Aufgabenbeispiele von Logarithmus

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log berechnen (einfach)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 4 (64) .

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Wir suchen den Logarithmus von 64 zur Basis 4, also die Hochzahl mit der man 4 potenzieren muss, um auf 64 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 4 = 64 gilt.

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

log 4 (64) = 3, eben weil 43 = 64 gilt .

log berechnen

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 4 ( 4 ) .

Lösung einblenden

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

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

Wenn wir jetzt die 4 als 4 1 2 umschreiben, steht die Lösung praktisch schon da: 4 = 4 1 2

log 4 ( 4 ) = 1 2 , eben weil 4 1 2 = 4 gilt .

log berechnen (schwer)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 2 ( 2 ) .

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Zuerst schreiben wir 2 um: 2 = 2 1 2

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

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

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

log im Interval bestimmen

Beispiel:

Finde zwei benachbarte ganze Zahlen, zwischen denen der Logarithmus log 19 (138) liegt.

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Wir suchen 19er-Potenzen in der Näher von 138, also eine die gerade noch kleiner und eine die schon größer als 138 ist.

Dabei kommt man auf 19 = 191 < 138 und auf 19 2 = 192 > 138.

Und da wir bei log 19 (138) ja das ☐ von 19 = 138 suchen, muss dieses ☐ irgendwo zwischen 1 und 2 liegen, wegen:
191 = 19 < 138 < 19 2 = 192

Es gilt somit: 1 < log 19 (138) < 2

1. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

Vereinfache lg( 1000 x ) +4 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( 1000 x ) +4 lg( x )
= lg( 1000 ) - lg( x ) +4 lg( x )
= lg( 10 3 ) - lg( x ) +4 lg( x )
= 3 - lg( x ) +4 lg( x )
= 3 lg( x ) +3

1. Logarithmusgesetz rückwärts

Beispiel:

Vereinfache: lg( 40 ) - lg( 4 ) .

Lösung einblenden

lg( 40 ) - lg( 4 )

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

= lg( 40 4 )

= lg( 10 )

= 1

2. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

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

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

Beide Logarithmusgesetze

Beispiel:

Vereinfache den Term - lg( 1 5 x 7 ) - lg( 1 4 x 3 ) - lg( 2 x 4 ) soweit wie möglich.

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- lg( 1 5 x 7 ) - lg( 1 4 x 3 ) - lg( 2 x 4 )

= - lg( 1 5 x 7 ) - lg( 1 4 x -3 ) - lg( 2 x -4 )

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

= -( lg( 1 5 ) + lg( x 7 ) ) - ( lg( 1 4 ) + lg( 1 x 3 ) ) - ( lg( 2 ) + lg( 1 x 4 ) )

= - lg( 1 5 ) - lg( x 7 ) - lg( 1 4 ) - lg( 1 x 3 ) - lg( 2 ) - lg( 1 x 4 )

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

= - lg( 1 5 ) -7 lg( x ) - lg( 1 4 ) +3 lg( x ) - lg( 2 ) +4 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( 5 ) -7 lg( x ) - lg( 1 ) + lg( 4 ) +3 lg( x ) - lg( 2 ) +4 lg( x )

= lg( 5 ) + lg( 4 ) - lg( 2 )

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

= lg( 5 · 4 2 )

= lg( 10 )

= lg( 10 )

= 1