形式
換底公式是一個比較重要的公式,在很多對數的計算中都要使用,也是高中數學的重點。另有兩個推論。loga(b)表示以a為底的b的對數。
換底公式就是
log(a)(b)=log(c)(b)/log(c)(a)(a,c均大於零且不等於1)
推導過程
若有對數log(a)(b)設a=n^x,b=n^y(n>0,且n不為1)如:log(10)(5)=log(5)(5)/log(5)(10)則 log(a)(b)=log(n^x)(n^y)
根據對數的基本公式
log(a)(M^n)=nloga(M)和 基本公式log(a^n)M=1/n×log(a) M
易得
log(n^x)(n^y)=y/x
由 a=n^x,b=n^y可得 x=log(n)(a),y=log(n)(b)
則有:log(a)(b)=log(n^x)(n^y)=log(n)(b)/log(n)(a)
得證:log(a)(b)=log(n)(b)/log(n)(a)
例子:log(a)(c) * log(c)(a)=log(c)(c)/log(c)(a) *log(c)(a)=log(c)(c)=1
套用
數學對數
在數學對數運算中,通常是不同底的對數運算,這時就需要換底。.通常在處理數學運算中,將一般底數轉換為以e為底(即In)的自然對數或者是轉換為以10為底(即lg)的常用對數,方便於我們運算;有時也通過用換底公式來證明或求解相關問題;
在計算器上計算對數時需要用到這個公式。例如,大多數計算器有[ln]和[log10]的按鈕,但卻沒有[log2]的。要計算log2(3),你只有計算log10(3) / log10(2)(或 ln(3)/ln(2),兩者結果一樣);
工程技術
在工程技術中,換底公式也是經常用到的公式,例如,在程式語言中,有些程式語言(例如C語言)沒有以a為底b為真數的對數函式;只有以常用對數10為底的對數或自然對數e為底的對數(即Ig、In),此時就要用到換底公式來換成以e或者10為底的對數來表示出以a為底b為真數的對數表達式,從而來處理某些實際問題。