Logarithmus Basiswechsel

Logarithmus Basiswechsel Definition

Der Taschenrechner kann Logarithmen oft nur für zwei Basen berechnen; für

  • den dekadischen Logarithmus zur Basis 10, zum Beispiel log10 1.000 = 3 (1.000 eingeben und die LOG-Taste drücken) und
  • den natürlichen Logarithmus zur Basis e (der Eulerschen Zahl 2,71828 ...), zum Beispiel loge 2 = 0,69315 (gerundet; 2 eingeben und die LN-Taste drücken); dieser wird oft mit ln abgekürzt, also ln 2 für loge 2.

Andere Logarithmen, beispielsweise zur Basis 3, kann man also nicht direkt mit dem Taschenrechner berechnen – aber indirekt über einen Umweg, den Basiswechsel.

Alternative Begriffe: Basistransformation Logarithmus, Basiswechsel log, Basiswechsel Logarithmus, Basiswechselsatz, log Basiswechsel, Logarithmen Basiswechsel.

Beispiel

Beispiel: Basiswechsel Logarithmus durchführen

Es soll ein Logarithmus zur Basis 3 berechnet werden:

log3 81

Das Ergebnis ist 4 (weil 34 = 81).

Um das mit dem Taschenrechner zu berechnen, führt man einen Basiswechsel durch, ersetzt also die Basis, die nicht geht (im Beispiel 3) durch eine Basis, die geht (also e oder 10).

Basiswechsel: natürlicher Logarithmus

Mit dem natürlichen Logarithmus:

log3 81 = ln 81 / ln 3 = 4

Die allgemeine Formel dazu lautet:

loga b = ln b / ln a

Basiswechsel: Zehnerlogarithmus

Mit dem Zehnerlogarithmus:

log3 81 = log10 81 / log10 3 = 4

Die allgemeine Formel dazu lautet:

loga b = log10 b / log10 a

Wiederholung / Zusammenfassung

Der ganze Weg im Beispiel geht so:

Wir suchen eine Zahl x, für die gilt:

3x = 81 (allgemein: ax = b; a ist hier 3 und b ist 81)

Bei diesem einfachen Beispiel haben wir schon ein Gefühl für die Lösung 4; normalerweise bei nicht so schönen Zahlen aber nicht.

Um x herauszufinden, bilden wir den Logarithmus:

x = log3 81 (allgemein: x = loga b)

Da wir dies in vielen Taschenrechnern so direkt nicht eingeben können, muss ein Basiswechsel durchgeführt werden, zum Beispiel zum natürlichen Logarithmus:

log3 81 = ln 81 / ln 3 = 4

Kontrolle:

ax = b

34 = 81