Aufgabenbeispiele von Logarithmus

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log berechnen (einfach)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 3 (9) .

Lösung einblenden

Wir suchen den Logarithmus von 9 zur Basis 3, also die Hochzahl mit der man 3 potenzieren muss, um auf 9 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 3☐ = 9 gilt.

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

log 3 (9) = 2, eben weil 32 = 9 gilt .

log berechnen

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 3 ( 3 3 ) .

Lösung einblenden

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 19 ( 19 ) .

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Zuerst schreiben wir 19 um: 19 = 19 1 2

log 19 ( 19 ) = log 19 ( 19 1 2 ) heißt, dass wir den Logarithmus von 19 1 2 zur Basis 19 suchen, also die Hochzahl mit der man 19 potenzieren muss, um auf 19 1 2 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 19☐ = 19 1 2 gilt.

Damit steht die Lösung praktisch schon da: log 19 ( 19 ) = log 19 ( 19 1 2 ) = 1 2 , eben weil 19 1 2 = 19 gilt .

log im Interval bestimmen

Beispiel:

Finde zwei benachbarte ganze Zahlen, zwischen denen der Logarithmus log 10 (3909) liegt.

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Wir suchen 10er-Potenzen in der Näher von 3909, also eine die gerade noch kleiner und eine die schon größer als 3909 ist.

Dabei kommt man auf 10 3 = 103 < 3909 und auf 10 4 = 104 > 3909.

Und da wir bei log 10 (3909) ja das ☐ von 10☐ = 3909 suchen, muss dieses ☐ irgendwo zwischen 3 und 4 liegen, wegen:
103 = 10 3 < 3909 < 10 4 = 104

Es gilt somit: 3 < log 10 (3909) < 4

1. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

Vereinfache lg( 100000x ) -5 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( 100000x ) -5 lg( x )
= lg( 100000 ) + lg( x ) -5 lg( x )
= lg( 10 5 ) + lg( x ) -5 lg( x )
= 5 + lg( x ) -5 lg( x )
= -4 lg( x ) +5

1. Logarithmusgesetz rückwärts

Beispiel:

Vereinfache: lg( 400 ) - lg( 4 ) .

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lg( 400 ) - lg( 4 )

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

= lg( 400 4 )

= lg( 100 )

= lg( 10 2 )

= 2

2. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

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

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Es gilt mit dem Logarithmusgesetz log(ab) = b⋅log(a):
2 lg( x 2 )
= 4 lg( x )
= 4 lg( x )

Beide Logarithmusgesetze

Beispiel:

Vereinfache den Term lg( 1 1250 ) - lg( 1 25 x 3 ) - lg( 1 5 x 3 ) soweit wie möglich.

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lg( 1 1250 ) - lg( 1 25 x 3 ) - lg( 1 5 x 3 )

= lg( 1 1250 ) - lg( 1 25 x 3 ) - lg( 1 5 x -3 )

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

= lg( 1 1250 ) + lg( 1 ) - ( lg( 1 25 ) + lg( x 3 ) ) - ( lg( 1 5 ) + lg( 1 x 3 ) )

= lg( 1 1250 ) + lg( 1 ) - lg( 1 25 ) - lg( x 3 ) - lg( 1 5 ) - lg( 1 x 3 )

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

= lg( 1 1250 ) +0 - lg( 1 25 ) -3 lg( x ) - lg( 1 5 ) +3 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( 1250 ) +0 - lg( 1 ) + lg( 25 ) -3 lg( x ) - lg( 1 ) + lg( 5 ) +3 lg( x )

= - lg( 1250 ) + lg( 25 ) + lg( 5 )

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

= lg( 1 1250 · 25 · 5 )

= lg( 1 10 )

= lg( 10 -1 )

= -1