Aufgabenbeispiele von Logarithmus

Durch Aktualisieren des Browsers (z.B. mit Taste F5) kann man neue Beispielaufgaben sehen


log berechnen (einfach)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 2 (128) .

Lösung einblenden

Wir suchen den Logarithmus von 128 zur Basis 2, also die Hochzahl mit der man 2 potenzieren muss, um auf 128 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 2☐ = 128 gilt.

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

log 2 (128) = 7, eben weil 27 = 128 gilt .

log berechnen

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 4 ( 4 3 ) .

Lösung einblenden

Wir suchen den Logarithmus von 4 3 zur Basis 4, also die Hochzahl mit der man 4 potenzieren muss, um auf 4 3 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 4☐ = 4 3 gilt.

Wenn wir jetzt die 4 3 als 4 1 3 umschreiben, steht die Lösung praktisch schon da: 4☐ = 4 1 3

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

log berechnen (schwer)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 25 ( 1 5 ) .

Lösung einblenden

Zuerst schreiben wir 1 5 um: 1 5 = 5 -1

Da wir nicht den Logarithmus zur Basis 5 sondern zur Basis 25 suchen und 25 gerade 5² ist (also 5 = 25 = 25 1 2 ), formen wir 5 -1 noch so um, dass sie 25 als Basis hat:

5 -1 = ( 25 1 2 ) -1 = 25 - 1 2

log 25 ( 1 5 ) = log 25 ( 5 -1 ) heißt, dass wir den Logarithmus von 5 -1 = 25 - 1 2 zur Basis 25 suchen, also die Hochzahl mit der man 25 potenzieren muss, um auf 5 -1 = 25 - 1 2 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 25☐ = 5 -1 = 25 - 1 2 gilt.

Damit steht die Lösung praktisch schon da: log 25 ( 1 5 ) = log 25 ( 5 -1 ) = log 25 ( 25 - 1 2 ) = - 1 2 , eben weil 25 - 1 2 = 1 5 gilt .

log im Interval bestimmen

Beispiel:

Finde zwei benachbarte ganze Zahlen, zwischen denen der Logarithmus log 5 (2) liegt.

Lösung einblenden

Wir suchen 5er-Potenzen in der Näher von 2, also eine die gerade noch kleiner und eine die schon größer als 2 ist.

Dabei kommt man auf 1 = 50 < 2 und auf 5 = 51 > 2.

Und da wir bei log 5 (2) ja das ☐ von 5☐ = 2 suchen, muss dieses ☐ irgendwo zwischen 0 und 1 liegen, wegen:
50 = 1 < 2 < 5 = 51

Es gilt somit: 0 < log 5 (2) < 1

1. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

Vereinfache log 4 ( 64x ) - log 4 ( x ) so, dass das Argument des Logarithmus möglichst einfach wird.

Lösung einblenden

Es gilt mit dem Logarithmusgesetz log(a ⋅ b) = log(a) + log(b):
log 4 ( 64x ) - log 4 ( x )
= log 4 ( 64 ) + log 4 ( x ) - log 4 ( x )
= log 4 ( 4 3 ) + log 4 ( x ) - log 4 ( x )
= 3 + log 4 ( x ) - log 4 ( x )
= 3

1. Logarithmusgesetz rückwärts

Beispiel:

Vereinfache: log 5 ( 6250 ) - log 5 ( 50 ) .

Lösung einblenden

log 5 ( 6250 ) - log 5 ( 50 )

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

= log 5 ( 6250 50 )

= log 5 ( 125 )

= log 5 ( 5 3 )

= 3

2. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

Es gilt mit dem Logarithmusgesetz log(ab) = b⋅log(a):
lg( 1 x 3 ) + lg( 1 x ) + lg( x 4 )
= lg( x -3 ) + lg( x -1 ) + lg( x 4 )
= -3 lg( x ) - lg( x ) +4 lg( x )
=0

Beide Logarithmusgesetze

Beispiel:

Vereinfache den Term lg( 20x ) + lg( 1 100 x 2 ) - lg( 1 50 x 3 ) soweit wie möglich.

Lösung einblenden

lg( 20x ) + lg( 1 100 x 2 ) - lg( 1 50 x 3 )

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

= lg( 20 ) + lg( x ) + ( lg( 1 100 ) + lg( x 2 ) ) - ( lg( 1 50 ) + lg( x 3 ) )

= lg( 20 ) + lg( x ) + lg( 1 100 ) + lg( x 2 ) - lg( 1 50 ) - lg( x 3 )

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

= lg( 20 ) + lg( x ) + lg( 1 100 ) +2 lg( x ) - lg( 1 50 ) -3 lg( x )

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

= lg( 20 ) + lg( x ) + lg( 1 ) - lg( 100 ) +2 lg( x ) - lg( 1 ) + lg( 50 ) -3 lg( x )

= - lg( 100 ) + lg( 50 ) + lg( 20 )

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

= lg( 1 100 · 50 · 20 )

= lg( 10 )

= lg( 10 )

= 1