Aufgabenbeispiele von Logarithmus

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log berechnen (einfach)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 14 (196) .

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Wir suchen den Logarithmus von 196 zur Basis 14, also die Hochzahl mit der man 14 potenzieren muss, um auf 196 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 14 = 196 gilt.

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

log 14 (196) = 2, eben weil 142 = 196 gilt .

log berechnen

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 10 ( 10 4 ) .

Lösung einblenden

Wir suchen den Logarithmus von 10 4 zur Basis 10, also die Hochzahl mit der man 10 potenzieren muss, um auf 10 4 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 10 = 10 4 gilt.

Wenn wir jetzt die 10 4 als 10 1 4 umschreiben, steht die Lösung praktisch schon da: 10 = 10 1 4

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

log berechnen (schwer)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 15 ( 15 ) .

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Zuerst schreiben wir 15 um: 15 = 15 1 2

log 15 ( 15 ) = log 15 ( 15 1 2 ) heißt, dass wir den Logarithmus von 15 1 2 zur Basis 15 suchen, also die Hochzahl mit der man 15 potenzieren muss, um auf 15 1 2 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 15 = 15 1 2 gilt.

Damit steht die Lösung praktisch schon da: log 15 ( 15 ) = log 15 ( 15 1 2 ) = 1 2 , eben weil 15 1 2 = 15 gilt .

log im Interval bestimmen

Beispiel:

Finde zwei benachbarte ganze Zahlen, zwischen denen der Logarithmus log 3 (17) liegt.

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Wir suchen 3er-Potenzen in der Näher von 17, also eine die gerade noch kleiner und eine die schon größer als 17 ist.

Dabei kommt man auf 3 2 = 32 < 17 und auf 3 3 = 33 > 17.

Und da wir bei log 3 (17) ja das ☐ von 3 = 17 suchen, muss dieses ☐ irgendwo zwischen 2 und 3 liegen, wegen:
32 = 3 2 < 17 < 3 3 = 33

Es gilt somit: 2 < log 3 (17) < 3

1. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

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

1. Logarithmusgesetz rückwärts

Beispiel:

Vereinfache: log 3 ( 36 ) - log 3 ( 4 ) .

Lösung einblenden

log 3 ( 36 ) - log 3 ( 4 )

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

= log 3 ( 36 4 )

= log 3 ( 9 )

= log 3 ( 3 2 )

= 2

2. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

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

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Es gilt mit dem Logarithmusgesetz log(ab) = b⋅log(a):
4 lg( x 2 ) -2 lg( x ) +2 lg( x 4 )
= 4 lg( x 2 ) -2 lg( x 1 2 ) +2 lg( x 4 )
= 8 lg( x ) - lg( x ) +8 lg( x )
= 15 lg( x )

Beide Logarithmusgesetze

Beispiel:

Vereinfache den Term - lg( 1 25 x 3 ) - lg( 5 x 2 ) + lg( 20x ) soweit wie möglich.

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- lg( 1 25 x 3 ) - lg( 5 x 2 ) + lg( 20x )

= - lg( 1 25 x 3 ) - lg( 5 x -2 ) + lg( 20x )

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

= -( lg( 1 25 ) + lg( x 3 ) ) - ( lg( 5 ) + lg( 1 x 2 ) ) + ( lg( 20 ) + lg( x ) )

= - lg( 1 25 ) - lg( x 3 ) - lg( 5 ) - lg( 1 x 2 ) + lg( 20 ) + lg( x )

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

= - lg( 1 25 ) -3 lg( x ) - lg( 5 ) +2 lg( x ) + lg( 20 ) + 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( 25 ) -3 lg( x ) - lg( 5 ) +2 lg( x ) + lg( 20 ) + lg( x )

= lg( 25 ) + lg( 20 ) - lg( 5 )

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

= lg( 25 · 20 5 )

= lg( 100 )

= lg( 10 2 )

= 2