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 5 (5) .

Lösung einblenden

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 3 ( 1 9 ) .

Lösung einblenden

Wir suchen den Logarithmus von 1 9 zur Basis 3, also die Hochzahl mit der man 3 potenzieren muss, um auf 1 9 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 3 = 1 9 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 3-Potenz zu schreiben versuchen, also 3 = 1 9

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

log 3 ( 1 9 ) = -2, eben weil 3-2 = 1 9 gilt .

log berechnen (schwer)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 19 ( 19 ) .

Lösung einblenden

Zuerst schreiben wir 19 um: 19 = 19 1 2

log 19 ( 19 ) = log 19 ( 19 1 2 ) heißt, dass wir den Logarithmus von 19 1 2 zur Basis 19 suchen, also die Hochzahl mit der man 19 potenzieren muss, um auf 19 1 2 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 19 = 19 1 2 gilt.

Damit steht die Lösung praktisch schon da: log 19 ( 19 ) = log 19 ( 19 1 2 ) = 1 2 , eben weil 19 1 2 = 19 gilt .

log im Interval bestimmen

Beispiel:

Finde zwei benachbarte ganze Zahlen, zwischen denen der Logarithmus log 5 ( 1 3 ) liegt.

Lösung einblenden

Wir suchen 5er-Potenzen in der Näher von 1 3 , also eine die gerade noch kleiner und eine die schon größer als 1 3 ist.

Dabei kommt man auf 1 5 = 1 5 = 5-1 < 1 3 und auf 1 = 1 = 5-0 > 1 3 .

Und da wir bei log 5 ( 1 3 ) ja das ☐ von 5 = 1 3 suchen, muss dieses ☐ irgendwo zwischen -1 und -0 liegen, wegen:
5-1 = 1 5 = 1 5 < 1 3 < 1 = 1 = 5-0

Es gilt somit: -1 < log 5 ( 1 3 ) < -0

1. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

Vereinfache lg( 10000000x ) +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( 10000000x ) +2 lg( x )
= lg( 10000000 ) + lg( x ) +2 lg( x )
= lg( 10 7 ) + lg( x ) +2 lg( x )
= 7 + lg( x ) +2 lg( x )
= 3 lg( x ) +7

1. Logarithmusgesetz rückwärts

Beispiel:

Vereinfache: lg( 200 ) + lg( 50 ) .

Lösung einblenden

lg( 200 ) + lg( 50 )

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

= lg( 200 · 50 )

= lg( 10000 )

= lg( 10 4 )

= 4

2. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

Beide Logarithmusgesetze

Beispiel:

Vereinfache den Term lg( 20 ) + lg( 50 x 2 ) - lg( 1000000 x 2 ) soweit wie möglich.

Lösung einblenden

lg( 20 ) + lg( 50 x 2 ) - lg( 1000000 x 2 )

= lg( 20 ) + lg( 50 x -2 ) - lg( 1000000 x -2 )

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

= lg( 20 ) + lg( 1 ) + ( lg( 50 ) + lg( 1 x 2 ) ) - ( lg( 1000000 ) + lg( 1 x 2 ) )

= lg( 20 ) + lg( 1 ) + lg( 50 ) + lg( 1 x 2 ) - lg( 1000000 ) - lg( 1 x 2 )

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

= lg( 20 ) +0 + lg( 50 ) -2 lg( x ) - lg( 1000000 ) +2 lg( x )

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

= lg( 20 ) +0 + lg( 50 ) -2 lg( x ) - lg( 1000000 ) +2 lg( x )

= - lg( 1000000 ) + lg( 50 ) + lg( 20 )

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

= lg( 1 1.000.000 · 50 · 20 )

= lg( 1 1000 )

= lg( 10 -3 )

= -3