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log berechnen (einfach)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 5 (125) .

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Wir suchen den Logarithmus von 125 zur Basis 5, also die Hochzahl mit der man 5 potenzieren muss, um auf 125 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 5 = 125 gilt.

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

log 5 (125) = 3, eben weil 53 = 125 gilt .

log berechnen

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 5 ( 5 ) .

Lösung einblenden

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.

Wenn wir jetzt die 5 als 5 1 2 umschreiben, steht die Lösung praktisch schon da: 5 = 5 1 2

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

log berechnen (schwer)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 5 ( 5 ) .

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Zuerst schreiben wir 5 um: 5 = 5 1 2

log 5 ( 5 ) = log 5 ( 5 1 2 ) heißt, dass wir den Logarithmus von 5 1 2 zur Basis 5 suchen, also die Hochzahl mit der man 5 potenzieren muss, um auf 5 1 2 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 5 = 5 1 2 gilt.

Damit steht die Lösung praktisch schon da: log 5 ( 5 ) = log 5 ( 5 1 2 ) = 1 2 , eben weil 5 1 2 = 5 gilt .

log im Interval bestimmen

Beispiel:

Finde zwei benachbarte ganze Zahlen, zwischen denen der Logarithmus log 11 (41) liegt.

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Wir suchen 11er-Potenzen in der Näher von 41, also eine die gerade noch kleiner und eine die schon größer als 41 ist.

Dabei kommt man auf 11 = 111 < 41 und auf 11 2 = 112 > 41.

Und da wir bei log 11 (41) ja das ☐ von 11 = 41 suchen, muss dieses ☐ irgendwo zwischen 1 und 2 liegen, wegen:
111 = 11 < 41 < 11 2 = 112

Es gilt somit: 1 < log 11 (41) < 2

1. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

Vereinfache lg( 10x ) +3 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( 10x ) +3 lg( x )
= lg( 10 ) + lg( x ) +3 lg( x )
= 1 + lg( x ) +3 lg( x )
= 4 lg( x ) +1

1. Logarithmusgesetz rückwärts

Beispiel:

Vereinfache: lg( 250000000 ) + lg( 4 ) .

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lg( 250000000 ) + lg( 4 )

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

= lg( 250000000 · 4 )

= lg( 1000000000 )

= lg( 10 9 )

= 9

2. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

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

Beide Logarithmusgesetze

Beispiel:

Vereinfache den Term - lg( 1 5 x 3 ) + lg( 5 x ) - lg( 1 40 x 4 ) soweit wie möglich.

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- lg( 1 5 x 3 ) + lg( 5 x ) - lg( 1 40 x 4 )

= - lg( 1 5 x 3 ) + lg( 5 x -1 ) - lg( 1 40 x -4 )

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

= -( lg( 1 5 ) + lg( x 3 ) ) + ( lg( 5 ) + lg( 1 x ) ) - ( lg( 1 40 ) + lg( 1 x 4 ) )

= - lg( 1 5 ) - lg( x 3 ) + lg( 5 ) + lg( 1 x ) - lg( 1 40 ) - lg( 1 x 4 )

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

= - lg( 1 5 ) -3 lg( x ) + lg( 5 ) - lg( x ) - lg( 1 40 ) +4 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( 5 ) -3 lg( x ) + lg( 5 ) - lg( x ) - lg( 1 ) + lg( 40 ) +4 lg( x )

= lg( 40 ) + lg( 5 ) + lg( 5 )

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

= lg( 40 · 5 · 5 )

= lg( 1000 )

= lg( 10 3 )

= 3