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 ( 1 128 ) .

Lösung einblenden

Wir suchen den Logarithmus von 1 128 zur Basis 2, also die Hochzahl mit der man 2 potenzieren muss, um auf 1 128 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 2 = 1 128 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 = 1 128

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

log 2 ( 1 128 ) = -7, eben weil 2-7 = 1 128 gilt .

log berechnen (schwer)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 10 ( 1 10 ) .

Lösung einblenden

Zuerst schreiben wir 1 10 um: 1 10 = 10 - 1 2

log 10 ( 1 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 ( 1 10 ) = log 10 ( 10 - 1 2 ) = - 1 2 , eben weil 10 - 1 2 = 1 10 gilt .

log im Interval bestimmen

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 10 (840832559) .

Lösung einblenden

Wir suchen 10er-Potenzen in der Näher von 840832559, also eine die gerade noch kleiner und eine die schon größer als 840832559 ist.

Dabei kommt man auf 10 8 = 108 < 840832559 und auf 10 9 = 109 > 840832559.

Und da wir bei log 10 (840832559) ja das ☐ von 10 = 840832559 suchen, muss dieses ☐ irgendwo zwischen 8 und 9 liegen, wegen:
108 = 10 8 < 840832559 < 10 9 = 109

Es gilt somit: 8 < log 10 (840832559) < 9

1. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

Vereinfache lg( 10x ) +4 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( 10x ) +4 lg( x )
= lg( 10 ) + lg( x ) +4 lg( x )
= 1 + lg( x ) +4 lg( x )
= 5 lg( x ) +1

1. Logarithmusgesetz rückwärts

Beispiel:

Vereinfache: lg( 40 ) - lg( 4 ) .

Lösung einblenden

lg( 40 ) - lg( 4 )

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

= lg( 40 4 )

= lg( 10 )

= 1

2. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

Vereinfache den Term lg( x ) + lg( 1 x 3 ) + lg( 1 x 2 ) zu einem Vielfachen von lg( x ) .

Lösung einblenden

Es gilt mit dem Logarithmusgesetz log(ab) = b⋅log(a):
lg( x ) + lg( 1 x 3 ) + lg( 1 x 2 )
= lg( x 1 2 ) + lg( x -3 ) + lg( x -2 )
= 1 2 lg( x ) -3 lg( x ) -2 lg( x )
= - 9 2 lg( x )

Beide Logarithmusgesetze

Beispiel:

Vereinfache den Term - lg( 200 x 3 ) + lg( 4 x 8 ) - lg( 1 50 ) soweit wie möglich.

Lösung einblenden

- lg( 200 x 3 ) + lg( 4 x 8 ) - lg( 1 50 )

= - lg( 200 x -3 ) + lg( 4 x -8 ) - lg( 1 50 )

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

= -( lg( 200 ) + lg( 1 x 3 ) ) + ( lg( 4 ) + lg( 1 x 8 ) ) - ( lg( 1 50 ) + lg( 1 ) )

= - lg( 200 ) - lg( 1 x 3 ) + lg( 4 ) + lg( 1 x 8 ) - lg( 1 50 ) - lg( 1 )

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

= - lg( 200 ) +3 lg( x ) + lg( 4 ) -8 lg( x ) - lg( 1 50 ) +0

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

= - lg( 200 ) +3 lg( x ) + lg( 4 ) -8 lg( x ) - lg( 1 ) + lg( 50 ) +0

= -5 lg( x ) - lg( 200 ) + lg( 50 ) + lg( 4 )

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

= -5 lg( x ) + lg( 1 200 · 50 · 4 )

= -5 lg( x ) + lg( 1 4 · 4 )

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

= -5 lg( x )