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 5 (5) .

Lösung einblenden

Wir suchen den Logarithmus von 5 zur Basis 5, also die Hochzahl mit der man 5 potenzieren muss, um auf 5 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 5 = 5 gilt.

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

log 5 (5) = 1, eben weil 51 = 5 gilt .

log berechnen

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 10 ( 10 5 ) .

Lösung einblenden

Wir suchen den Logarithmus von 10 5 zur Basis 10, also die Hochzahl mit der man 10 potenzieren muss, um auf 10 5 zu kommen.

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

Wenn wir jetzt die 10 5 als 10 1 5 umschreiben, steht die Lösung praktisch schon da: 10 = 10 1 5

log 10 ( 10 5 ) = 1 5 , eben weil 10 1 5 = 10 5 gilt .

log berechnen (schwer)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 4 ( 1 2 ) .

Lösung einblenden

Zuerst schreiben wir 1 2 um: 1 2 = 2 -1

Da wir nicht den Logarithmus zur Basis 2 sondern zur Basis 4 suchen und 4 gerade 2² ist (also 2 = 4 = 4 1 2 ), formen wir 2 -1 noch so um, dass sie 4 als Basis hat:

2 -1 = ( 4 1 2 ) -1 = 4 - 1 2

log 4 ( 1 2 ) = log 4 ( 2 -1 ) heißt, dass wir den Logarithmus von 2 -1 = 4 - 1 2 zur Basis 4 suchen, also die Hochzahl mit der man 4 potenzieren muss, um auf 2 -1 = 4 - 1 2 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 4 = 2 -1 = 4 - 1 2 gilt.

Damit steht die Lösung praktisch schon da: log 4 ( 1 2 ) = log 4 ( 2 -1 ) = log 4 ( 4 - 1 2 ) = - 1 2 , eben weil 4 - 1 2 = 1 2 gilt .

log im Interval bestimmen

Beispiel:

Finde zwei benachbarte ganze Zahlen, zwischen denen der Logarithmus log 2 ( 1 7 ) liegt.

Lösung einblenden

Wir suchen 2er-Potenzen in der Näher von 1 7 , also eine die gerade noch kleiner und eine die schon größer als 1 7 ist.

Dabei kommt man auf 1 8 = 1 2 3 = 2-3 < 1 7 und auf 1 4 = 1 2 2 = 2-2 > 1 7 .

Und da wir bei log 2 ( 1 7 ) ja das ☐ von 2 = 1 7 suchen, muss dieses ☐ irgendwo zwischen -3 und -2 liegen, wegen:
2-3 = 1 2 3 = 1 8 < 1 7 < 1 4 = 1 2 2 = 2-2

Es gilt somit: -3 < log 2 ( 1 7 ) < -2

1. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

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

1. Logarithmusgesetz rückwärts

Beispiel:

Vereinfache: lg( 5000 ) + lg( 20 ) .

Lösung einblenden

lg( 5000 ) + lg( 20 )

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

= lg( 5000 · 20 )

= lg( 100000 )

= lg( 10 5 )

= 5

2. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

Vereinfache den Term lg( 1 x 2 ) zu einem Vielfachen von lg( x ) .

Lösung einblenden

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

Beide Logarithmusgesetze

Beispiel:

Vereinfache den Term lg( 1 6250 x ) + lg( 25 x 3 ) - lg( 1 25 x 2 ) soweit wie möglich.

Lösung einblenden

lg( 1 6250 x ) + lg( 25 x 3 ) - lg( 1 25 x 2 )

= lg( 1 6250 x -1 ) + lg( 25 x 3 ) - lg( 1 25 x 2 )

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

= lg( 1 6250 ) + lg( 1 x ) + ( lg( 25 ) + lg( x 3 ) ) - ( lg( 1 25 ) + lg( x 2 ) )

= lg( 1 6250 ) + lg( 1 x ) + lg( 25 ) + lg( x 3 ) - lg( 1 25 ) - lg( x 2 )

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

= lg( 1 6250 ) - lg( x ) + lg( 25 ) +3 lg( x ) - lg( 1 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( 1 ) - lg( 6250 ) - lg( x ) + lg( 25 ) +3 lg( x ) - lg( 1 ) + lg( 25 ) -2 lg( x )

= - lg( 6250 ) + lg( 25 ) + lg( 25 )

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

= lg( 1 6250 · 25 · 25 )

= lg( 1 10 )

= lg( 10 -1 )

= -1