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 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.

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

log 4 (4) = 1, eben weil 41 = 4 gilt .

log berechnen

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 3 ( 1 27 ) .

Lösung einblenden

Wir suchen den Logarithmus von 1 27 zur Basis 3, also die Hochzahl mit der man 3 potenzieren muss, um auf 1 27 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 3 = 1 27 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 27

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

log 3 ( 1 27 ) = -3, eben weil 3-3 = 1 27 gilt .

log berechnen (schwer)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 12 ( 1 12 ) .

Lösung einblenden

Zuerst schreiben wir 1 12 um: 1 12 = 12 - 1 2

log 12 ( 1 12 ) = log 12 ( 12 - 1 2 ) heißt, dass wir den Logarithmus von 12 - 1 2 zur Basis 12 suchen, also die Hochzahl mit der man 12 potenzieren muss, um auf 12 - 1 2 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 12 = 12 - 1 2 gilt.

Damit steht die Lösung praktisch schon da: log 12 ( 1 12 ) = log 12 ( 12 - 1 2 ) = - 1 2 , eben weil 12 - 1 2 = 1 12 gilt .

log im Interval bestimmen

Beispiel:

Finde zwei benachbarte ganze Zahlen, zwischen denen der Logarithmus log 17 (262) liegt.

Lösung einblenden

Wir suchen 17er-Potenzen in der Näher von 262, also eine die gerade noch kleiner und eine die schon größer als 262 ist.

Dabei kommt man auf 17 = 171 < 262 und auf 17 2 = 172 > 262.

Und da wir bei log 17 (262) ja das ☐ von 17 = 262 suchen, muss dieses ☐ irgendwo zwischen 1 und 2 liegen, wegen:
171 = 17 < 262 < 17 2 = 172

Es gilt somit: 1 < log 17 (262) < 2

1. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

Vereinfache log 16 ( 256 x ) + log 16 ( x ) so, dass das Argument des Logarithmus möglichst einfach wird.

Lösung einblenden

Es gilt mit dem Logarithmusgesetz log(a ⋅ b) = log(a) + log(b):
log 16 ( 256 x ) + log 16 ( x )
= log 16 ( 256 ) - log 16 ( x ) + log 16 ( x )
= log 16 ( 16 2 ) - log 16 ( x ) + log 16 ( x )
= 2 - log 16 ( x ) + log 16 ( x )
= 2

1. Logarithmusgesetz rückwärts

Beispiel:

Vereinfache: lg( 0,05 ) - lg( 50 ) .

Lösung einblenden

lg( 0,05 ) - lg( 50 )

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

= lg( 0.05 50 )

= lg( 0,001 )

= lg( 10 -3 )

= -3

2. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

Es gilt mit dem Logarithmusgesetz log(ab) = b⋅log(a):
-2 lg( 1 x ) + lg( x )
= -2 lg( x -1 ) + lg( x 1 2 )
= 2 lg( x ) + 1 2 lg( x )
= 5 2 lg( x )

Beide Logarithmusgesetze

Beispiel:

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

Lösung einblenden

lg( 2 x 4 ) - lg( 1 50 ) + lg( 1 x 4 )

= lg( 2 x 4 ) - lg( 1 50 ) + lg( x -4 )

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

= lg( 2 ) + lg( x 4 ) - ( lg( 1 50 ) + lg( 1 ) ) + ( lg( 1 ) + lg( 1 x 4 ) )

= lg( 2 ) + lg( x 4 ) - lg( 1 50 ) - lg( 1 ) + lg( 1 ) + lg( 1 x 4 )

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

= lg( 2 ) +4 lg( x ) - lg( 1 50 ) +0 + lg( 1 ) -4 lg( x )

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

= lg( 2 ) +4 lg( x ) - lg( 1 ) + lg( 50 ) +0 + lg( 1 ) -4 lg( x )

= lg( 50 ) + lg( 2 )

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

= lg( 50 · 2 )

= lg( 100 )

= lg( 10 2 )

= 2