Aufgabenbeispiele von Logarithmus

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log berechnen (einfach)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 3 (81) .

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

Also was muss in das Kästchen, damit 3 = 81 gilt.

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

log 3 (81) = 4, eben weil 34 = 81 gilt .

log berechnen

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 10 ( 10 ) .

Lösung einblenden

Wir suchen den Logarithmus von 10 zur Basis 10, also die Hochzahl mit der man 10 potenzieren muss, um auf 10 zu kommen.

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

Wenn wir jetzt die 10 als 10 1 2 umschreiben, steht die Lösung praktisch schon da: 10 = 10 1 2

log 10 ( 10 ) = 1 2 , eben weil 10 1 2 = 10 gilt .

log berechnen (schwer)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 4 ( 4 ) .

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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 10 ( 1 64222 ) liegt.

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Wir suchen 10er-Potenzen in der Näher von 1 64222 , also eine die gerade noch kleiner und eine die schon größer als 1 64222 ist.

Dabei kommt man auf 1 100000 = 1 10 5 = 10-5 < 1 64222 und auf 1 10000 = 1 10 4 = 10-4 > 1 64222 .

Und da wir bei log 10 ( 1 64222 ) ja das ☐ von 10 = 1 64222 suchen, muss dieses ☐ irgendwo zwischen -5 und -4 liegen, wegen:
10-5 = 1 10 5 = 1 100000 < 1 64222 < 1 10000 = 1 10 4 = 10-4

Es gilt somit: -5 < log 10 ( 1 64222 ) < -4

1. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

Vereinfache lg( 0,01x ) +2 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( 0,01x ) +2 lg( x )
= lg( 0,01 ) + lg( x ) +2 lg( x )
= lg( 10 -2 ) + lg( x ) +2 lg( x )
= -2 + lg( x ) +2 lg( x )
= 3 lg( x ) -2

1. Logarithmusgesetz rückwärts

Beispiel:

Vereinfache: log 14 ( 980 ) - log 14 ( 5 ) .

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log 14 ( 980 ) - log 14 ( 5 )

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

= log 14 ( 980 5 )

= log 14 ( 196 )

= log 14 ( 14 2 )

= 2

2. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

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

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

Beide Logarithmusgesetze

Beispiel:

Vereinfache den Term - lg( 2 125 x 2 ) + lg( 4 x ) + lg( 4 x 3 ) soweit wie möglich.

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- lg( 2 125 x 2 ) + lg( 4 x ) + lg( 4 x 3 )

= - lg( 2 125 x 2 ) + lg( 4 x -1 ) + lg( 4 x 3 )

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

= -( lg( 2 125 ) + lg( x 2 ) ) + ( lg( 4 ) + lg( 1 x ) ) + ( lg( 4 ) + lg( x 3 ) )

= - lg( 2 125 ) - lg( x 2 ) + lg( 4 ) + lg( 1 x ) + lg( 4 ) + lg( x 3 )

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

= - lg( 2 125 ) -2 lg( x ) + lg( 4 ) - lg( x ) + lg( 4 ) +3 lg( x )

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

= - lg( 2 ) + lg( 125 ) -2 lg( x ) + lg( 4 ) - lg( x ) + lg( 4 ) +3 lg( x )

= lg( 125 ) + lg( 4 ) + lg( 4 ) - lg( 2 )

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

= lg( 125 · 4 · 4 2 )

= lg( 1000 )

= lg( 10 3 )

= 3