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 (1) .

Lösung einblenden

Wir suchen den Logarithmus von 1 zur Basis 4, also die Hochzahl mit der man 4 potenzieren muss, um auf 1 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 4 = 1 gilt.

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

log 4 (1) = 0, eben weil 40 = 1 gilt .

log berechnen

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 2 ( 1 32 ) .

Lösung einblenden

Wir suchen den Logarithmus von 1 32 zur Basis 2, also die Hochzahl mit der man 2 potenzieren muss, um auf 1 32 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 2 = 1 32 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 2-Potenz zu schreiben versuchen, also 2 = 1 32

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

log 2 ( 1 32 ) = -5, eben weil 2-5 = 1 32 gilt .

log berechnen (schwer)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 10 ( 10 ) .

Lösung einblenden

Zuerst schreiben wir 10 um: 10 = 10 1 2

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

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

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

log im Interval bestimmen

Beispiel:

Finde zwei benachbarte ganze Zahlen, zwischen denen der Logarithmus log 15 (25) liegt.

Lösung einblenden

Wir suchen 15er-Potenzen in der Näher von 25, also eine die gerade noch kleiner und eine die schon größer als 25 ist.

Dabei kommt man auf 15 = 151 < 25 und auf 15 2 = 152 > 25.

Und da wir bei log 15 (25) ja das ☐ von 15 = 25 suchen, muss dieses ☐ irgendwo zwischen 1 und 2 liegen, wegen:
151 = 15 < 25 < 15 2 = 152

Es gilt somit: 1 < log 15 (25) < 2

1. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

Vereinfache lg( 100 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( 100 x ) +5 lg( x )
= lg( 100 ) - 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: lg( 250 ) + lg( 4 ) .

Lösung einblenden

lg( 250 ) + lg( 4 )

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

= lg( 250 · 4 )

= lg( 1000 )

= lg( 10 3 )

= 3

2. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

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

Lösung einblenden

Es gilt mit dem Logarithmusgesetz log(ab) = b⋅log(a):
lg( 1 x ) + lg( x 3 )
= lg( x -1 ) + lg( x 3 )
= - lg( x ) +3 lg( x )
= 2 lg( x )

Beide Logarithmusgesetze

Beispiel:

Vereinfache den Term lg( 1 20 x 2 ) + lg( 5 x 4 ) - lg( 1 4 x 11 ) soweit wie möglich.

Lösung einblenden

lg( 1 20 x 2 ) + lg( 5 x 4 ) - lg( 1 4 x 11 )

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

= lg( 1 20 ) + lg( x 2 ) + ( lg( 5 ) + lg( x 4 ) ) - ( lg( 1 4 ) + lg( x 11 ) )

= lg( 1 20 ) + lg( x 2 ) + lg( 5 ) + lg( x 4 ) - lg( 1 4 ) - lg( x 11 )

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

= lg( 1 20 ) +2 lg( x ) + lg( 5 ) +4 lg( x ) - lg( 1 4 ) -11 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( 20 ) +2 lg( x ) + lg( 5 ) +4 lg( x ) - lg( 1 ) + lg( 4 ) -11 lg( x )

= -5 lg( x ) - lg( 20 ) + lg( 5 ) + lg( 4 )

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

= -5 lg( x ) + lg( 1 20 · 5 · 4 )

= -5 lg( x ) + lg( 1 4 · 4 )

= -5 lg( x ) + lg( 1 )

= -5 lg( x )