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自然对数和自然指数函数

时间:2020-12-01 14:21:43

  底是e("欧拉数" = 2.718281828459……)的对数叫:

  自然对数 loge(x) 

  通常写为ln(x)

  自然指数函数ex

  它们仍然可以互相还原:ln(ex) = x  e(ln x) = x,

  这是它们的图:

自然对数

 

自然指数函数

自然对数函数   自然指数函数
f(x) = ln(x)的图  
f(x) = ex的图

穿过 (1,0)  (e,1)

 

穿过 (0,1)  (1,e)

  它们是同一条曲线,不过x轴 和 y轴 对调了。这也显示出它们是反函数。

20201201141227.png

20201201141251.png

  在计算器上,自然对数是 "ln" 键。你应该尽量使用自然对数和自然指数函数。

  常用对数,底是10的对数叫:常用对数 log10(x),有时写为 log(x)

  工程师时常用到它,但数学里很少用。

20201201141414.png

  在计算器上,常用对数是 "log" 键。它的有用之处是告诉你数在十进制里 "有多大"(你要乘几个10)。

例子:计算 log10 100  10 × 10 = 100,所以2个 10乘在一起的积是 100:log10 100 = 2  同样, log10 1,000 = 3,log10 10,000 = 4,依此类推。

例子:计算 log10 369,这个最好用计算器的 "log" 键:log10 369 = 2.567……

  改变底,如果我们想改变对数的底呢?容易!用这个公式:

20201201141657.png

"x 增大,a 减小"

  你也可以把 logb a 作为 "转换因数"(公式如上):loga x = logb x / logb a

 

  用这个公式,我们可以转换为任何的底,另一个有用的特性是:loga x = 1 / logx a

  看到 "x" 和 "a" 换位吗?

例子:计算 1 / log8 1 / log8 2 = log2 8  2 × 2 × 2 = 8,所以3个 2乘在一起的积是 8:1 / log8 2 = log2 8 = 3

  我们常用自然对数,所以最好记着:loga x = ln x / ln a,

例子:计算 log4 22,我的计算器没有 "log4" 键,但它有 "ln" 键。我们来用它:

20201201141943.png

  log4 22 = ln 22 / ln 4 = 3.09.../1.39... = 2.23 (保留三位小数)

  这答案的意思是什么?它的意思是 4的2.23次幂等于22。我们来检测:检测:42.23 = 22.01(差不多了!

  再来一个例子:例子:计算 log5 125,log5 125 = ln 125 / ln 5 = 4.83.../1.61... = 3 (绝对精确)

  我知道 5 × 5 × 5 = 125(3个 5 的积是 125),所以答案应该是 3。对了!

 




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