Aufgabenbeispiele von Logarithmus

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log berechnen (einfach)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 10 (10000000) .

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Wir suchen den Logarithmus von 10000000 zur Basis 10, also die Hochzahl mit der man 10 potenzieren muss, um auf 10000000 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 10☐ = 10000000 gilt.

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

log 10 (10000000) = 7, eben weil 107 = 10000000 gilt .

log berechnen

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 4 ( 1 4 ) .

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Wir suchen den Logarithmus von 1 4 zur Basis 4, also die Hochzahl mit der man 4 potenzieren muss, um auf 1 4 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 4☐ = 1 4 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 4-Potenz zu schreiben versuchen, also 4☐ = 1 4

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

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

log berechnen (schwer)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 361 ( 19 ) .

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Da wir nicht den Logarithmus zur Basis 19 sondern zur Basis 361 suchen und 361 gerade 19² ist (also 19 = 361 = 361 1 2 ), formen wir 19 noch so um, dass sie 361 als Basis hat:

19 = 361 1 2

log 361 ( 19 ) heißt, dass wir den Logarithmus von 19 = 361 1 2 zur Basis 361 suchen, also die Hochzahl mit der man 361 potenzieren muss, um auf 19 = 361 1 2 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 361☐ = 19 = 361 1 2 gilt.

Damit steht die Lösung praktisch schon da: log 361 ( 19 ) = log 361 ( 361 1 2 ) = 1 2 , eben weil 361 1 2 = 19 gilt .

log im Interval bestimmen

Beispiel:

Finde zwei benachbarte ganze Zahlen, zwischen denen der Logarithmus log 11 (111) liegt.

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Wir suchen 11er-Potenzen in der Näher von 111, also eine die gerade noch kleiner und eine die schon größer als 111 ist.

Dabei kommt man auf 11 = 111 < 111 und auf 11 2 = 112 > 111.

Und da wir bei log 11 (111) ja das ☐ von 11☐ = 111 suchen, muss dieses ☐ irgendwo zwischen 1 und 2 liegen, wegen:
111 = 11 < 111 < 11 2 = 112

Es gilt somit: 1 < log 11 (111) < 2

1. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

Vereinfache lg( 1000000x ) +4 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( 1000000x ) +4 lg( x )
= lg( 1000000 ) + lg( x ) +4 lg( x )
= lg( 10 6 ) + lg( x ) +4 lg( x )
= 6 + lg( x ) +4 lg( x )
= 5 lg( x ) +6

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 lg( x 3 ) zu einem Vielfachen von lg( x ) .

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

Beide Logarithmusgesetze

Beispiel:

Vereinfache den Term - lg( 250 x ) - lg( 1 50 x 2 ) + lg( 5 x 2 ) soweit wie möglich.

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- lg( 250 x ) - lg( 1 50 x 2 ) + lg( 5 x 2 )

= - lg( 250 x -1 ) - lg( 1 50 x -2 ) + lg( 5 x -2 )

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

= -( lg( 250 ) + lg( 1 x ) ) - ( lg( 1 50 ) + lg( 1 x 2 ) ) + ( lg( 5 ) + lg( 1 x 2 ) )

= - lg( 250 ) - lg( 1 x ) - lg( 1 50 ) - lg( 1 x 2 ) + lg( 5 ) + lg( 1 x 2 )

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

= - lg( 250 ) + lg( x ) - lg( 1 50 ) +2 lg( x ) + lg( 5 ) -2 lg( x )

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

= - lg( 250 ) + lg( x ) - lg( 1 ) + lg( 50 ) +2 lg( x ) + lg( 5 ) -2 lg( x )

= lg( x ) - lg( 250 ) + lg( 50 ) + lg( 5 )

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

= lg( x ) + lg( 1 250 · 50 · 5 )

= lg( x ) + lg( 1 5 · 5 )

= lg( x ) + lg( 1 )

= lg( x )