對數公式

對數公式

對數公式是數學中的一種常見公式,如果a^x=N(a>0,且a≠1),則x叫做以a為底N的對數,記做x=log(a)(N),其中a要寫於log右下。其中a叫做對數的底,N叫做真數。通常我們將以10為底的對數叫做常用對數,以e為底的對數稱為自然對數。

基本信息

性質

基本知識

對數公式 對數公式

① ;

對數公式 對數公式

② ;

③負數與零無對數.

對數公式 對數公式
對數公式 對數公式

④ * =1;

恆等式及證明

對數公式運算的理解與推導by尋韻天下 對數公式運算的理解與推導by尋韻天下

a^log(a)(N)=N (a>0 ,a≠1) 推導:log(a) (a^N)=N恆等式證明

在a>0且a≠1,N>0時

設:當log(a)(N)=t,滿足(t∈R)

則有a^t=N;

a^(log(a)(N))=a^t=N;

證明完畢

運算法則

對數公式 對數公式

對數公式 對數公式

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(M,N∈R)

對數公式 對數公式
對數公式 對數公式

如果 ,則m為數a的自然對數,即 ,e=2.718281828…為自然對數

對數公式 對數公式
對數公式 對數公式

的底,其為無限不循環小數。定義: 若 則

基本性質:

對數公式 對數公式

1、

對數公式 對數公式

2、

對數公式 對數公式

3、

對數公式 對數公式

4、

對數公式 對數公式

5、

推導:

對數公式 對數公式
對數公式 對數公式
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1、因為 ,代入則 ,即 。

2、MN=M×N

由基本性質1(換掉M和N)

對數公式 對數公式

由指數的性質

對數公式 對數公式

又因為指數函式是單調函式,所以

對數公式 對數公式

3、與(2)類似處理 M/N=M÷N

由基本性質1(換掉M和N)

對數公式 對數公式

由指數的性質

對數公式 對數公式

又因為指數函式是單調函式,所以

對數公式 對數公式

4、與(2)類似處理

由基本性質1(換掉M)

對數公式 對數公式

由指數的性質

對數公式 對數公式

又因為指數函式是單調函式,所以

對數公式 對數公式

對數基本性質4推導過程 對數基本性質4推導過程
對數公式 對數公式

由基本性質2(展開 ,如圖所示)

基本性質4推廣

對數公式 對數公式
對數公式 對數公式
對數公式 對數公式

推導如下: 由換底公式(見下面)[ 是 ,e稱作自然對數的底]

對數公式 對數公式
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換底公式的推導: 設 則

對數公式 對數公式
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其中

對數公式 對數公式

得:

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由基本性質4可得

對數公式 對數公式

再由換底公式

換底公式

設b=a^m,a=c^n,則b=(c^n)^m=c^(mn)………………………………①

對①取以a為底的對數,有:log(a)(b)=m……………………………..②

對①取以c為底的對數,有:log(c)(b)=mn……………………………③

對數公式 對數公式

③/②,得:log(c)(b)/log(a)(b)=n=log(c)(a)∴log(a)(b)=log(c)(b)/log(c)(a)

註:log(a)(b)表示以a為底b的對數。

換底公式拓展:

以e為底數和以a為底數的公式代換:

logae=1/(lna)

推導公式

log(1/a)(1/b)=log(a^-1)(b^-1)=-1logab/-1=loga(b)

loga(b)*logb(a)=1

loge(x)=ln(x)

lg(x)=log10(x)

求導數

(xlogax)'=logax+1/lna

其中,logax中的a為底數,x為真數;

(logax)'=1/xlna

特殊的即a=e時有

(logex)'=(lnx)'=1/x

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