Aufgabenbeispiele von Logarithmus

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log berechnen (einfach)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 2 (256) .

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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 17 ( 1 289 ) .

Lösung einblenden

Wir suchen den Logarithmus von 1 289 zur Basis 17, also die Hochzahl mit der man 17 potenzieren muss, um auf 1 289 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 17 = 1 289 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 17-Potenz zu schreiben versuchen, also 17 = 1 289

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

log 17 ( 1 289 ) = -2, eben weil 17-2 = 1 289 gilt .

log berechnen (schwer)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 3 ( 27 ) .

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Zuerst schreiben wir 27 um: 27 = 27 1 2

Man kann erkennen, dass 27 eine Potenz ist: 27 = 3 3

Also schreiben wir 27 = 27 1 2 = ( 3 3 ) 1 2 = 3 3 2

log 3 ( 27 ) = log 3 ( 3 3 2 ) heißt, dass wir den Logarithmus von 3 3 2 zur Basis 3 suchen, also die Hochzahl mit der man 3 potenzieren muss, um auf 3 3 2 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 3 = 3 3 2 gilt.

Damit steht die Lösung praktisch schon da: log 3 ( 27 ) = log 3 ( 3 3 2 ) = 3 2 , eben weil 3 3 2 = 27 gilt .

log im Interval bestimmen

Beispiel:

Finde zwei benachbarte ganze Zahlen, zwischen denen der Logarithmus log 4 (7) liegt.

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Wir suchen 4er-Potenzen in der Näher von 7, also eine die gerade noch kleiner und eine die schon größer als 7 ist.

Dabei kommt man auf 4 = 41 < 7 und auf 4 2 = 42 > 7.

Und da wir bei log 4 (7) ja das ☐ von 4 = 7 suchen, muss dieses ☐ irgendwo zwischen 1 und 2 liegen, wegen:
41 = 4 < 7 < 4 2 = 42

Es gilt somit: 1 < log 4 (7) < 2

1. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

Vereinfache lg( 1000000x ) +2 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( 1000000x ) +2 lg( x )
= lg( 1000000 ) + lg( x ) +2 lg( x )
= lg( 10 6 ) + lg( x ) +2 lg( x )
= 6 + lg( x ) +2 lg( x )
= 3 lg( x ) +6

1. Logarithmusgesetz rückwärts

Beispiel:

Vereinfache: log 2 ( 768 ) - log 2 ( 3 ) .

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log 2 ( 768 ) - log 2 ( 3 )

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

= log 2 ( 768 3 )

= log 2 ( 256 )

= log 2 ( 2 8 )

= 8

2. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

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

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

Beide Logarithmusgesetze

Beispiel:

Vereinfache den Term - lg( 1 25 x 2 ) + lg( 1 62500 x 2 ) + lg( 25 ) soweit wie möglich.

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- lg( 1 25 x 2 ) + lg( 1 62500 x 2 ) + lg( 25 )

= - lg( 1 25 x -2 ) + lg( 1 62500 x -2 ) + lg( 25 )

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

= -( lg( 1 25 ) + lg( 1 x 2 ) ) + ( lg( 1 62500 ) + lg( 1 x 2 ) ) + ( lg( 25 ) + lg( 1 ) )

= - lg( 1 25 ) - lg( 1 x 2 ) + lg( 1 62500 ) + lg( 1 x 2 ) + lg( 25 ) + lg( 1 )

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

= - lg( 1 25 ) +2 lg( x ) + lg( 1 62500 ) -2 lg( x ) + lg( 25 ) +0

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

= - lg( 1 ) + lg( 25 ) +2 lg( x ) + lg( 1 ) - lg( 62500 ) -2 lg( x ) + lg( 25 ) +0

= - lg( 62500 ) + lg( 25 ) + lg( 25 )

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

= lg( 1 62500 · 25 · 25 )

= lg( 1 100 )

= lg( 10 -2 )

= -2