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 (64) .

Lösung einblenden

Wir suchen den Logarithmus von 64 zur Basis 2, also die Hochzahl mit der man 2 potenzieren muss, um auf 64 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 2 = 64 gilt.

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

log 2 (64) = 6, eben weil 26 = 64 gilt .

log berechnen

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 10 ( 1 10000 ) .

Lösung einblenden

Wir suchen den Logarithmus von 1 10000 zur Basis 10, also die Hochzahl mit der man 10 potenzieren muss, um auf 1 10000 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 10 = 1 10000 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 10-Potenz zu schreiben versuchen, also 10 = 1 10000

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

log 10 ( 1 10000 ) = -4, eben weil 10-4 = 1 10000 gilt .

log berechnen (schwer)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 100 ( 10000000 ) .

Lösung einblenden

Man kann erkennen, dass 10000000 eine Potenz ist: 10000000 = 10 7

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 7 noch so um, dass sie 100 als Basis hat:

10 7 = ( 100 1 2 ) 7 = 100 7 2

log 100 ( 10000000 ) heißt, dass wir den Logarithmus von 10 7 = 100 7 2 zur Basis 100 suchen, also die Hochzahl mit der man 100 potenzieren muss, um auf 10 7 = 100 7 2 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 100 = 10 7 = 100 7 2 gilt.

Damit steht die Lösung praktisch schon da: log 100 ( 10000000 ) = log 100 ( 100 7 2 ) = 7 2 , eben weil 100 7 2 = 10000000 gilt .

log im Interval bestimmen

Beispiel:

Finde zwei benachbarte ganze Zahlen, zwischen denen der Logarithmus log 5 (4) liegt.

Lösung einblenden

Wir suchen 5er-Potenzen in der Näher von 4, also eine die gerade noch kleiner und eine die schon größer als 4 ist.

Dabei kommt man auf 1 = 50 < 4 und auf 5 = 51 > 4.

Und da wir bei log 5 (4) ja das ☐ von 5 = 4 suchen, muss dieses ☐ irgendwo zwischen 0 und 1 liegen, wegen:
50 = 1 < 4 < 5 = 51

Es gilt somit: 0 < log 5 (4) < 1

1. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

Vereinfache log 4 ( x ) - log 4 ( x ) so, dass das Argument des Logarithmus möglichst einfach wird.

Lösung einblenden

Es gilt mit dem Logarithmusgesetz log(a ⋅ b) = log(a) + log(b):
log 4 ( x ) - log 4 ( x )
= log 4 ( 1 ) + log 4 ( x ) - log 4 ( x )
= log 4 ( 1 ) + log 4 ( x ) - log 4 ( x )
= 0 + log 4 ( x ) - log 4 ( x )
=0

1. Logarithmusgesetz rückwärts

Beispiel:

Vereinfache: lg( 5000 ) + lg( 2 ) .

Lösung einblenden

lg( 5000 ) + lg( 2 )

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

= lg( 5000 · 2 )

= lg( 10000 )

= lg( 10 4 )

= 4

2. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

Es gilt mit dem Logarithmusgesetz log(ab) = b⋅log(a):
lg( x 4 ) + lg( x )
= lg( x 4 ) + lg( x 1 2 )
= 4 lg( x ) + 1 2 lg( x )
= 9 2 lg( x )

Beide Logarithmusgesetze

Beispiel:

Vereinfache den Term - lg( 1 2 x 2 ) + lg( 5 x 4 ) + lg( 1 10 x 9 ) soweit wie möglich.

Lösung einblenden

- lg( 1 2 x 2 ) + lg( 5 x 4 ) + lg( 1 10 x 9 )

= - lg( 1 2 x -2 ) + lg( 5 x 4 ) + lg( 1 10 x -9 )

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

= -( lg( 1 2 ) + lg( 1 x 2 ) ) + ( lg( 5 ) + lg( x 4 ) ) + ( lg( 1 10 ) + lg( 1 x 9 ) )

= - lg( 1 2 ) - lg( 1 x 2 ) + lg( 5 ) + lg( x 4 ) + lg( 1 10 ) + lg( 1 x 9 )

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

= - lg( 1 2 ) +2 lg( x ) + lg( 5 ) +4 lg( x ) + lg( 1 10 ) -9 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( 2 ) +2 lg( x ) + lg( 5 ) +4 lg( x ) + lg( 1 ) - lg( 10 ) -9 lg( x )

= -3 lg( x ) - lg( 10 ) + lg( 5 ) + lg( 2 )

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

= -3 lg( x ) + lg( 1 10 · 5 · 2 )

= -3 lg( x ) + lg( 1 2 · 2 )

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

= -3 lg( x )