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log berechnen (einfach)

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 5 (25) .

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Wir suchen den Logarithmus von 25 zur Basis 5, also die Hochzahl mit der man 5 potenzieren muss, um auf 25 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 5 = 25 gilt.

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

log 5 (25) = 2, eben weil 52 = 25 gilt .

log berechnen

Beispiel:

Berechne den Logarithmus log 13 ( 1 169 ) .

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Wir suchen den Logarithmus von 1 169 zur Basis 13, also die Hochzahl mit der man 13 potenzieren muss, um auf 1 169 zu kommen.

Also was muss in das Kästchen, damit 13 = 1 169 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 13-Potenz zu schreiben versuchen, also 13 = 1 169

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

log 13 ( 1 169 ) = -2, eben weil 13-2 = 1 169 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 10 ( 1 14416 ) liegt.

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Wir suchen 10er-Potenzen in der Näher von 1 14416 , also eine die gerade noch kleiner und eine die schon größer als 1 14416 ist.

Dabei kommt man auf 1 100000 = 1 10 5 = 10-5 < 1 14416 und auf 1 10000 = 1 10 4 = 10-4 > 1 14416 .

Und da wir bei log 10 ( 1 14416 ) ja das ☐ von 10 = 1 14416 suchen, muss dieses ☐ irgendwo zwischen -5 und -4 liegen, wegen:
10-5 = 1 10 5 = 1 100000 < 1 14416 < 1 10000 = 1 10 4 = 10-4

Es gilt somit: -5 < log 10 ( 1 14416 ) < -4

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( 0,3 ) - lg( 3 ) .

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lg( 0,3 ) - lg( 3 )

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

= lg( 0.3 3 )

= lg( 0,1 )

= lg( 10 -1 )

= -1

2. Logarithmusgesetz einfach

Beispiel:

Vereinfache den Term 2 lg( x 4 ) + lg( 1 x ) -2 lg( x 4 ) zu einem Vielfachen von lg( x ) .

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Es gilt mit dem Logarithmusgesetz log(ab) = b⋅log(a):
2 lg( x 4 ) + lg( 1 x ) -2 lg( x 4 )
= 2 lg( x 4 ) + lg( x -1 ) -2 lg( x 4 )
= 8 lg( x ) - lg( x ) -8 lg( x )
= - lg( x )

Beide Logarithmusgesetze

Beispiel:

Vereinfache den Term lg( 2 x 4 ) - lg( 1 20 x 3 ) - lg( 1 25 x ) soweit wie möglich.

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lg( 2 x 4 ) - lg( 1 20 x 3 ) - lg( 1 25 x )

= lg( 2 x -4 ) - lg( 1 20 x -3 ) - lg( 1 25 x -1 )

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

= lg( 2 ) + lg( 1 x 4 ) - ( lg( 1 20 ) + lg( 1 x 3 ) ) - ( lg( 1 25 ) + lg( 1 x ) )

= lg( 2 ) + lg( 1 x 4 ) - lg( 1 20 ) - lg( 1 x 3 ) - lg( 1 25 ) - lg( 1 x )

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

= lg( 2 ) -4 lg( x ) - lg( 1 20 ) +3 lg( x ) - lg( 1 25 ) + lg( x )

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

= lg( 2 ) -4 lg( x ) - lg( 1 ) + lg( 20 ) +3 lg( x ) - lg( 1 ) + lg( 25 ) + lg( x )

= lg( 25 ) + lg( 20 ) + lg( 2 )

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

= lg( 25 · 20 · 2 )

= lg( 1000 )

= lg( 10 3 )

= 3