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 17 (289) .

Lösung einblenden

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 15 ( 1 225 ) .

Lösung einblenden

Wir suchen den Logarithmus von 1 225 zur Basis 15, also die Hochzahl mit der man 15 potenzieren muss, um auf 1 225 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 15 = 1 225 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 15-Potenz zu schreiben versuchen, also 15 = 1 225

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

log 15 ( 1 225 ) = -2, eben weil 15-2 = 1 225 gilt .

log berechnen (schwer)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 9 ( 3 ) .

Lösung einblenden

Da wir nicht den Logarithmus zur Basis 3 sondern zur Basis 9 suchen und 9 gerade 3² ist (also 3 = 9 = 9 1 2 ), formen wir 3 noch so um, dass sie 9 als Basis hat:

3 = 9 1 2

log 9 ( 3 ) heißt, dass wir den Logarithmus von 3 = 9 1 2 zur Basis 9 suchen, also die Hochzahl mit der man 9 potenzieren muss, um auf 3 = 9 1 2 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 9 = 3 = 9 1 2 gilt.

Damit steht die Lösung praktisch schon da: log 9 ( 3 ) = log 9 ( 9 1 2 ) = 1 2 , eben weil 9 1 2 = 3 gilt .

log im Interval bestimmen

Beispiel:

Finde zwei benachbarte ganze Zahlen, zwischen denen der Logarithmus log 16 (157) liegt.

Lösung einblenden

Wir suchen 16er-Potenzen in der Näher von 157, also eine die gerade noch kleiner und eine die schon größer als 157 ist.

Dabei kommt man auf 16 = 161 < 157 und auf 16 2 = 162 > 157.

Und da wir bei log 16 (157) ja das ☐ von 16 = 157 suchen, muss dieses ☐ irgendwo zwischen 1 und 2 liegen, wegen:
161 = 16 < 157 < 16 2 = 162

Es gilt somit: 1 < log 16 (157) < 2

1. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

Vereinfache lg( 100 x ) +2 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( 100 x ) +2 lg( x )
= lg( 100 ) - lg( x ) +2 lg( x )
= lg( 10 2 ) - lg( x ) +2 lg( x )
= 2 - lg( x ) +2 lg( x )
= lg( x ) +2

1. Logarithmusgesetz rückwärts

Beispiel:

Vereinfache: lg( 5000 ) - lg( 50 ) .

Lösung einblenden

lg( 5000 ) - lg( 50 )

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

= lg( 5000 50 )

= lg( 100 )

= lg( 10 2 )

= 2

2. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

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

Beide Logarithmusgesetze

Beispiel:

Vereinfache den Term lg( 1 100 x 3 ) + lg( 2 x 4 ) - lg( 1 5 x 7 ) soweit wie möglich.

Lösung einblenden

lg( 1 100 x 3 ) + lg( 2 x 4 ) - lg( 1 5 x 7 )

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

= lg( 1 100 ) + lg( x 3 ) + ( lg( 2 ) + lg( x 4 ) ) - ( lg( 1 5 ) + lg( x 7 ) )

= lg( 1 100 ) + lg( x 3 ) + lg( 2 ) + lg( x 4 ) - lg( 1 5 ) - lg( x 7 )

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

= lg( 1 100 ) +3 lg( x ) + lg( 2 ) +4 lg( x ) - lg( 1 5 ) -7 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( 100 ) +3 lg( x ) + lg( 2 ) +4 lg( x ) - lg( 1 ) + lg( 5 ) -7 lg( x )

= - lg( 100 ) + lg( 5 ) + lg( 2 )

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

= lg( 1 100 · 5 · 2 )

= lg( 1 10 )

= lg( 10 -1 )

= -1