Logarithmus Rechner
log₁₀, ln, log₂ & benutzerdefinierte Basis — mit Antilog, Logarithmentabelle & Schritt-für-Schritt-Erklärung
Lösungsschritte
Formel-Kurzreferenz
ln(x) = logₑ(x) [Basis e]
log₂(x) = ln(x) / ln(2)
logᵇ(x) = ln(x) / ln(b)
Quotientenregel: log(a/b) = log(a) − log(b)
Potenzregel: log(an) = n × log(a)
Identität: logᵇ(b) = 1 | log(1) = 0
Was ist ein Logarithmus Rechner?
Ein Logarithmus Rechner berechnet den Logarithmus einer Zahl für jede angegebene Basis. Wenn b hoch eine gewisse Potenz x ergibt, dann ist diese Potenz der Logarithmus von x zur Basis b. In mathematischer Notation: wenn b^y = x, dann logᵇ(x) = y. Unser kostenloser Online-Logarithmus Rechner verarbeitet alle vier gängigen Basen — Basis 10, natürliche Basis e, binäre Basis 2 und jede benutzerdefinierte Basis — sofort mit achtstelliger Genauigkeit.
Über die Grundberechnung hinaus enthält der Rechner auch den Antilogarithmus (inverser Logarithmus), eine scrollbare Logarithmentabelle, einen Basiswechsel-Konverter und eine interaktive Demonstration der drei Kernregeln des Logarithmus: Produktregel, Quotientenregel und Potenzregel. Egal ob Schüler, Ingenieur oder Entwickler — dieses Tool deckt jeden praktischen Anwendungsfall ab.
Logarithmus-Formeln & Regeln
Das Fundament der Logarithmus-Arithmetik besteht aus vier Regeln, die Multiplikations- und Divisionsaufgaben in einfachere Additions- und Subtraktionsaufgaben umwandeln — der ursprüngliche Grund, warum Logarithmentabellen entwickelt wurden.
Produktregel
Beim Multiplizieren zweier Zahlen ist ihr Logarithmus gleich der Summe der einzelnen Logarithmen. Beispiel: log₁₀(100 × 10) = log₁₀(100) + log₁₀(10) = 2 + 1 = 3.
Quotientenregel
Division wird unter einem Logarithmus zu Subtraktion. log₁₀(1000 / 10) = log₁₀(1000) − log₁₀(10) = 3 − 1 = 2.
Potenzregel
Ein Exponent innerhalb eines Logarithmus wandert als Multiplikator nach vorne. log₁₀(10³) = 3 × log₁₀(10) = 3 × 1 = 3.
Basiswechselformel
Da die meisten wissenschaftlichen Taschenrechner nur log₁₀ und ln bereitstellen, ermöglicht die Basiswechselformel die Berechnung von Logarithmen in beliebiger Basis. Beispiel: log₅(25) = log₁₀(25) / log₁₀(5) = 1,39794 / 0,69897 = 2.
Dekadisch vs. Natürlich vs. Binär-Logarithmus
| Eigenschaft | Dekadisch (log₁₀) | Natürlich (ln) | Binär (log₂) |
|---|---|---|---|
| Basis | 10 | e ≈ 2,71828 | 2 |
| Schreibweise | log(x) oder log₁₀(x) | ln(x) | log₂(x) oder lb(x) |
| log(1) | 0 | 0 | 0 |
| log(Basis) | 1 | 1 | 1 |
| log(100) | 2 | 4,60517 | 6,64386 |
| Hauptanwendung | pH, dB, Richter, Tabellen | Analysis, Physik, Finanzen | Informatik, IT |
Gerechnete Beispiele
Logarithmen im Alltag
- Schall (Dezibel): Die Dezibelskala für Schallintensität ist definiert als dB = 10 × log₁₀(I / I₀). Eine Erhöhung um 10 dB bedeutet eine 10-fache Intensitätssteigerung.
- Erdbeben (Richterskala): Die Richtermagnitude ist M = log₁₀(A / A₀). Jede ganzzahlige Erhöhung bedeutet 10-fache Bodenbewegung.
- pH-Wert (Chemie): pH = −log₁₀([H⁺]). Eine Lösung mit pH 3 ist 10-mal saurer als eine mit pH 4.
- Finanzen (Zinseszins): Die Verdopplungszeit bei Rate r beträgt t = ln(2) / ln(1 + r) ≈ 0,693 / r. Logarithmen werden in der Black-Scholes-Optionspreisformel und bei der Berechnung der Duration von Anleihen verwendet.
- Informatik: Binäre Suche auf n Elementen benötigt O(log₂ n) Schritte. Hash-Tabellenanalyse, Merge-Sort-Komplexität und Datenkompression beruhen auf logarithmischen Beziehungen.