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log berechnen (einfach)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 3 (9) .

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Wir suchen den Logarithmus von 9 zur Basis 3, also die Hochzahl mit der man 3 potenzieren muss, um auf 9 zu kommen.

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

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

log 3 (9) = 2, eben weil 32 = 9 gilt .

log berechnen

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 10 ( 1 10000 ) .

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Wir suchen den Logarithmus von 1 10000 zur Basis 10, also die Hochzahl mit der man 10 potenzieren muss, um auf 1 10000 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 10 = 1 10000 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 10-Potenz zu schreiben versuchen, also 10 = 1 10000

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

log 10 ( 1 10000 ) = -4, eben weil 10-4 = 1 10000 gilt .

log berechnen (schwer)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 10 ( 1 1000000000 ) .

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Zuerst schreiben wir 1 1000000000 um: 1 1000000000 = 1000000000 - 1 2

Man kann erkennen, dass 1000000000 eine Potenz ist: 1000000000 = 10 9

Also schreiben wir 1 1000000000 = 1000000000 - 1 2 = ( 10 9 ) - 1 2 = 10 - 9 2

log 10 ( 1 1000000000 ) = log 10 ( 10 - 9 2 ) heißt, dass wir den Logarithmus von 10 - 9 2 zur Basis 10 suchen, also die Hochzahl mit der man 10 potenzieren muss, um auf 10 - 9 2 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 10 = 10 - 9 2 gilt.

Damit steht die Lösung praktisch schon da: log 10 ( 1 1000000000 ) = log 10 ( 10 - 9 2 ) = - 9 2 , eben weil 10 - 9 2 = 1 1000000000 gilt .

log im Interval bestimmen

Beispiel:

Finde zwei benachbarte ganze Zahlen, zwischen denen der Logarithmus log 13 (147) liegt.

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Wir suchen 13er-Potenzen in der Näher von 147, also eine die gerade noch kleiner und eine die schon größer als 147 ist.

Dabei kommt man auf 13 = 131 < 147 und auf 13 2 = 132 > 147.

Und da wir bei log 13 (147) ja das ☐ von 13 = 147 suchen, muss dieses ☐ irgendwo zwischen 1 und 2 liegen, wegen:
131 = 13 < 147 < 13 2 = 132

Es gilt somit: 1 < log 13 (147) < 2

1. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

Vereinfache lg( 100x ) -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( 100x ) -4 lg( x )
= lg( 100 ) + lg( x ) -4 lg( x )
= lg( 10 2 ) + lg( x ) -4 lg( x )
= 2 + lg( x ) -4 lg( x )
= -3 lg( x ) +2

1. Logarithmusgesetz rückwärts

Beispiel:

Vereinfache: log 5 ( 625 ) - log 5 ( 5 ) .

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log 5 ( 625 ) - log 5 ( 5 )

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

= log 5 ( 625 5 )

= log 5 ( 125 )

= log 5 ( 5 3 )

= 3

2. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

Vereinfache den Term lg( 1 x 2 ) + lg( 1 x 3 ) +2 lg( 1 x 2 ) 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 3 ) +2 lg( 1 x 2 )
= lg( x -2 ) + lg( x -3 ) +2 lg( x -2 )
= -2 lg( x ) -3 lg( x ) -4 lg( x )
= -9 lg( x )

Beide Logarithmusgesetze

Beispiel:

Vereinfache den Term lg( 4 x 5 ) - lg( 1 4 x 2 ) + lg( 1 16 x 2 ) soweit wie möglich.

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lg( 4 x 5 ) - lg( 1 4 x 2 ) + lg( 1 16 x 2 )

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

= lg( 4 ) + lg( x 5 ) - ( lg( 1 4 ) + lg( x 2 ) ) + ( lg( 1 16 ) + lg( x 2 ) )

= lg( 4 ) + lg( x 5 ) - lg( 1 4 ) - lg( x 2 ) + lg( 1 16 ) + lg( x 2 )

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

= lg( 4 ) +5 lg( x ) - lg( 1 4 ) -2 lg( x ) + lg( 1 16 ) +2 lg( x )

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

= lg( 4 ) +5 lg( x ) - lg( 1 ) + lg( 4 ) -2 lg( x ) + lg( 1 ) - lg( 16 ) +2 lg( x )

= 5 lg( x ) - lg( 16 ) + lg( 4 ) + lg( 4 )

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

= 5 lg( x ) + lg( 1 16 · 4 · 4 )

= 5 lg( x ) + lg( 1 4 · 4 )

= 5 lg( x ) + lg( 1 )

= 5 lg( x )