel:

Finde zwei benachbarte ganze Zahlen, zwischen denen der Logarithmus log 19 (139) liegt.

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Wir suchen 19er-Potenzen in der Näher von 139, also eine die gerade noch kleiner und eine die schon größer als 139 ist.

Dabei kommt man auf 19 = 191 < 139 und auf 19 2 = 192 > 139.

Und da wir bei log 19 (139) ja das ☐ von 19 = 139 suchen, muss dieses ☐ irgendwo zwischen 1 und 2 liegen, wegen:
191 = 19 < 139 < 19 2 = 192

Es gilt somit: 1 < log 19 (139) < 2

1. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

Vereinfache lg( 1000000000x ) -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( 1000000000x ) -2 lg( x )
= lg( 1000000000 ) + lg( x ) -2 lg( x )
= lg( 10 9 ) + lg( x ) -2 lg( x )
= 9 + lg( x ) -2 lg( x )
= - lg( x ) +9

1. Logarithmusgesetz rückwärts

Beispiel:

Vereinfache: lg( 2500000 ) + lg( 4 ) .

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lg( 2500000 ) + lg( 4 )

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

= lg( 2500000 · 4 )

= lg( 10000000 )

= lg( 10 7 )

= 7

2. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

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

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

Beide Logarithmusgesetze

Beispiel:

Vereinfache den Term lg( 5x ) + lg( 2 25 x 3 ) + lg( 25 x 2 ) soweit wie möglich.

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lg( 5x ) + lg( 2 25 x 3 ) + lg( 25 x 2 )

= lg( 5x ) + lg( 2 25 x -3 ) + lg( 25 x 2 )

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

= lg( 5 ) + lg( x ) + ( lg( 2 25 ) + lg( 1 x 3 ) ) + ( lg( 25 ) + lg( x 2 ) )

= lg( 5 ) + lg( x ) + lg( 2 25 ) + lg( 1 x 3 ) + lg( 25 ) + lg( x 2 )

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

= lg( 5 ) + lg( x ) + lg( 2 25 ) -3 lg( x ) + lg( 25 ) +2 lg( x )

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

= lg( 5 ) + lg( x ) + lg( 2 ) - lg( 25 ) -3 lg( x ) + lg( 25 ) +2 lg( x )

= lg( 5 ) + lg( 2 )

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

= lg( 5 · 2 )

= lg( 10 )

= lg( 10 )

= 1