Aufgabenbeispiele von Logarithmus

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log berechnen (einfach)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 5 (5) .

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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 2 ( 128 ) .

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Zuerst schreiben wir 128 um: 128 = 128 1 2

Man kann erkennen, dass 128 eine Potenz ist: 128 = 2 7

Also schreiben wir 128 = 128 1 2 = ( 2 7 ) 1 2 = 2 7 2

log 2 ( 128 ) = log 2 ( 2 7 2 ) heißt, dass wir den Logarithmus von 2 7 2 zur Basis 2 suchen, also die Hochzahl mit der man 2 potenzieren muss, um auf 2 7 2 zu kommen.

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

Damit steht die Lösung praktisch schon da: log 2 ( 128 ) = log 2 ( 2 7 2 ) = 7 2 , eben weil 2 7 2 = 128 gilt .

log im Interval bestimmen

Beispiel:

Finde zwei benachbarte ganze Zahlen, zwischen denen der Logarithmus log 3 (18) liegt.

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Wir suchen 3er-Potenzen in der Näher von 18, also eine die gerade noch kleiner und eine die schon größer als 18 ist.

Dabei kommt man auf 3 2 = 32 < 18 und auf 3 3 = 33 > 18.

Und da wir bei log 3 (18) ja das ☐ von 3 = 18 suchen, muss dieses ☐ irgendwo zwischen 2 und 3 liegen, wegen:
32 = 3 2 < 18 < 3 3 = 33

Es gilt somit: 2 < log 3 (18) < 3

1. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

Vereinfache log 3 ( 81 x ) + log 3 ( 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):
log 3 ( 81 x ) + log 3 ( x )
= log 3 ( 81 ) - log 3 ( x ) + log 3 ( x )
= log 3 ( 3 4 ) - log 3 ( x ) + log 3 ( x )
= 4 - log 3 ( x ) + log 3 ( x )
= 4

1. Logarithmusgesetz rückwärts

Beispiel:

Vereinfache: lg( 40000 ) + lg( 25 ) .

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lg( 40000 ) + lg( 25 )

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

= lg( 40000 · 25 )

= lg( 1000000 )

= lg( 10 6 )

= 6

2. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

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

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

Beide Logarithmusgesetze

Beispiel:

Vereinfache den Term - lg( 1 50 x 3 ) + lg( 10 x 4 ) + lg( 2 x 7 ) soweit wie möglich.

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- lg( 1 50 x 3 ) + lg( 10 x 4 ) + lg( 2 x 7 )

= - lg( 1 50 x -3 ) + lg( 10 x 4 ) + lg( 2 x -7 )

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

= -( lg( 1 50 ) + lg( 1 x 3 ) ) + ( lg( 10 ) + lg( x 4 ) ) + ( lg( 2 ) + lg( 1 x 7 ) )

= - lg( 1 50 ) - lg( 1 x 3 ) + lg( 10 ) + lg( x 4 ) + lg( 2 ) + lg( 1 x 7 )

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

= - lg( 1 50 ) +3 lg( x ) + lg( 10 ) +4 lg( x ) + lg( 2 ) -7 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( 50 ) +3 lg( x ) + lg( 10 ) +4 lg( x ) + lg( 2 ) -7 lg( x )

= lg( 50 ) + lg( 10 ) + lg( 2 )

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

= lg( 50 · 10 · 2 )

= lg( 1000 )

= lg( 10 3 )

= 3