Definition des natürlichen Logarithmus und Definition des dekadischen Logarithmus

Gymnasium, Klasse 7–10 Realschule, Klasse 7–10

Dekadischer Logarithmus im Überblick: was du wissen solltest, wie alles zusammenhängt und wo du weiterlernen kannst.

Definition des natürlichen Logarithmus

Präge dir ein, dass wir \(e^x=a\) lösen, indem wir den natürlichen Logarithmus \(\ln\) auf beide Seiten anwenden und damit die Lösung \(x=\ln(a)\) erhalten.

Der natürliche Logarithmus \(\ln\) hat immer die Eulersche Zahl \(e\) als Basis. Du wirst meistens nur die Bezeichnung \(\ln(x)\) vorfinden.

\[\log_e(x)=\ln(x)\]

Der natürliche Logarithmus \(\ln(\ )\) ist die Gegenoperation von \(e^{(\ )}\). Mit dieser Eigenschaft gilt immer \(\ln⁡(e^x)=x\) und \(e^{\ln(x)}=x\).

\[\text{Es gilt:}\ln(e^x)=x\text{ und }e^{\ln(x)}=x\]

Um nun eine Exponentialgleichung der Form \(e^x=a\) zu lösen, wendet man den natürlichen Logarithmus auf beide Seiten an. Dadurch erhält man unmittelbar die Lösung \(x=\ln(a)\). Hier siehst du die Umrechnung dazu.

\[\begin{align}e^x&=a\mid\ \ln(\ )\\\ln(e^{x}) &=\ln(a)\\\Rightarrow x&=\ln(a)\end{align}\]

Übungen mit Lösung

Klick auf eine Aufgabe, um die Lösung anzuzeigen.

1 Welche Basis hat der natürliche Logarithmus \(\ln\)?
Lösung

Die Eulersche Zahl \(e\).

2 Was ist der natürliche Logarithmus?
Lösung

Der natürliche Logarithmus von einer Zahl ist der Exponent, den man hoch \(e\) nehmen muss, um diese Zahl zu erhalten.

3 Was ist in der Gleichung \(\ln(e)=x\) das \(x\)?
Lösung

\(\ln(e)=1\)

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Definition des dekadischen Logarithmus

Merke dir, dass wir \(10^x=a\) lösen können, indem wir den dekadischen Logarithmus \(\lg(\ )\) auf beide Seiten anwenden und damit die Lösung \(x=\lg(a)\) erhalten.

Der dekadische Logarithmus \(\lg​(x)\) ist der Logarithmus zur Basis 10. Also können wir immer \(\log_{10}(x)\) mit dem dekadischen Logarithmus ersetzen.

\[\log_{10}(x)=\lg(x)\]

Der dekadische Logarithmus \(\lg​(x)\) ist die Gegenoperation zur Zehnerpotenz \(10^x\). So gilt immer \(\lg⁡(10^x)=x\) und \(10^{\lg(x)}=x\). Er gibt an, mit welcher Potenz die Basis 10 potenziert werden muss, um \(x\) zu erhalten.

\[\text{Es gilt: }\lg(10^x)=x\text{ und }10^{\lg(x)}=x\]

Um nun eine Exponentialgleichung der Form \(10^x=a\) zu lösen, wendet man den dekadischen Logarithmus auf beide Seiten an. Dadurch erhält man unmittelbar die Lösung \(x=\lg(a)\). Hier siehst du die Umrechnung dazu.

\[\begin{align}10^x&=a\mid\ \lg(\ )\\\lg(10^{x})&=\lg(a)\\\Rightarrow x&=\lg(a)\end{align}\]

Übungen mit Lösung

Klick auf eine Aufgabe, um die Lösung anzuzeigen.

1 Welche Basis hat der dekadische Logarithmus \(\lg\)?
Lösung

Die Zahl 10

2 Was erhalten wir als Ergebnis wenn wir \(\lg⁡(10^2)\) rechnen?
Lösung

2

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