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 4 (64) .

Lösung einblenden

Wir suchen den Logarithmus von 64 zur Basis 4, also die Hochzahl mit der man 4 potenzieren muss, um auf 64 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 4☐ = 64 gilt.

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

log 4 (64) = 3, eben weil 43 = 64 gilt .

log berechnen

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 10 ( 1 10000 ) .

Lösung einblenden

Wir suchen den Logarithmus von 1 10000 zur Basis 10, also die Hochzahl mit der man 10 potenzieren muss, um auf 1 10000 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 10☐ = 1 10000 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 10-Potenz zu schreiben versuchen, also 10☐ = 1 10000

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

log 10 ( 1 10000 ) = -4, eben weil 10-4 = 1 10000 gilt .

log berechnen (schwer)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 100 ( 1 10 ) .

Lösung einblenden

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

Da wir nicht den Logarithmus zur Basis 10 sondern zur Basis 100 suchen und 100 gerade 10² ist (also 10 = 100 = 100 1 2 ), formen wir 10 -1 noch so um, dass sie 100 als Basis hat:

10 -1 = ( 100 1 2 ) -1 = 100 - 1 2

log 100 ( 1 10 ) = log 100 ( 10 -1 ) heißt, dass wir den Logarithmus von 10 -1 = 100 - 1 2 zur Basis 100 suchen, also die Hochzahl mit der man 100 potenzieren muss, um auf 10 -1 = 100 - 1 2 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 100☐ = 10 -1 = 100 - 1 2 gilt.

Damit steht die Lösung praktisch schon da: log 100 ( 1 10 ) = log 100 ( 10 -1 ) = log 100 ( 100 - 1 2 ) = - 1 2 , eben weil 100 - 1 2 = 1 10 gilt .

log im Interval bestimmen

Beispiel:

Finde zwei benachbarte ganze Zahlen, zwischen denen der Logarithmus log 10 (7490) liegt.

Lösung einblenden

Wir suchen 10er-Potenzen in der Näher von 7490, also eine die gerade noch kleiner und eine die schon größer als 7490 ist.

Dabei kommt man auf 10 3 = 103 < 7490 und auf 10 4 = 104 > 7490.

Und da wir bei log 10 (7490) ja das ☐ von 10☐ = 7490 suchen, muss dieses ☐ irgendwo zwischen 3 und 4 liegen, wegen:
103 = 10 3 < 7490 < 10 4 = 104

Es gilt somit: 3 < log 10 (7490) < 4

1. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

Vereinfache lg( 0,01 x ) +5 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( 0,01 x ) +5 lg( x )
= lg( 0,01 ) - lg( x ) +5 lg( x )
= lg( 10 -2 ) - lg( x ) +5 lg( x )
= -2 - lg( x ) +5 lg( x )
= 4 lg( x ) -2

1. Logarithmusgesetz rückwärts

Beispiel:

Vereinfache: log 5 ( 625 ) - log 5 ( 5 ) .

Lösung einblenden

log 5 ( 625 ) - log 5 ( 5 )

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

= log 5 ( 625 5 )

= log 5 ( 125 )

= log 5 ( 5 3 )

= 3

2. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

Vereinfache den Term lg( 1 x 2 ) + 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 2 ) + lg( 1 x 3 )
= lg( x -2 ) + lg( x -3 )
= -2 lg( x ) -3 lg( x )
= -5 lg( x )

Beide Logarithmusgesetze

Beispiel:

Vereinfache den Term lg( 50 x ) + lg( 25 x 2 ) + lg( 1 1250 x 4 ) soweit wie möglich.

Lösung einblenden

lg( 50 x ) + lg( 25 x 2 ) + lg( 1 1250 x 4 )

= lg( 50 x -1 ) + lg( 25 x 2 ) + lg( 1 1250 x 4 )

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

= lg( 50 ) + lg( 1 x ) + ( lg( 25 ) + lg( x 2 ) ) + ( lg( 1 1250 ) + lg( x 4 ) )

= lg( 50 ) + lg( 1 x ) + lg( 25 ) + lg( x 2 ) + lg( 1 1250 ) + lg( x 4 )

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

= lg( 50 ) - lg( x ) + lg( 25 ) +2 lg( x ) + lg( 1 1250 ) +4 lg( x )

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

= lg( 50 ) - lg( x ) + lg( 25 ) +2 lg( x ) + lg( 1 ) - lg( 1250 ) +4 lg( x )

= 5 lg( x ) - lg( 1250 ) + lg( 50 ) + lg( 25 )

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

= 5 lg( x ) + lg( 1 1250 · 50 · 25 )

= 5 lg( x ) + lg( 1 25 · 25 )

= 5 lg( x ) + lg( 1 )

= 5 lg( x )