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 5 (25) .

Lösung einblenden

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

Also was muss in das Kästchen, damit 5 = 25 gilt.

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

log 5 (25) = 2, eben weil 52 = 25 gilt .

log berechnen

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 2 ( 2 4 ) .

Lösung einblenden

Wir suchen den Logarithmus von 2 4 zur Basis 2, also die Hochzahl mit der man 2 potenzieren muss, um auf 2 4 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 2 = 2 4 gilt.

Wenn wir jetzt die 2 4 als 2 1 4 umschreiben, steht die Lösung praktisch schon da: 2 = 2 1 4

log 2 ( 2 4 ) = 1 4 , eben weil 2 1 4 = 2 4 gilt .

log berechnen (schwer)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 18 ( 1 18 ) .

Lösung einblenden

Zuerst schreiben wir 1 18 um: 1 18 = 18 - 1 2

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

log im Interval bestimmen

Beispiel:

Finde zwei benachbarte ganze Zahlen, zwischen denen der Logarithmus log 2 (6) liegt.

Lösung einblenden

Wir suchen 2er-Potenzen in der Näher von 6, also eine die gerade noch kleiner und eine die schon größer als 6 ist.

Dabei kommt man auf 2 2 = 22 < 6 und auf 2 3 = 23 > 6.

Und da wir bei log 2 (6) ja das ☐ von 2 = 6 suchen, muss dieses ☐ irgendwo zwischen 2 und 3 liegen, wegen:
22 = 2 2 < 6 < 2 3 = 23

Es gilt somit: 2 < log 2 (6) < 3

1. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

Vereinfache lg( 1000000x ) + 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( 1000000x ) + lg( x )
= lg( 1000000 ) + lg( x ) + lg( x )
= lg( 10 6 ) + lg( x ) + lg( x )
= 6 + lg( x ) + lg( x )
= 2 lg( x ) +6

1. Logarithmusgesetz rückwärts

Beispiel:

Vereinfache: lg( 0,05 ) - lg( 50 ) .

Lösung einblenden

lg( 0,05 ) - lg( 50 )

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

= lg( 0.05 50 )

= lg( 0,001 )

= lg( 10 -3 )

= -3

2. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

Beide Logarithmusgesetze

Beispiel:

Vereinfache den Term lg( 1 25 x 4 ) + lg( 5 x 3 ) + lg( 5 x 3 ) soweit wie möglich.

Lösung einblenden

lg( 1 25 x 4 ) + lg( 5 x 3 ) + lg( 5 x 3 )

= lg( 1 25 x 4 ) + lg( 5 x 3 ) + lg( 5 x -3 )

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

= lg( 1 25 ) + lg( x 4 ) + ( lg( 5 ) + lg( x 3 ) ) + ( lg( 5 ) + lg( 1 x 3 ) )

= lg( 1 25 ) + lg( x 4 ) + lg( 5 ) + lg( x 3 ) + lg( 5 ) + lg( 1 x 3 )

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

= lg( 1 25 ) +4 lg( x ) + lg( 5 ) +3 lg( x ) + lg( 5 ) -3 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( 25 ) +4 lg( x ) + lg( 5 ) +3 lg( x ) + lg( 5 ) -3 lg( x )

= 4 lg( x ) - lg( 25 ) + lg( 5 ) + lg( 5 )

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

= 4 lg( x ) + lg( 1 25 · 5 · 5 )

= 4 lg( x ) + lg( 1 5 · 5 )

= 4 lg( x ) + lg( 1 )

= 4 lg( x )