Was ist der dekadische Logarithmus?

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Was ist der dekadische Logarithmus?

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Nullstelle von f(x)=(x-1)-ln(x)?

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Der dekadische Logarithmus, auch als Logarithmus zur Basis 10 bezeichnet, ist eine mathematische Funktion, die angibt, wie oft die Zahl 10 mit sich selbst multipliziert werden muss, um eine bestimmte Zahl zu erhalten. Er wird oft mit dem Symbol "log" abgekürzt, wobei "log(x)" den dekadischen Logarithmus von x darstellt. Mathematisch ausgedrückt: Wenn \( y = \log_{10}(x) \), dann gilt \( 10^y = x \). Beispielsweise ist \( \log_{10}(100) = 2 \), weil \( 10^2 = 100 \). Der dekadische Logarithmus wird häufig in verschiedenen Bereichen der Wissenschaft und Technik verwendet, insbesondere in der Akustik (z.B. Dezibel), der Chemie (pH-Wert) und der Informatik.

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Um die Nullstelle der Funktion \( f(x) = (x - 1) - \ln(x) \) zu finden, setzt man die Funktion gleich null: \[ f(x) = 0 \implies (x - 1) - \ln(x) = 0 \] Das vereinfacht sich zu: \[ x - 1 = \ln(x) \... [mehr]

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Um die Nullstelle der Funktion \( f(x) = (x - 1) - \ln(x) \) zu finden, setzt man die Funktion gleich null: \[ f(x) = 0 \implies (x - 1) - \ln(x) = 0 \] Das vereinfacht sich zu: \[ x - 1 = \ln(x) \] Diese Gleichung kann nicht analytisch gelöst werden, daher ist es sinnvoll, numerische Methoden oder grafische Verfahren zu verwenden, um die Nullstelle zu finden. Eine Möglichkeit ist, die Funktion \( g(x) = x - 1 - \ln(x) \) zu betrachten und deren Werte an verschiedenen Stellen zu berechnen: - Für \( x = 1 \): \[ g(1) = 1 - 1 - \ln(1) = 0 \] - Für \( x = 2 \): \[ g(2) = 2 - 1 - \ln(2) \approx 1 - 0.693 = 0.307 \] - Für \( x = 0.5 \): \[ g(0.5) = 0.5 - 1 - \ln(0.5) \approx -0.5 + 0.693 = 0.193 \] Da \( g(1) = 0 \), ist \( x = 1 \) eine Nullstelle der Funktion \( f(x) \). Zusammenfassend ist die Nullstelle von \( f(x) \) bei \( x = 1 \).