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 2 (8) .

Lösung einblenden

Wir suchen den Logarithmus von 8 zur Basis 2, also die Hochzahl mit der man 2 potenzieren muss, um auf 8 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 2 = 8 gilt.

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

log 2 (8) = 3, eben weil 23 = 8 gilt .

log berechnen

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 3 ( 1 9 ) .

Lösung einblenden

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 100 ( 1 100000 ) .

Lösung einblenden

Zuerst schreiben wir 1 100000 um: 1 100000 = 100000 -1

Man kann erkennen, dass 100000 eine Potenz ist: 100000 = 10 5

Also schreiben wir 1 100000 = 100000 -1 = ( 10 5 ) -1 = 10 -5

Da wir nicht den Logarithmus zur Basis 10 sondern zur Basis 100 suchen und 100 gerade 10² ist (also 10 = 100 = 100 1 2 ), formen wir 10 -5 noch so um, dass sie 100 als Basis hat:

10 -5 = ( 100 1 2 ) -5 = 100 - 5 2

log 100 ( 1 100000 ) = log 100 ( 10 -5 ) heißt, dass wir den Logarithmus von 10 -5 = 100 - 5 2 zur Basis 100 suchen, also die Hochzahl mit der man 100 potenzieren muss, um auf 10 -5 = 100 - 5 2 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 100 = 10 -5 = 100 - 5 2 gilt.

Damit steht die Lösung praktisch schon da: log 100 ( 1 100000 ) = log 100 ( 10 -5 ) = log 100 ( 100 - 5 2 ) = - 5 2 , eben weil 100 - 5 2 = 1 100000 gilt .

log im Interval bestimmen

Beispiel:

Finde zwei benachbarte ganze Zahlen, zwischen denen der Logarithmus log 2 (50) liegt.

Lösung einblenden

Wir suchen 2er-Potenzen in der Näher von 50, also eine die gerade noch kleiner und eine die schon größer als 50 ist.

Dabei kommt man auf 2 5 = 25 < 50 und auf 2 6 = 26 > 50.

Und da wir bei log 2 (50) ja das ☐ von 2 = 50 suchen, muss dieses ☐ irgendwo zwischen 5 und 6 liegen, wegen:
25 = 2 5 < 50 < 2 6 = 26

Es gilt somit: 5 < log 2 (50) < 6

1. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

Vereinfache lg( 0,1x ) -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( 0,1x ) -5 lg( x )
= lg( 0,1 ) + lg( x ) -5 lg( x )
= lg( 10 -1 ) + lg( x ) -5 lg( x )
= -1 + lg( x ) -5 lg( x )
= -4 lg( x ) -1

1. Logarithmusgesetz rückwärts

Beispiel:

Vereinfache: lg( 20000 ) + lg( 50 ) .

Lösung einblenden

lg( 20000 ) + lg( 50 )

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

= lg( 20000 · 50 )

= lg( 1000000 )

= lg( 10 6 )

= 6

2. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

Beide Logarithmusgesetze

Beispiel:

Vereinfache den Term lg( 2 x 2 ) + lg( 1 40 ) + lg( 20 x 7 ) soweit wie möglich.

Lösung einblenden

lg( 2 x 2 ) + lg( 1 40 ) + lg( 20 x 7 )

= lg( 2 x 2 ) + lg( 1 40 ) + lg( 20 x -7 )

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

= lg( 2 ) + lg( x 2 ) + ( lg( 1 40 ) + lg( 1 ) ) + ( lg( 20 ) + lg( 1 x 7 ) )

= lg( 2 ) + lg( x 2 ) + lg( 1 40 ) + lg( 1 ) + lg( 20 ) + lg( 1 x 7 )

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

= lg( 2 ) +2 lg( x ) + lg( 1 40 ) +0 + lg( 20 ) -7 lg( x )

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

= lg( 2 ) +2 lg( x ) + lg( 1 ) - lg( 40 ) +0 + lg( 20 ) -7 lg( x )

= -5 lg( x ) - lg( 40 ) + lg( 20 ) + lg( 2 )

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

= -5 lg( x ) + lg( 1 40 · 20 · 2 )

= -5 lg( x ) + lg( 1 2 · 2 )

= -5 lg( x ) + lg( 1 )

= -5 lg( x )