Aufgabenbeispiele von Logarithmus

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log berechnen (einfach)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 4 (16) .

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Wir suchen den Logarithmus von 16 zur Basis 4, also die Hochzahl mit der man 4 potenzieren muss, um auf 16 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 4 = 16 gilt.

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

log 4 (16) = 2, eben weil 42 = 16 gilt .

log berechnen

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 3 ( 3 3 ) .

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

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

Wenn wir jetzt die 3 3 als 3 1 3 umschreiben, steht die Lösung praktisch schon da: 3 = 3 1 3

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

log berechnen (schwer)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 4 ( 4 ) .

Lösung einblenden

Zuerst schreiben wir 4 um: 4 = 4 1 2

log 4 ( 4 ) = log 4 ( 4 1 2 ) heißt, dass wir den Logarithmus von 4 1 2 zur Basis 4 suchen, also die Hochzahl mit der man 4 potenzieren muss, um auf 4 1 2 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 4 = 4 1 2 gilt.

Damit steht die Lösung praktisch schon da: log 4 ( 4 ) = log 4 ( 4 1 2 ) = 1 2 , eben weil 4 1 2 = 4 gilt .

log im Interval bestimmen

Beispiel:

Finde zwei benachbarte ganze Zahlen, zwischen denen der Logarithmus log 4 (5) liegt.

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Wir suchen 4er-Potenzen in der Näher von 5, also eine die gerade noch kleiner und eine die schon größer als 5 ist.

Dabei kommt man auf 4 = 41 < 5 und auf 4 2 = 42 > 5.

Und da wir bei log 4 (5) ja das ☐ von 4 = 5 suchen, muss dieses ☐ irgendwo zwischen 1 und 2 liegen, wegen:
41 = 4 < 5 < 4 2 = 42

Es gilt somit: 1 < log 4 (5) < 2

1. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

Vereinfache lg( 0,0001x ) - 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( 0,0001x ) - lg( x )
= lg( 0,0001 ) + lg( x ) - lg( x )
= lg( 10 -4 ) + lg( x ) - lg( x )
= -4 + lg( x ) - lg( x )
= -4

1. Logarithmusgesetz rückwärts

Beispiel:

Vereinfache: lg( 200 ) - lg( 20 ) .

Lösung einblenden

lg( 200 ) - lg( 20 )

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

= lg( 200 20 )

= lg( 10 )

= 1

2. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

Beide Logarithmusgesetze

Beispiel:

Vereinfache den Term lg( 1 100.000 x 3 ) + lg( 50 x 4 ) + lg( 2 x 7 ) soweit wie möglich.

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lg( 1 100.000 x 3 ) + lg( 50 x 4 ) + lg( 2 x 7 )

= lg( 1 100.000 x 3 ) + lg( 50 x 4 ) + lg( 2 x -7 )

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

= lg( 1 100.000 ) + lg( x 3 ) + ( lg( 50 ) + lg( x 4 ) ) + ( lg( 2 ) + lg( 1 x 7 ) )

= lg( 1 100.000 ) + lg( x 3 ) + lg( 50 ) + lg( x 4 ) + lg( 2 ) + lg( 1 x 7 )

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

= lg( 1 100.000 ) +3 lg( x ) + lg( 50 ) +4 lg( x ) + lg( 2 ) -7 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( 100000 ) +3 lg( x ) + lg( 50 ) +4 lg( x ) + lg( 2 ) -7 lg( x )

= - lg( 100000 ) + lg( 50 ) + lg( 2 )

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

= lg( 1 100.000 · 50 · 2 )

= lg( 1 1000 )

= lg( 10 -3 )

= -3