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 11 (121) .

Lösung einblenden

Wir suchen den Logarithmus von 121 zur Basis 11, also die Hochzahl mit der man 11 potenzieren muss, um auf 121 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 11 = 121 gilt.

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

log 11 (121) = 2, eben weil 112 = 121 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 16 ( 1 64 ) .

Lösung einblenden

Zuerst schreiben wir 1 64 um: 1 64 = 64 -1

Man kann erkennen, dass 64 eine Potenz ist: 64 = 4 3

Also schreiben wir 1 64 = 64 -1 = ( 4 3 ) -1 = 4 -3

Da wir nicht den Logarithmus zur Basis 4 sondern zur Basis 16 suchen und 16 gerade 4² ist (also 4 = 16 = 16 1 2 ), formen wir 4 -3 noch so um, dass sie 16 als Basis hat:

4 -3 = ( 16 1 2 ) -3 = 16 - 3 2

log 16 ( 1 64 ) = log 16 ( 4 -3 ) heißt, dass wir den Logarithmus von 4 -3 = 16 - 3 2 zur Basis 16 suchen, also die Hochzahl mit der man 16 potenzieren muss, um auf 4 -3 = 16 - 3 2 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 16 = 4 -3 = 16 - 3 2 gilt.

Damit steht die Lösung praktisch schon da: log 16 ( 1 64 ) = log 16 ( 4 -3 ) = log 16 ( 16 - 3 2 ) = - 3 2 , eben weil 16 - 3 2 = 1 64 gilt .

log im Interval bestimmen

Beispiel:

Finde zwei benachbarte ganze Zahlen, zwischen denen der Logarithmus log 10 (973984) liegt.

Lösung einblenden

Wir suchen 10er-Potenzen in der Näher von 973984, also eine die gerade noch kleiner und eine die schon größer als 973984 ist.

Dabei kommt man auf 10 5 = 105 < 973984 und auf 10 6 = 106 > 973984.

Und da wir bei log 10 (973984) ja das ☐ von 10 = 973984 suchen, muss dieses ☐ irgendwo zwischen 5 und 6 liegen, wegen:
105 = 10 5 < 973984 < 10 6 = 106

Es gilt somit: 5 < log 10 (973984) < 6

1. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

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

1. Logarithmusgesetz rückwärts

Beispiel:

Vereinfache: lg( 500000 ) + lg( 2 ) .

Lösung einblenden

lg( 500000 ) + lg( 2 )

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

= lg( 500000 · 2 )

= lg( 1000000 )

= lg( 10 6 )

= 6

2. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

Vereinfache den Term lg( x 2 ) + lg( x 4 ) -2 lg( 1 x 2 ) zu einem Vielfachen von lg( x ) .

Lösung einblenden

Es gilt mit dem Logarithmusgesetz log(ab) = b⋅log(a):
lg( x 2 ) + lg( x 4 ) -2 lg( 1 x 2 )
= lg( x 2 ) + lg( x 4 ) -2 lg( x -2 )
= 2 lg( x ) +4 lg( x ) +4 lg( x )
= 10 lg( x )

Beide Logarithmusgesetze

Beispiel:

Vereinfache den Term lg( 20 x 4 ) - lg( 80 x 9 ) + lg( 4x ) soweit wie möglich.

Lösung einblenden

lg( 20 x 4 ) - lg( 80 x 9 ) + lg( 4x )

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

= lg( 20 ) + lg( x 4 ) - ( lg( 80 ) + lg( x 9 ) ) + ( lg( 4 ) + lg( x ) )

= lg( 20 ) + lg( x 4 ) - lg( 80 ) - lg( x 9 ) + lg( 4 ) + lg( x )

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

= lg( 20 ) +4 lg( x ) - lg( 80 ) -9 lg( x ) + lg( 4 ) + lg( x )

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

= lg( 20 ) +4 lg( x ) - lg( 80 ) -9 lg( x ) + lg( 4 ) + lg( x )

= -4 lg( x ) - lg( 80 ) + lg( 20 ) + lg( 4 )

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

= -4 lg( x ) + lg( 1 80 · 20 · 4 )

= -4 lg( x ) + lg( 1 4 · 4 )

= -4 lg( x ) + lg( 1 )

= -4 lg( x )