Aufgabenbeispiele von Logarithmus

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log berechnen (einfach)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 13 (169) .

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Wir suchen den Logarithmus von 169 zur Basis 13, also die Hochzahl mit der man 13 potenzieren muss, um auf 169 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 13 = 169 gilt.

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

log 13 (169) = 2, eben weil 132 = 169 gilt .

log berechnen

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 16 ( 16 4 ) .

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Wir suchen den Logarithmus von 16 4 zur Basis 16, also die Hochzahl mit der man 16 potenzieren muss, um auf 16 4 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 16 = 16 4 gilt.

Wenn wir jetzt die 16 4 als 16 1 4 umschreiben, steht die Lösung praktisch schon da: 16 = 16 1 4

log 16 ( 16 4 ) = 1 4 , eben weil 16 1 4 = 16 4 gilt .

log berechnen (schwer)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 10 ( 1 10 ) .

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Zuerst schreiben wir 1 10 um: 1 10 = 10 - 1 2

log 10 ( 1 10 ) = log 10 ( 10 - 1 2 ) heißt, dass wir den Logarithmus von 10 - 1 2 zur Basis 10 suchen, also die Hochzahl mit der man 10 potenzieren muss, um auf 10 - 1 2 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 10 = 10 - 1 2 gilt.

Damit steht die Lösung praktisch schon da: log 10 ( 1 10 ) = log 10 ( 10 - 1 2 ) = - 1 2 , eben weil 10 - 1 2 = 1 10 gilt .

log im Interval bestimmen

Beispiel:

Finde zwei benachbarte ganze Zahlen, zwischen denen der Logarithmus log 2 (248) liegt.

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Wir suchen 2er-Potenzen in der Näher von 248, also eine die gerade noch kleiner und eine die schon größer als 248 ist.

Dabei kommt man auf 2 7 = 27 < 248 und auf 2 8 = 28 > 248.

Und da wir bei log 2 (248) ja das ☐ von 2 = 248 suchen, muss dieses ☐ irgendwo zwischen 7 und 8 liegen, wegen:
27 = 2 7 < 248 < 2 8 = 28

Es gilt somit: 7 < log 2 (248) < 8

1. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

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

1. Logarithmusgesetz rückwärts

Beispiel:

Vereinfache: log 3 ( 405 ) - log 3 ( 5 ) .

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log 3 ( 405 ) - log 3 ( 5 )

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

= log 3 ( 405 5 )

= log 3 ( 81 )

= log 3 ( 3 4 )

= 4

2. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

Vereinfache den Term lg( 1 x ) + lg( 1 x 2 ) zu einem Vielfachen von lg( x ) .

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

Beide Logarithmusgesetze

Beispiel:

Vereinfache den Term - lg( 1 50 x 3 ) - lg( 250x ) + lg( 50 x 2 ) soweit wie möglich.

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- lg( 1 50 x 3 ) - lg( 250x ) + lg( 50 x 2 )

= - lg( 1 50 x -3 ) - lg( 250x ) + lg( 50 x -2 )

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

= -( lg( 1 50 ) + lg( 1 x 3 ) ) - ( lg( 250 ) + lg( x ) ) + ( lg( 50 ) + lg( 1 x 2 ) )

= - lg( 1 50 ) - lg( 1 x 3 ) - lg( 250 ) - lg( x ) + lg( 50 ) + lg( 1 x 2 )

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

= - lg( 1 50 ) +3 lg( x ) - lg( 250 ) - lg( x ) + lg( 50 ) -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( 50 ) +3 lg( x ) - lg( 250 ) - lg( x ) + lg( 50 ) -2 lg( x )

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

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

= lg( 1 250 · 50 · 50 )

= lg( 10 )

= lg( 10 )

= 1