Aufgabenbeispiele von Logarithmus

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log berechnen (einfach)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 5 (5) .

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Wir suchen den Logarithmus von 5 zur Basis 5, also die Hochzahl mit der man 5 potenzieren muss, um auf 5 zu kommen.

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

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

log 5 (5) = 1, eben weil 51 = 5 gilt .

log berechnen

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 4 ( 1 64 ) .

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Wir suchen den Logarithmus von 1 64 zur Basis 4, also die Hochzahl mit der man 4 potenzieren muss, um auf 1 64 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 4 = 1 64 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 4-Potenz zu schreiben versuchen, also 4 = 1 64

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

log 4 ( 1 64 ) = -3, eben weil 4-3 = 1 64 gilt .

log berechnen (schwer)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 9 ( 27 ) .

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Man kann erkennen, dass 27 eine Potenz ist: 27 = 3 3

Da wir nicht den Logarithmus zur Basis 3 sondern zur Basis 9 suchen und 9 gerade 3² ist (also 3 = 9 = 9 1 2 ), formen wir 3 3 noch so um, dass sie 9 als Basis hat:

3 3 = ( 9 1 2 ) 3 = 9 3 2

log 9 ( 27 ) heißt, dass wir den Logarithmus von 3 3 = 9 3 2 zur Basis 9 suchen, also die Hochzahl mit der man 9 potenzieren muss, um auf 3 3 = 9 3 2 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 9 = 3 3 = 9 3 2 gilt.

Damit steht die Lösung praktisch schon da: log 9 ( 27 ) = log 9 ( 9 3 2 ) = 3 2 , eben weil 9 3 2 = 27 gilt .

log im Interval bestimmen

Beispiel:

Finde zwei benachbarte ganze Zahlen, zwischen denen der Logarithmus log 11 (30) liegt.

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Wir suchen 11er-Potenzen in der Näher von 30, also eine die gerade noch kleiner und eine die schon größer als 30 ist.

Dabei kommt man auf 11 = 111 < 30 und auf 11 2 = 112 > 30.

Und da wir bei log 11 (30) ja das ☐ von 11 = 30 suchen, muss dieses ☐ irgendwo zwischen 1 und 2 liegen, wegen:
111 = 11 < 30 < 11 2 = 112

Es gilt somit: 1 < log 11 (30) < 2

1. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

Vereinfache lg( 0.00001x ) +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( 0.00001x ) +4 lg( x )
= lg( 0.00001 ) + lg( x ) +4 lg( x )
= lg( 10 -5 ) + lg( x ) +4 lg( x )
= -5 + lg( x ) +4 lg( x )
= 5 lg( x ) -5

1. Logarithmusgesetz rückwärts

Beispiel:

Vereinfache: lg( 250000 ) + lg( 4 ) .

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lg( 250000 ) + lg( 4 )

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

= lg( 250000 · 4 )

= lg( 1000000 )

= lg( 10 6 )

= 6

2. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

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

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

Beide Logarithmusgesetze

Beispiel:

Vereinfache den Term - lg( 1 20 x 3 ) - lg( 10000 x 2 ) - lg( 1 5 x ) soweit wie möglich.

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- lg( 1 20 x 3 ) - lg( 10000 x 2 ) - lg( 1 5 x )

= - lg( 1 20 x 3 ) - lg( 10000 x -2 ) - lg( 1 5 x -1 )

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

= -( lg( 1 20 ) + lg( x 3 ) ) - ( lg( 10000 ) + lg( 1 x 2 ) ) - ( lg( 1 5 ) + lg( 1 x ) )

= - lg( 1 20 ) - lg( x 3 ) - lg( 10000 ) - lg( 1 x 2 ) - lg( 1 5 ) - lg( 1 x )

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

= - lg( 1 20 ) -3 lg( x ) - lg( 10000 ) +2 lg( x ) - lg( 1 5 ) + 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 ) -3 lg( x ) - lg( 10000 ) +2 lg( x ) - lg( 1 ) + lg( 5 ) + lg( x )

= - lg( 10000 ) + lg( 20 ) + lg( 5 )

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

= lg( 1 10000 · 20 · 5 )

= lg( 1 100 )

= lg( 10 -2 )

= -2