Aufgabenbeispiele von Logarithmus

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log berechnen (einfach)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 17 (289) .

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Wir suchen den Logarithmus von 289 zur Basis 17, also die Hochzahl mit der man 17 potenzieren muss, um auf 289 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 17☐ = 289 gilt.

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

log 17 (289) = 2, eben weil 172 = 289 gilt .

log berechnen

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 18 ( 18 ) .

Lösung einblenden

Wir suchen den Logarithmus von 18 zur Basis 18, also die Hochzahl mit der man 18 potenzieren muss, um auf 18 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 18☐ = 18 gilt.

Wenn wir jetzt die 18 als 18 1 2 umschreiben, steht die Lösung praktisch schon da: 18☐ = 18 1 2

log 18 ( 18 ) = 1 2 , eben weil 18 1 2 = 18 gilt .

log berechnen (schwer)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 18 ( 18 ) .

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Zuerst schreiben wir 18 um: 18 = 18 1 2

log 18 ( 18 ) = log 18 ( 18 1 2 ) heißt, dass wir den Logarithmus von 18 1 2 zur Basis 18 suchen, also die Hochzahl mit der man 18 potenzieren muss, um auf 18 1 2 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 18☐ = 18 1 2 gilt.

Damit steht die Lösung praktisch schon da: log 18 ( 18 ) = log 18 ( 18 1 2 ) = 1 2 , eben weil 18 1 2 = 18 gilt .

log im Interval bestimmen

Beispiel:

Finde zwei benachbarte ganze Zahlen, zwischen denen der Logarithmus log 13 (41) liegt.

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Wir suchen 13er-Potenzen in der Näher von 41, also eine die gerade noch kleiner und eine die schon größer als 41 ist.

Dabei kommt man auf 13 = 131 < 41 und auf 13 2 = 132 > 41.

Und da wir bei log 13 (41) ja das ☐ von 13☐ = 41 suchen, muss dieses ☐ irgendwo zwischen 1 und 2 liegen, wegen:
131 = 13 < 41 < 13 2 = 132

Es gilt somit: 1 < log 13 (41) < 2

1. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

Vereinfache lg( 0,001 x ) +3 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( 0,001 x ) +3 lg( x )
= lg( 0,001 ) - lg( x ) +3 lg( x )
= lg( 10 -3 ) - lg( x ) +3 lg( x )
= -3 - lg( x ) +3 lg( x )
= 2 lg( x ) -3

1. Logarithmusgesetz rückwärts

Beispiel:

Vereinfache: lg( 5 ) - lg( 50 ) .

Lösung einblenden

lg( 5 ) - lg( 50 )

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

= lg( 5 50 )

= lg( 0,1 )

= lg( 10 -1 )

= -1

2. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

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

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Es gilt mit dem Logarithmusgesetz log(ab) = b⋅log(a):
lg( 1 x ) + lg( x 3 ) +4 lg( x )
= lg( x - 1 2 ) + lg( x 3 ) +4 lg( x 1 2 )
= - 1 2 lg( x ) +3 lg( x ) +2 lg( x )
= 9 2 lg( x )

Beide Logarithmusgesetze

Beispiel:

Vereinfache den Term lg( 5 x ) + lg( 50 x 4 ) + lg( 1 250 x 3 ) soweit wie möglich.

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lg( 5 x ) + lg( 50 x 4 ) + lg( 1 250 x 3 )

= lg( 5 x -1 ) + lg( 50 x -4 ) + lg( 1 250 x 3 )

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

= lg( 5 ) + lg( 1 x ) + ( lg( 50 ) + lg( 1 x 4 ) ) + ( lg( 1 250 ) + lg( x 3 ) )

= lg( 5 ) + lg( 1 x ) + lg( 50 ) + lg( 1 x 4 ) + lg( 1 250 ) + lg( x 3 )

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

= lg( 5 ) - lg( x ) + lg( 50 ) -4 lg( x ) + lg( 1 250 ) +3 lg( x )

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

= lg( 5 ) - lg( x ) + lg( 50 ) -4 lg( x ) + lg( 1 ) - lg( 250 ) +3 lg( x )

= -2 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:

= -2 lg( x ) + lg( 1 250 · 50 · 5 )

= -2 lg( x ) + lg( 1 5 · 5 )

= -2 lg( x ) + lg( 1 )

= -2 lg( x )