Aufgabenbeispiele von Logarithmus

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log berechnen (einfach)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 5 (25) .

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Wir suchen den Logarithmus von 25 zur Basis 5, also die Hochzahl mit der man 5 potenzieren muss, um auf 25 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 5 = 25 gilt.

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

log 5 (25) = 2, eben weil 52 = 25 gilt .

log berechnen

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 3 ( 1 81 ) .

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Wir suchen den Logarithmus von 1 81 zur Basis 3, also die Hochzahl mit der man 3 potenzieren muss, um auf 1 81 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 3 = 1 81 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 81

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

log 3 ( 1 81 ) = -4, eben weil 3-4 = 1 81 gilt .

log berechnen (schwer)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 3 ( 1 3 ) .

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Zuerst schreiben wir 1 3 um: 1 3 = 3 - 1 2

log 3 ( 1 3 ) = log 3 ( 3 - 1 2 ) heißt, dass wir den Logarithmus von 3 - 1 2 zur Basis 3 suchen, also die Hochzahl mit der man 3 potenzieren muss, um auf 3 - 1 2 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 3 = 3 - 1 2 gilt.

Damit steht die Lösung praktisch schon da: log 3 ( 1 3 ) = log 3 ( 3 - 1 2 ) = - 1 2 , eben weil 3 - 1 2 = 1 3 gilt .

log im Interval bestimmen

Beispiel:

Finde zwei benachbarte ganze Zahlen, zwischen denen der Logarithmus log 2 (13) liegt.

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Wir suchen 2er-Potenzen in der Näher von 13, also eine die gerade noch kleiner und eine die schon größer als 13 ist.

Dabei kommt man auf 2 3 = 23 < 13 und auf 2 4 = 24 > 13.

Und da wir bei log 2 (13) ja das ☐ von 2 = 13 suchen, muss dieses ☐ irgendwo zwischen 3 und 4 liegen, wegen:
23 = 2 3 < 13 < 2 4 = 24

Es gilt somit: 3 < log 2 (13) < 4

1. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

Vereinfache log 19 ( 361x ) - log 19 ( 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):
log 19 ( 361x ) - log 19 ( x )
= log 19 ( 361 ) + log 19 ( x ) - log 19 ( x )
= log 19 ( 19 2 ) + log 19 ( x ) - log 19 ( x )
= 2 + log 19 ( x ) - log 19 ( x )
= 2

1. Logarithmusgesetz rückwärts

Beispiel:

Vereinfache: lg( 0,5 ) - lg( 50 ) .

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lg( 0,5 ) - lg( 50 )

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

= lg( 0.5 50 )

= lg( 0,01 )

= lg( 10 -2 )

= -2

2. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

Vereinfache den Term -2 lg( 1 x ) + lg( 1 x 3 ) +4 lg( 1 x 2 ) zu einem Vielfachen von lg( x ) .

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Es gilt mit dem Logarithmusgesetz log(ab) = b⋅log(a):
-2 lg( 1 x ) + lg( 1 x 3 ) +4 lg( 1 x 2 )
= -2 lg( x -1 ) + lg( x -3 ) +4 lg( x -2 )
= 2 lg( x ) -3 lg( x ) -8 lg( x )
= -9 lg( x )

Beide Logarithmusgesetze

Beispiel:

Vereinfache den Term lg( 4 x 3 ) - lg( 1 20 x 7 ) + lg( 1 8000 x 4 ) soweit wie möglich.

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lg( 4 x 3 ) - lg( 1 20 x 7 ) + lg( 1 8000 x 4 )

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

= lg( 4 ) + lg( x 3 ) - ( lg( 1 20 ) + lg( x 7 ) ) + ( lg( 1 8000 ) + lg( x 4 ) )

= lg( 4 ) + lg( x 3 ) - lg( 1 20 ) - lg( x 7 ) + lg( 1 8000 ) + lg( x 4 )

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

= lg( 4 ) +3 lg( x ) - lg( 1 20 ) -7 lg( x ) + lg( 1 8000 ) +4 lg( x )

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

= lg( 4 ) +3 lg( x ) - lg( 1 ) + lg( 20 ) -7 lg( x ) + lg( 1 ) - lg( 8000 ) +4 lg( x )

= - lg( 8000 ) + lg( 20 ) + lg( 4 )

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

= lg( 1 8000 · 20 · 4 )

= lg( 1 100 )

= lg( 10 -2 )

= -2