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Proof: log a + log b = log ab

  • 0:01 - 0:02
    Hallo.
  • 0:02 - 0:05
    Beschäftgigen wir uns mit ein paar Eigenschaften des Logarithmus.
  • 0:05 - 0:08
    Erinnern wir uns also kurz, was ein Logarithmus eigentlich darstellt.
  • 0:08 - 0:19
    Wenn ich also schreibe 'Logarithmus von a zur Basis x' ...
  • 0:19 - 0:22
    ... gleich, sagen wir 'N'.
  • 0:22 - 0:24
    Was bedeutet das ?
  • 0:24 - 0:36
    Nun, das bedeutet einfach, daß x hoch N gleich a.
  • 0:36 - 0:38
    Ich denke mal, das wissen wir bereits.
  • 0:38 - 0:40
    Wir haben das im Video über den Logarithmus gelernt.
  • 0:40 - 0:43
    Es ist also ganz wichtig, sich klarzumachen, daß man ...
  • 0:43 - 0:49
    ... bei der Berechnung eines Logarithmusterms wie 'Logarithmus a zur Basis x' ...
  • 0:49 - 0:52
    ... als Ergebnis einen Exponenten erhält.
  • 0:52 - 0:54
    Dieses 'N' ist tatsächlich nichts anderes als ein Exponent.
  • 0:54 - 0:57
    Das ist genau das gleiche wie dieses Ding hier.
  • 0:57 - 0:59
    Man hätte das auch genausogut so schreiben können.
  • 0:59 - 1:02
    Man hätte das tun können, weil dieses 'N' gleich diesem ist, man hätte ...
  • 1:02 - 1:10
    ... einfach - das sieht jetzt etwas wild aus - schreiben können 'x hoch Logarithmus ...
  • 1:10 - 1:14
    ... A zur Basis x' gleich A.
  • 1:14 - 1:17
    Ich habe nur dieses N durch diesen Term ersetzt.
  • 1:17 - 1:20
    Und das habe ich so geschrieben, weil ich möchte, daß du ...
  • 1:20 - 1:23
    ... ein intuitives Verständnis dafür entwickelst,
  • 1:23 - 1:24
    daß ein Logarithmus, wenn du ihn berechnest, ...
  • 1:24 - 1:26
    ... effektiv ein Exponent ist.
  • 1:26 - 1:27
    Und dieses Wissen nutzen wir jetzt.
  • 1:27 - 1:30
    Daher rühren letztlich alle ...
  • 1:30 - 1:32
    ... Eigenschaften des Logarithmus.
  • 1:32 - 1:35
    Laß uns also - was ich eigentlich möchte,
  • 1:35 - 1:38
    ich möchte über die Eigenschaften des Logarithmus stolpern
  • 1:38 - 1:39
    indem ich ein bißchen herumspiele.
  • 1:39 - 1:40
    Und später fassen wir alles zusammen
  • 1:40 - 1:41
    und bringen Ordnung rein.
  • 1:41 - 1:45
    Aber zunächst möchte ich zeigen, wie Leute urspünglich ...
  • 1:45 - 1:47
    ... auf diesen ganzen Kram gekommen sind.
  • 1:47 - 1:53
    Sagen wir also, daß x - ich wechsle mal die Farben ...
  • 1:53 - 1:56
    ... so bleibt's interessant -,
  • 1:56 - 2:05
    sagen wir also, x hoch l gleich A.
  • 2:05 - 2:08
    Ok, wenn wir das als Logarithmus schreiben, also die ...
  • 2:08 - 2:15
    ... gleiche Beziehung als Logarithmus, dann könnten wir schreiben 'Logarithmus von A zur Basis x ...
  • 2:15 - 2:19
    ... gleich l', richtig ?
  • 2:19 - 2:23
    Ich habe nur das umformuliert, was ich in schon der ersten Zeile geschrieben habe.
  • 2:23 - 2:25
    Und weiter mit einer neuen Farbe
  • 2:25 - 2:33
    Wenn ich jetzt sagen würde 'x hoch m gleich b', dann ist das ...
  • 2:33 - 2:35
    ... genau dasselbe, nur mit anderen Variablen.
  • 2:35 - 2:42
    Das heißt aber auch, der Logarithmus von b zur Basis x ...
  • 2:42 - 2:44
    ... ist gleich m, richtig ?
  • 2:44 - 2:46
    I hab genau das gleiche wie in dieser Zeile gemacht.
  • 2:46 - 2:47
    Ich habe nur Bezeichner getauscht.
  • 2:47 - 2:50
    Machen wir mal wieter und schauen wir, was passiert.
  • 2:50 - 2:53
    Erstmal noch eine andere Farbe ... die gehen mir nicht aus ...
  • 2:56 - 3:03
    ... also, sagen wir ich habe x hoch N und du sagt, Sal, ...
  • 3:03 - 3:04
    ... worauf willst du hinaus ?
  • 3:04 - 3:05
    Aber das siehst du gleich.
  • 3:05 - 3:12
    Das ist ganz hübsch, x hoch n gleich A mal B
  • 3:12 - 3:15
    x hoch n gleich A mal B.
  • 3:15 - 3:23
    Und das ist nichts anderes, als zu sagen
  • 3:23 - 3:26
    n [fehlt im Video, Anm. Übers.] gleich Logarithmus von A mal B zur Basis x .
  • 3:26 - 3:28
    Was können wir mit all dem anfangen?
  • 3:28 - 3:31
    Ok, beginnen wir mit dem hier.
  • 3:31 - 3:33
    x hoch n gleich A mal B.
  • 3:33 - 3:36
    Wie könnten wir das anders schreiben ?
  • 3:36 - 3:39
    Nun ja, A ist das ...
  • 3:39 - 3:42
    ... und B das, richtig ?
  • 3:42 - 3:43
    Formen wir das also um.
  • 3:43 - 3:50
    Wir wissen, daß x hoch N gleich A.
  • 3:50 - 3:51
    A ist das hier.
  • 3:51 - 3:55
    x hoch l
  • 3:55 - 3:57
    x hoch l
  • 3:57 - 4:00
    Und was ist B ?
  • 4:00 - 4:01
    mal B
  • 4:01 - 4:05
    Naja, B gleich x hoch m, stimmt's?
  • 4:05 - 4:07
    Das ist jetzt kein Hexenwerk.
  • 4:07 - 4:09
    Was ist aber x hoch l mal x hoch m ?
  • 4:09 - 4:14
    Naja, wir wissen etwas über Exponenten, wenn wir ...
  • 4:14 - 4:17
    ... zwei Terme miteinander multiplizieren, die die gleiche Basis und verschiedene ...
  • 4:17 - 4:19
    ... Exponenten haben, addieren wir die Exponenten einfach.
  • 4:19 - 4:23
    Also ist das gleich - ich nehme mal eine neutrale Farbe
  • 4:23 - 4:25
    Ich weiß nicht, ob ich das fehlerfrei ausgedrückt habe, aber ...
  • 4:25 - 4:25
    ... die Idee ist klar.
  • 4:25 - 4:28
    Wenn du die gleiche Basis hast und du multiplizierst,
  • 4:28 - 4:29
    dann addierst du einfach die Exponenten.
  • 4:29 - 4:32
    Das ist dann gleich - ich mache das in unterschiedlichen Farben,
  • 4:32 - 4:34
    denn ich glaube, das ist hilfreich - ...
  • 4:34 - 4:40
    ... l, l plus m.
  • 4:40 - 4:43
    Dauernd die Farben zu wechseln ist ein bißchen umständlich, aber ...
  • 4:43 - 4:44
    ... du siehst, worauf ich hinauswill.
  • 4:44 - 4:48
    Also, x hoch n gleich x hoch l plus m.
  • 4:48 - 4:50
    Ich schreibe hier mal 'x'.
  • 4:50 - 4:51
    Das sollte eigentlich grün werden.
  • 4:51 - 4:54
    x hoch l + n
  • 4:54 - 4:54
    Also, was wissen wir ?
  • 4:54 - 4:59
    Wir wissen, daß x hoch n gleich x hoch l + m.
  • 4:59 - 5:00
    Richtig ?
  • 5:00 - 5:03
    Ok, wir haben die gleiche Basis
  • 5:03 - 5:06
    Diese Exponenten müssen also gleich sein.
  • 5:06 - 5:19
    Somit wissen wir also, n gleich l + m.
  • 5:19 - 5:21
    Was hilft uns das ?
  • 5:21 - 5:24
    Ich nab nur ein bißchen mit Logarithmen herumgespielt.
  • 5:24 - 5:26
    Bringt mir das irgendetwas ?
  • 5:26 - 5:28
    Ich denke mal, du erkennst gleich, daß dem so ist.
  • 5:28 - 5:31
    Wie können wir n anders schreiben ?
  • 5:31 - 5:35
    Wir sagten x hoch n gleich A mal B - oh, hier ...
  • 5:35 - 5:37
    ... hab ich eigentlich einen Schritt ausgelassen.
  • 5:37 - 5:40
    Das bedeutet - hierher zurück, x hoch n ...
  • 5:40 - 5:41
    ... gleich A mal B.
  • 5:41 - 5:45
    Also ist der Logarithmus von A mal B zur Basis x gleich n.
  • 5:45 - 5:45
    Das wußtest du schon.
  • 5:45 - 5:46
    Ich nicht.
  • 5:46 - 5:48
    Ich hoffe du erkennst, daß ich hier keine Fehler korrigiere oder so was in der Art.
  • 5:48 - 5:52
    Ich habe einfach nur vergessen, das vorhin hinzuschreiben.
  • 5:52 - 5:53
    Egal,
  • 5:53 - 5:54
    also was ist n ?
  • 5:54 - 5:56
    Wier kann man n anders schreiben ?
  • 5:56 - 5:58
    Naja, also EINE andere Art, n zu schreiben, steht hier.
  • 5:58 - 6:02
    Logarithmus von A mal B zur Basis x.
  • 6:02 - 6:05
    Also, jetzt wissen wir, daß wir einfach n dafür schreiben können, wir ...
  • 6:05 - 6:12
    ... erhalten Logarithmus von A mal B zur Basis x
  • 6:12 - 6:13
    Und das ist gleich was ?
  • 6:13 - 6:14
    Das ist eben gleich l.
  • 6:14 - 6:18
    l kann man auch so schreiben wie hier oben.
  • 6:18 - 6:26
    Das ist gleich Logarithmus von A zur Basis x plus m.
  • 6:26 - 6:28
    Und was ist m ?
  • 6:28 - 6:31
    m steht hier.
  • 6:31 - 6:36
    Also Logarithmus von B zur Basis x.
  • 6:36 - 6:39
    Und hier haben wir unsere erste Eigenschaft des Logarithmus:
  • 6:39 - 6:45
    Logarithmus von A mal B zur Basis x - das ist gleich ...
  • 6:45 - 6:48
    Logarithmus von A zur Basis x mal Logarithmus B zur Basis x.
  • 6:48 - 6:51
    Und das hier überzeugt dich hoffentlich, daß es stimmt.
  • 6:51 - 6:55
    Und die Intuition dahinter, warum das funktioniert, ...
  • 6:55 - 7:00
    ... liegt daran, daß Logarithmen nichts anderes sind als Exponenten.
  • 7:00 - 7:02
    So, das war's für dieses Video.
  • 7:02 - 7:04
    Und im nächsten Video zeige ich eine andere ...
  • 7:04 - 7:06
    ... Eigenschaft des Logarithmus
  • 7:06 - 7:08
    Bis demnächst!
Title:
Proof: log a + log b = log ab
Description:

Beweis: log a + log b = log ab

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Video Language:
English
Duration:
07:08
Carsten Beck added a translation

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