Aufgabenbeispiele von Logarithmus

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log berechnen (einfach)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 2 (128) .

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Wir suchen den Logarithmus von 128 zur Basis 2, also die Hochzahl mit der man 2 potenzieren muss, um auf 128 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 2 = 128 gilt.

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

log 2 (128) = 7, eben weil 27 = 128 gilt .

log berechnen

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 3 ( 1 9 ) .

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Wir suchen den Logarithmus von 1 9 zur Basis 3, also die Hochzahl mit der man 3 potenzieren muss, um auf 1 9 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 3 = 1 9 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 3-Potenz zu schreiben versuchen, also 3 = 1 9

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

log 3 ( 1 9 ) = -2, eben weil 3-2 = 1 9 gilt .

log berechnen (schwer)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 25 ( 5 ) .

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Da wir nicht den Logarithmus zur Basis 5 sondern zur Basis 25 suchen und 25 gerade 5² ist (also 5 = 25 = 25 1 2 ), formen wir 5 noch so um, dass sie 25 als Basis hat:

5 = 25 1 2

log 25 ( 5 ) heißt, dass wir den Logarithmus von 5 = 25 1 2 zur Basis 25 suchen, also die Hochzahl mit der man 25 potenzieren muss, um auf 5 = 25 1 2 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 25 = 5 = 25 1 2 gilt.

Damit steht die Lösung praktisch schon da: log 25 ( 5 ) = log 25 ( 25 1 2 ) = 1 2 , eben weil 25 1 2 = 5 gilt .

log im Interval bestimmen

Beispiel:

Finde zwei benachbarte ganze Zahlen, zwischen denen der Logarithmus log 2 (95) liegt.

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Wir suchen 2er-Potenzen in der Näher von 95, also eine die gerade noch kleiner und eine die schon größer als 95 ist.

Dabei kommt man auf 2 6 = 26 < 95 und auf 2 7 = 27 > 95.

Und da wir bei log 2 (95) ja das ☐ von 2 = 95 suchen, muss dieses ☐ irgendwo zwischen 6 und 7 liegen, wegen:
26 = 2 6 < 95 < 2 7 = 27

Es gilt somit: 6 < log 2 (95) < 7

1. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

Vereinfache lg( 1000000x ) -4 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( 1000000x ) -4 lg( x )
= lg( 1000000 ) + lg( x ) -4 lg( x )
= lg( 10 6 ) + lg( x ) -4 lg( x )
= 6 + lg( x ) -4 lg( x )
= -3 lg( x ) +6

1. Logarithmusgesetz rückwärts

Beispiel:

Vereinfache: log 19 ( 18050 ) - log 19 ( 50 ) .

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log 19 ( 18050 ) - log 19 ( 50 )

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

= log 19 ( 18050 50 )

= log 19 ( 361 )

= log 19 ( 19 2 )

= 2

2. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

Vereinfache den Term lg( x 2 ) +2 lg( x 3 ) zu einem Vielfachen von lg( x ) .

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Es gilt mit dem Logarithmusgesetz log(ab) = b⋅log(a):
lg( x 2 ) +2 lg( x 3 )
= 2 lg( x ) +6 lg( x )
= 8 lg( x )

Beide Logarithmusgesetze

Beispiel:

Vereinfache den Term lg( 5 x 2 ) + lg( 20 x 3 ) + lg( x ) soweit wie möglich.

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lg( 5 x 2 ) + lg( 20 x 3 ) + lg( x )

= lg( 5 x 2 ) + lg( 20 x -3 ) + lg( x )

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

= lg( 5 ) + lg( x 2 ) + ( lg( 20 ) + lg( 1 x 3 ) ) + ( lg( 1 ) + lg( x ) )

= lg( 5 ) + lg( x 2 ) + lg( 20 ) + lg( 1 x 3 ) + lg( 1 ) + lg( x )

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

= lg( 5 ) +2 lg( x ) + lg( 20 ) -3 lg( x ) + lg( 1 ) + lg( x )

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

= lg( 5 ) +2 lg( x ) + lg( 20 ) -3 lg( x ) + lg( 1 ) + lg( x )

= lg( 20 ) + lg( 5 )

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

= lg( 20 · 5 )

= lg( 100 )

= lg( 10 2 )

= 2