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 (256) .

Lösung einblenden

Wir suchen den Logarithmus von 256 zur Basis 2, also die Hochzahl mit der man 2 potenzieren muss, um auf 256 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 2 = 256 gilt.

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

log 2 (256) = 8, eben weil 28 = 256 gilt .

log berechnen

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 5 ( 1 25 ) .

Lösung einblenden

Wir suchen den Logarithmus von 1 25 zur Basis 5, also die Hochzahl mit der man 5 potenzieren muss, um auf 1 25 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 5 = 1 25 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 5-Potenz zu schreiben versuchen, also 5 = 1 25

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

log 5 ( 1 25 ) = -2, eben weil 5-2 = 1 25 gilt .

log berechnen (schwer)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 13 ( 13 ) .

Lösung einblenden

Zuerst schreiben wir 13 um: 13 = 13 1 2

log 13 ( 13 ) = log 13 ( 13 1 2 ) heißt, dass wir den Logarithmus von 13 1 2 zur Basis 13 suchen, also die Hochzahl mit der man 13 potenzieren muss, um auf 13 1 2 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 13 = 13 1 2 gilt.

Damit steht die Lösung praktisch schon da: log 13 ( 13 ) = log 13 ( 13 1 2 ) = 1 2 , eben weil 13 1 2 = 13 gilt .

log im Interval bestimmen

Beispiel:

Finde zwei benachbarte ganze Zahlen, zwischen denen der Logarithmus log 19 (216) liegt.

Lösung einblenden

Wir suchen 19er-Potenzen in der Näher von 216, also eine die gerade noch kleiner und eine die schon größer als 216 ist.

Dabei kommt man auf 19 = 191 < 216 und auf 19 2 = 192 > 216.

Und da wir bei log 19 (216) ja das ☐ von 19 = 216 suchen, muss dieses ☐ irgendwo zwischen 1 und 2 liegen, wegen:
191 = 19 < 216 < 19 2 = 192

Es gilt somit: 1 < log 19 (216) < 2

1. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

Vereinfache lg( 0.00001x ) + lg( x ) so, dass das Argument des Logarithmus möglichst einfach wird.

Lösung einblenden

Es gilt mit dem Logarithmusgesetz log(a ⋅ b) = log(a) + log(b):
lg( 0.00001x ) + lg( x )
= lg( 0.00001 ) + lg( x ) + lg( x )
= lg( 10 -5 ) + lg( x ) + lg( x )
= -5 + lg( x ) + lg( x )
= 2 lg( x ) -5

1. Logarithmusgesetz rückwärts

Beispiel:

Vereinfache: lg( 20 ) + lg( 50 ) .

Lösung einblenden

lg( 20 ) + lg( 50 )

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

= lg( 20 · 50 )

= lg( 1000 )

= lg( 10 3 )

= 3

2. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

Es gilt mit dem Logarithmusgesetz log(ab) = b⋅log(a):
lg( x 3 ) + lg( 1 x )
= lg( x 3 ) + lg( x - 1 2 )
= 3 lg( x ) - 1 2 lg( x )
= 5 2 lg( x )

Beide Logarithmusgesetze

Beispiel:

Vereinfache den Term lg( 1 8 x 3 ) + lg( 2 ) + lg( 4 x 2 ) soweit wie möglich.

Lösung einblenden

lg( 1 8 x 3 ) + lg( 2 ) + lg( 4 x 2 )

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

= lg( 1 8 ) + lg( x 3 ) + ( lg( 2 ) + lg( 1 ) ) + ( lg( 4 ) + lg( x 2 ) )

= lg( 1 8 ) + lg( x 3 ) + lg( 2 ) + lg( 1 ) + lg( 4 ) + lg( x 2 )

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

= lg( 1 8 ) +3 lg( x ) + lg( 2 ) +0 + lg( 4 ) +2 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( 8 ) +3 lg( x ) + lg( 2 ) +0 + lg( 4 ) +2 lg( x )

= 5 lg( x ) - lg( 8 ) + lg( 4 ) + lg( 2 )

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

= 5 lg( x ) + lg( 1 8 · 4 · 2 )

= 5 lg( x ) + lg( 1 2 · 2 )

= 5 lg( x ) + lg( 1 )

= 5 lg( x )