Aufgabenbeispiele von Logarithmus

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log berechnen (einfach)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 15 (225) .

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Wir suchen den Logarithmus von 225 zur Basis 15, also die Hochzahl mit der man 15 potenzieren muss, um auf 225 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 15 = 225 gilt.

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

log 15 (225) = 2, eben weil 152 = 225 gilt .

log berechnen

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 5 ( 1 125 ) .

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Wir suchen den Logarithmus von 1 125 zur Basis 5, also die Hochzahl mit der man 5 potenzieren muss, um auf 1 125 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 5 = 1 125 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 5-Potenz zu schreiben versuchen, also 5 = 1 125

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

log 5 ( 1 125 ) = -3, eben weil 5-3 = 1 125 gilt .

log berechnen (schwer)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 17 ( 1 17 ) .

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Zuerst schreiben wir 1 17 um: 1 17 = 17 - 1 2

log 17 ( 1 17 ) = log 17 ( 17 - 1 2 ) heißt, dass wir den Logarithmus von 17 - 1 2 zur Basis 17 suchen, also die Hochzahl mit der man 17 potenzieren muss, um auf 17 - 1 2 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 17 = 17 - 1 2 gilt.

Damit steht die Lösung praktisch schon da: log 17 ( 1 17 ) = log 17 ( 17 - 1 2 ) = - 1 2 , eben weil 17 - 1 2 = 1 17 gilt .

log im Interval bestimmen

Beispiel:

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

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

Dabei kommt man auf 2 2 = 22 < 7 und auf 2 3 = 23 > 7.

Und da wir bei log 2 (7) ja das ☐ von 2 = 7 suchen, muss dieses ☐ irgendwo zwischen 2 und 3 liegen, wegen:
22 = 2 2 < 7 < 2 3 = 23

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

1. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

Vereinfache lg( 10x ) - 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( 10x ) - lg( x )
= lg( 10 ) + lg( x ) - lg( x )
= 1 + lg( x ) - lg( x )
= 1

1. Logarithmusgesetz rückwärts

Beispiel:

Vereinfache: lg( 20000000 ) + lg( 50 ) .

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lg( 20000000 ) + lg( 50 )

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

= lg( 20000000 · 50 )

= lg( 1000000000 )

= lg( 10 9 )

= 9

2. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

Vereinfache den Term lg( 1 x 3 ) +2 lg( 1 x 2 ) zu einem Vielfachen von lg( x ) .

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Es gilt mit dem Logarithmusgesetz log(ab) = b⋅log(a):
lg( 1 x 3 ) +2 lg( 1 x 2 )
= lg( x -3 ) +2 lg( x -2 )
= -3 lg( x ) -4 lg( x )
= -7 lg( x )

Beide Logarithmusgesetze

Beispiel:

Vereinfache den Term lg( 2 x 3 ) - lg( 1 5 x 5 ) - lg( 10000 x 2 ) soweit wie möglich.

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lg( 2 x 3 ) - lg( 1 5 x 5 ) - lg( 10000 x 2 )

= lg( 2 x 3 ) - lg( 1 5 x 5 ) - lg( 10000 x -2 )

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

= lg( 2 ) + lg( x 3 ) - ( lg( 1 5 ) + lg( x 5 ) ) - ( lg( 10000 ) + lg( 1 x 2 ) )

= lg( 2 ) + lg( x 3 ) - lg( 1 5 ) - lg( x 5 ) - lg( 10000 ) - lg( 1 x 2 )

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

= lg( 2 ) +3 lg( x ) - lg( 1 5 ) -5 lg( x ) - lg( 10000 ) +2 lg( x )

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

= lg( 2 ) +3 lg( x ) - lg( 1 ) + lg( 5 ) -5 lg( x ) - lg( 10000 ) +2 lg( x )

= - lg( 10000 ) + lg( 5 ) + lg( 2 )

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

= lg( 1 10000 · 5 · 2 )

= lg( 1 1000 )

= lg( 10 -3 )

= -3