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log berechnen (einfach)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 4 (1) .

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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 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.

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

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 (schwer)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 16 ( 1 16 ) .

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Zuerst schreiben wir 1 16 um: 1 16 = 16 - 1 2

log 16 ( 1 16 ) = log 16 ( 16 - 1 2 ) heißt, dass wir den Logarithmus von 16 - 1 2 zur Basis 16 suchen, also die Hochzahl mit der man 16 potenzieren muss, um auf 16 - 1 2 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 16 = 16 - 1 2 gilt.

Damit steht die Lösung praktisch schon da: log 16 ( 1 16 ) = log 16 ( 16 - 1 2 ) = - 1 2 , eben weil 16 - 1 2 = 1 16 gilt .

log im Interval bestimmen

Beispiel:

Finde zwei benachbarte ganze Zahlen, zwischen denen der Logarithmus log 4 (3) liegt.

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Wir suchen 4er-Potenzen in der Näher von 3, also eine die gerade noch kleiner und eine die schon größer als 3 ist.

Dabei kommt man auf 1 = 40 < 3 und auf 4 = 41 > 3.

Und da wir bei log 4 (3) ja das ☐ von 4 = 3 suchen, muss dieses ☐ irgendwo zwischen 0 und 1 liegen, wegen:
40 = 1 < 3 < 4 = 41

Es gilt somit: 0 < log 4 (3) < 1

1. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

Vereinfache lg( 10x ) +5 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 ) +5 lg( x )
= lg( 10 ) + lg( x ) +5 lg( x )
= 1 + lg( x ) +5 lg( x )
= 6 lg( x ) +1

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 ) + 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( 1 x )
= lg( x -1 ) + lg( x -1 )
= - lg( x ) - lg( x )
= -2 lg( x )

Beide Logarithmusgesetze

Beispiel:

Vereinfache den Term - lg( 1 50 x 3 ) + lg( 5 x 2 ) + lg( 1 2500 x ) soweit wie möglich.

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- lg( 1 50 x 3 ) + lg( 5 x 2 ) + lg( 1 2500 x )

= - lg( 1 50 x -3 ) + lg( 5 x -2 ) + lg( 1 2500 x -1 )

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

= -( lg( 1 50 ) + lg( 1 x 3 ) ) + ( lg( 5 ) + lg( 1 x 2 ) ) + ( lg( 1 2500 ) + lg( 1 x ) )

= - lg( 1 50 ) - lg( 1 x 3 ) + lg( 5 ) + lg( 1 x 2 ) + lg( 1 2500 ) + lg( 1 x )

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

= - lg( 1 50 ) +3 lg( x ) + lg( 5 ) -2 lg( x ) + lg( 1 2500 ) - 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( 50 ) +3 lg( x ) + lg( 5 ) -2 lg( x ) + lg( 1 ) - lg( 2500 ) - lg( x )

= - lg( 2500 ) + lg( 50 ) + lg( 5 )

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

= lg( 1 2500 · 50 · 5 )

= lg( 1 10 )

= lg( 10 -1 )

= -1