Aufgabenbeispiele von Logarithmus

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log berechnen (einfach)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 3 (27) .

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

Also was muss in das Kästchen, damit 3 = 27 gilt.

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

log 3 (27) = 3, eben weil 33 = 27 gilt .

log berechnen

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 5 ( 5 5 ) .

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Wir suchen den Logarithmus von 5 5 zur Basis 5, also die Hochzahl mit der man 5 potenzieren muss, um auf 5 5 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 5 = 5 5 gilt.

Wenn wir jetzt die 5 5 als 5 1 5 umschreiben, steht die Lösung praktisch schon da: 5 = 5 1 5

log 5 ( 5 5 ) = 1 5 , eben weil 5 1 5 = 5 5 gilt .

log berechnen (schwer)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 10 ( 10 ) .

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Zuerst schreiben wir 10 um: 10 = 10 1 2

log 10 ( 10 ) = log 10 ( 10 1 2 ) heißt, dass wir den Logarithmus von 10 1 2 zur Basis 10 suchen, also die Hochzahl mit der man 10 potenzieren muss, um auf 10 1 2 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 10 = 10 1 2 gilt.

Damit steht die Lösung praktisch schon da: log 10 ( 10 ) = log 10 ( 10 1 2 ) = 1 2 , eben weil 10 1 2 = 10 gilt .

log im Interval bestimmen

Beispiel:

Finde zwei benachbarte ganze Zahlen, zwischen denen der Logarithmus log 2 (20) liegt.

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Wir suchen 2er-Potenzen in der Näher von 20, also eine die gerade noch kleiner und eine die schon größer als 20 ist.

Dabei kommt man auf 2 4 = 24 < 20 und auf 2 5 = 25 > 20.

Und da wir bei log 2 (20) ja das ☐ von 2 = 20 suchen, muss dieses ☐ irgendwo zwischen 4 und 5 liegen, wegen:
24 = 2 4 < 20 < 2 5 = 25

Es gilt somit: 4 < log 2 (20) < 5

1. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

Vereinfache lg( 100000000x ) +3 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( 100000000x ) +3 lg( x )
= lg( 100000000 ) + lg( x ) +3 lg( x )
= lg( 10 8 ) + lg( x ) +3 lg( x )
= 8 + lg( x ) +3 lg( x )
= 4 lg( x ) +8

1. Logarithmusgesetz rückwärts

Beispiel:

Vereinfache: lg( 200000 ) + lg( 5 ) .

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lg( 200000 ) + lg( 5 )

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

= lg( 200000 · 5 )

= lg( 1000000 )

= lg( 10 6 )

= 6

2. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

Vereinfache den Term 4 lg( 1 x 3 ) zu einem Vielfachen von lg( x ) .

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Es gilt mit dem Logarithmusgesetz log(ab) = b⋅log(a):
4 lg( 1 x 3 )
= 4 lg( x -3 )
= -12 lg( x )
= -12 lg( x )

Beide Logarithmusgesetze

Beispiel:

Vereinfache den Term lg( 50 x 3 ) + lg( 50x ) + lg( 1 250 x 4 ) soweit wie möglich.

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lg( 50 x 3 ) + lg( 50x ) + lg( 1 250 x 4 )

= lg( 50 x 3 ) + lg( 50x ) + lg( 1 250 x -4 )

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

= lg( 50 ) + lg( x 3 ) + ( lg( 50 ) + lg( x ) ) + ( lg( 1 250 ) + lg( 1 x 4 ) )

= lg( 50 ) + lg( x 3 ) + lg( 50 ) + lg( x ) + lg( 1 250 ) + lg( 1 x 4 )

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

= lg( 50 ) +3 lg( x ) + lg( 50 ) + lg( x ) + lg( 1 250 ) -4 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( 50 ) + lg( x ) + lg( 1 ) - lg( 250 ) -4 lg( x )

= - lg( 250 ) + lg( 50 ) + lg( 50 )

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

= lg( 1 250 · 50 · 50 )

= lg( 10 )

= lg( 10 )

= 1