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 2 ( 2 5 ) .

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Wir suchen den Logarithmus von 2 5 zur Basis 2, also die Hochzahl mit der man 2 potenzieren muss, um auf 2 5 zu kommen.

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

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

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

log berechnen (schwer)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 18 ( 18 ) .

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Zuerst schreiben wir 18 um: 18 = 18 1 2

log 18 ( 18 ) = log 18 ( 18 1 2 ) heißt, dass wir den Logarithmus von 18 1 2 zur Basis 18 suchen, also die Hochzahl mit der man 18 potenzieren muss, um auf 18 1 2 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 18 = 18 1 2 gilt.

Damit steht die Lösung praktisch schon da: log 18 ( 18 ) = log 18 ( 18 1 2 ) = 1 2 , eben weil 18 1 2 = 18 gilt .

log im Interval bestimmen

Beispiel:

Finde zwei benachbarte ganze Zahlen, zwischen denen der Logarithmus log 4 (2) liegt.

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Wir suchen 4er-Potenzen in der Näher von 2, also eine die gerade noch kleiner und eine die schon größer als 2 ist.

Dabei kommt man auf 1 = 40 < 2 und auf 4 = 41 > 2.

Und da wir bei log 4 (2) ja das ☐ von 4 = 2 suchen, muss dieses ☐ irgendwo zwischen 0 und 1 liegen, wegen:
40 = 1 < 2 < 4 = 41

Es gilt somit: 0 < log 4 (2) < 1

1. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

Vereinfache lg( 10000000000x ) +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( 10000000000x ) +4 lg( x )
= lg( 10000000000 ) + lg( x ) +4 lg( x )
= lg( 10 10 ) + lg( x ) +4 lg( x )
= 10 + lg( x ) +4 lg( x )
= 5 lg( x ) +10

1. Logarithmusgesetz rückwärts

Beispiel:

Vereinfache: log 12 ( 288 ) - log 12 ( 2 ) .

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log 12 ( 288 ) - log 12 ( 2 )

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

= log 12 ( 288 2 )

= log 12 ( 144 )

= log 12 ( 12 2 )

= 2

2. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

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

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Es gilt mit dem Logarithmusgesetz log(ab) = b⋅log(a):
lg( x ) + lg( 1 x 3 )
= lg( x 1 2 ) + lg( x -3 )
= 1 2 lg( x ) -3 lg( x )
= - 5 2 lg( x )

Beide Logarithmusgesetze

Beispiel:

Vereinfache den Term lg( 25 x 4 ) - lg( 62500 x 4 ) + lg( 25 ) soweit wie möglich.

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lg( 25 x 4 ) - lg( 62500 x 4 ) + lg( 25 )

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

= lg( 25 ) + lg( x 4 ) - ( lg( 62500 ) + lg( x 4 ) ) + ( lg( 25 ) + lg( 1 ) )

= lg( 25 ) + lg( x 4 ) - lg( 62500 ) - lg( x 4 ) + lg( 25 ) + lg( 1 )

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

= lg( 25 ) +4 lg( x ) - lg( 62500 ) -4 lg( x ) + lg( 25 ) +0

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

= lg( 25 ) +4 lg( x ) - lg( 62500 ) -4 lg( x ) + lg( 25 ) +0

= - lg( 62500 ) + lg( 25 ) + lg( 25 )

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

= lg( 1 62500 · 25 · 25 )

= lg( 1 100 )

= lg( 10 -2 )

= -2