真数

更新时间:2023-05-11 00:16

一个数,它的对数是已知数,就称此数为已知数的真数。真数亦称反对数,是相对于假数(即对数)而言的数。始见于《数理精蕴》下编卷三十八“对数比例”。设a是个不等于1的正数,即a>;0,且a≠1。若ap=b,则称p为b的以a为底的对数;而称b为p的以a为底的真数。记作p=logab。例如,以2为底,则8的对数是3,3的真数是8。

定义

如果 ,即a的x次方等于N(a>0,且a≠1),那么数x叫做以a为底N的对数(logarithm),记作 。其中,a叫做对数的底数,N叫做真数,x叫做“以a为底N的对数”。

相关性质

对数的基本性质:

(1)

(2)

(3)

(4) 。

就可把乘、除、乘方、开方分别化为加、减、乘、除。以10为底的对数称为“常用对数”或“布立格斯(Briggs)对数”。以超越数 为底的对数,称为“自然对数”或“讷皮尔(Napier)对数”。常用对数和自然对数都有对数表可查。

对数

设 是一个不为1的正数,如果 ,则称 为以 为底时, 的对数(logarithm;artifical number),记为 , 称为真数。从实对数定义可知,零和负数没有实对数。例如当以10为底时,由于100=102,因此100(以10为底)的对数是2;由0.001=10-3可知,0.001的对数为-3。

利用对数,可以把乘、除、乘方、开方分别分为加、减、乘、除。因此,对数能用来简化计算。在16世纪,商业、航海学与天文学得到迅速的发展,为了适应简化复利、天文与球面三角计算的需要,形成了对数的概念。恩格斯高度评价了对数的作用,把它与解析几何微积分并称为近代“最重要的数学方法”。由于对数能大大简化计算,历史上曾把它当成计算的法宝,但至今,它的地位已被计算机(器)所取代。

以10为底的对数,称为常用对数。在高等数学中,常使用以e为底的对数,即自然对数。常用对数与自然对数可利用换底公式互换。对数不仅可用来简化计算,而且在微积分微分方程复变函数论等方面,都是有用的运算工具,在表示自然现象的方程或公式中经常出现。

1742年,琼斯(Jones,W.)在给伽代尔(Gardiner,W.)的《对数表》写的序言中第一次采用了这样的对数定义.对数的创始人是纳皮尔(Napier,J.),他在解决天文学中的计算问题时提出并使用了对数.1614年,纳皮尔在《论述对数的奇迹》以及在他死后于1619年出版的著作《做出对数的奇迹》中都介绍了他的对数方法。纳皮尔定义的对数称为纳皮尔对数,记为Nap log y,它与自然对数的关系是

比尔吉(Bürgi,J.)也于1600年左右独立地发现了对数,但他的著作却在1620年才发表。对数与对数表于1648年由穆尼阁(Smogolenski,J.-N.)讲授传入中国后,在由薛凤祚整理的《历学会通》的《比例对数表》中将lograithm译为“比例数”,它给出了1—20000的六位对数表,在《比例四线新表》中给出了三角函数的对数表。当时,logaN=b中的N称为真数,而b称为“假数”,后来把b称为N的对数。1723年印出的由梅彀成(有的书写成梅珏成)等编著的《数理精蕴》一书,较详细地叙述了对数的内容和编造对数表的方法。

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