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 (256) .

Lösung einblenden

Wir suchen den Logarithmus von 256 zur Basis 2, also die Hochzahl mit der man 2 potenzieren muss, um auf 256 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 2 = 256 gilt.

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

log 2 (256) = 8, eben weil 28 = 256 gilt .

log berechnen

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 3 ( 3 5 ) .

Lösung einblenden

Wir suchen den Logarithmus von 3 5 zur Basis 3, also die Hochzahl mit der man 3 potenzieren muss, um auf 3 5 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 3 = 3 5 gilt.

Wenn wir jetzt die 3 5 als 3 1 5 umschreiben, steht die Lösung praktisch schon da: 3 = 3 1 5

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

log berechnen (schwer)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 25 ( 1 5 ) .

Lösung einblenden

Zuerst schreiben wir 1 5 um: 1 5 = 5 -1

Da wir nicht den Logarithmus zur Basis 5 sondern zur Basis 25 suchen und 25 gerade 5² ist (also 5 = 25 = 25 1 2 ), formen wir 5 -1 noch so um, dass sie 25 als Basis hat:

5 -1 = ( 25 1 2 ) -1 = 25 - 1 2

log 25 ( 1 5 ) = log 25 ( 5 -1 ) heißt, dass wir den Logarithmus von 5 -1 = 25 - 1 2 zur Basis 25 suchen, also die Hochzahl mit der man 25 potenzieren muss, um auf 5 -1 = 25 - 1 2 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 25 = 5 -1 = 25 - 1 2 gilt.

Damit steht die Lösung praktisch schon da: log 25 ( 1 5 ) = log 25 ( 5 -1 ) = log 25 ( 25 - 1 2 ) = - 1 2 , eben weil 25 - 1 2 = 1 5 gilt .

log im Interval bestimmen

Beispiel:

Finde zwei benachbarte ganze Zahlen, zwischen denen der Logarithmus log 18 (295) liegt.

Lösung einblenden

Wir suchen 18er-Potenzen in der Näher von 295, also eine die gerade noch kleiner und eine die schon größer als 295 ist.

Dabei kommt man auf 18 = 181 < 295 und auf 18 2 = 182 > 295.

Und da wir bei log 18 (295) ja das ☐ von 18 = 295 suchen, muss dieses ☐ irgendwo zwischen 1 und 2 liegen, wegen:
181 = 18 < 295 < 18 2 = 182

Es gilt somit: 1 < log 18 (295) < 2

1. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

Vereinfache lg( 0,0001x ) -2 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( 0,0001x ) -2 lg( x )
= lg( 0,0001 ) + lg( x ) -2 lg( x )
= lg( 10 -4 ) + lg( x ) -2 lg( x )
= -4 + lg( x ) -2 lg( x )
= - lg( x ) -4

1. Logarithmusgesetz rückwärts

Beispiel:

Vereinfache: lg( 0,02 ) - lg( 20 ) .

Lösung einblenden

lg( 0,02 ) - lg( 20 )

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

= lg( 0.02 20 )

= lg( 0,001 )

= lg( 10 -3 )

= -3

2. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

Beide Logarithmusgesetze

Beispiel:

Vereinfache den Term lg( 1 1000 x ) + lg( 50 x 3 ) + lg( 20 x 3 ) soweit wie möglich.

Lösung einblenden

lg( 1 1000 x ) + lg( 50 x 3 ) + lg( 20 x 3 )

= lg( 1 1000 x ) + lg( 50 x -3 ) + lg( 20 x 3 )

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

= lg( 1 1000 ) + lg( x ) + ( lg( 50 ) + lg( 1 x 3 ) ) + ( lg( 20 ) + lg( x 3 ) )

= lg( 1 1000 ) + lg( x ) + lg( 50 ) + lg( 1 x 3 ) + lg( 20 ) + lg( x 3 )

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

= lg( 1 1000 ) + lg( x ) + lg( 50 ) -3 lg( x ) + lg( 20 ) +3 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( 1000 ) + lg( x ) + lg( 50 ) -3 lg( x ) + lg( 20 ) +3 lg( x )

= lg( x ) - lg( 1000 ) + lg( 50 ) + lg( 20 )

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

= lg( x ) + lg( 1 1000 · 50 · 20 )

= lg( x ) + lg( 1 20 · 20 )

= lg( x ) + lg( 1 )

= lg( x )