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 10 (1000000000) .

Lösung einblenden

Wir suchen den Logarithmus von 1000000000 zur Basis 10, also die Hochzahl mit der man 10 potenzieren muss, um auf 1000000000 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 10 = 1000000000 gilt.

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

log 10 (1000000000) = 9, eben weil 109 = 1000000000 gilt .

log berechnen

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 4 ( 4 4 ) .

Lösung einblenden

Wir suchen den Logarithmus von 4 4 zur Basis 4, also die Hochzahl mit der man 4 potenzieren muss, um auf 4 4 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 4 = 4 4 gilt.

Wenn wir jetzt die 4 4 als 4 1 4 umschreiben, steht die Lösung praktisch schon da: 4 = 4 1 4

log 4 ( 4 4 ) = 1 4 , eben weil 4 1 4 = 4 4 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 2 (194) liegt.

Lösung einblenden

Wir suchen 2er-Potenzen in der Näher von 194, also eine die gerade noch kleiner und eine die schon größer als 194 ist.

Dabei kommt man auf 2 7 = 27 < 194 und auf 2 8 = 28 > 194.

Und da wir bei log 2 (194) ja das ☐ von 2 = 194 suchen, muss dieses ☐ irgendwo zwischen 7 und 8 liegen, wegen:
27 = 2 7 < 194 < 2 8 = 28

Es gilt somit: 7 < log 2 (194) < 8

1. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

Vereinfache lg( 0,1x ) +3 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( 0,1x ) +3 lg( x )
= lg( 0,1 ) + lg( x ) +3 lg( x )
= lg( 10 -1 ) + lg( x ) +3 lg( x )
= -1 + lg( x ) +3 lg( x )
= 4 lg( x ) -1

1. Logarithmusgesetz rückwärts

Beispiel:

Vereinfache: lg( 20 ) + lg( 50 ) .

Lösung einblenden

lg( 20 ) + lg( 50 )

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

= lg( 20 · 50 )

= lg( 1000 )

= lg( 10 3 )

= 3

2. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

Beide Logarithmusgesetze

Beispiel:

Vereinfache den Term lg( 50 x 3 ) + lg( 2 x 2 ) + lg( 1 10000 x 5 ) soweit wie möglich.

Lösung einblenden

lg( 50 x 3 ) + lg( 2 x 2 ) + lg( 1 10000 x 5 )

= lg( 50 x 3 ) + lg( 2 x 2 ) + lg( 1 10000 x -5 )

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

= lg( 50 ) + lg( x 3 ) + ( lg( 2 ) + lg( x 2 ) ) + ( lg( 1 10000 ) + lg( 1 x 5 ) )

= lg( 50 ) + lg( x 3 ) + lg( 2 ) + lg( x 2 ) + lg( 1 10000 ) + lg( 1 x 5 )

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

= lg( 50 ) +3 lg( x ) + lg( 2 ) +2 lg( x ) + lg( 1 10000 ) -5 lg( x )

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

= lg( 50 ) +3 lg( x ) + lg( 2 ) +2 lg( x ) + lg( 1 ) - lg( 10000 ) -5 lg( x )

= - lg( 10000 ) + lg( 50 ) + lg( 2 )

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

= lg( 1 10000 · 50 · 2 )

= lg( 1 100 )

= lg( 10 -2 )

= -2