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Hallo, wie leiten sich die Log - Gesetze her? Zum Beispiel bei den Potenzgesetzten, wenn man zwei Potenzen mit gleicher Basis dividieren kürzen sie sich weg und man muss daher nur Exponenten subtrahieren.

Was ist aber mit den log -Gesetzen wie kann man es herleiten?

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Die kannst du aus den Potenzgesetzen herleiten

Wenn du etwa hast  loga(x) = u und loga(y)=v

dann gilt ja a^u =x und  a^v = y

dann ist loga(x*y) die Zahl, mit der man a potenzieren muss

um x*y zu erhalten.

Und das ist dann u+v denn a^(u+v) = a^u * a^v =  x* y .

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Aloha :)

Zur Herleitung der Logarithmus-Gesetze musst du nur wissen, dass die Logarithmus-Funktion die Umkehrung von der Exponentialfunktion ist, also \(e^{\ln x}=x\) gilt. Im Folgenden seien alle Variablen positiv.

$$e^{\ln(a\cdot b)}=a\cdot b=e^{\ln(a)}\cdot e^{\ln(b)}=e^{\ln(a)+\ln(b)}\quad\Rightarrow\quad\ln(a\cdot b)=\ln(a)+\ln(b)$$

$$e^{\ln(a:b)}=a:b=e^{\ln(a)}: e^{\ln(b)}=e^{\ln(a)-\ln(b)}\quad\Rightarrow\quad\ln(a: b)=\ln(a)-\ln(b)$$

$$e^{\ln\left(a^b\right)}=a^b=\left(e^{\ln a}\right)^b=e^{b\cdot\ln(a)}\quad\Rightarrow\quad\ln\left(a^b\right)=b\,\ln(a)$$

Jetzt kannst du auch noch das Umrechnen in eine beliebige Basis herleiten:

$$\left.b^{\log_b(x)}=x=e^{\ln(x)}\quad\right|\;\ln(\cdots)$$$$\left.\ln\left(b^{\log_b(x)}\right)=\ln(x)\quad\right.$$$$\left.\log_b(x)\ln(b)=\ln(x)\quad\right|\;:\ln(b)$$$$\left.\log_b(x)=\frac{\ln(x)}{\ln(b)}\quad\right.$$

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