对数公式

更新时间:2024-10-11 21:18

对数公式是数学中的一种常见公式,如果ax=N(a>0,且a≠1),则x叫做以a为底N的对数,记做x=logaN,其中a要写于log右下。其中a叫做对数的底,N叫做真数。通常以10为底的对数叫做常用对数,以e为底的对数称为自然对数

性质

基本知识

① ;

② ;

③负数与零无对数.

④;

⑤;

恒等式及证明

alogaN=N (a>0 ,a≠1)推导:logaaN=N恒等式证明

在a>0且a≠1,N>0时

设:当logaN=t,满足(t∈R)

则有at=N;

alogaN=at=N;

证明完毕

运算法则

(M,N∈R+)

如果 ,则m为数a的自然对数,即 ,e=2.718281828…为自然对数

的底,其为无限不循环小数。定义: 若 则

基本性质:

1、

2、

3、

4、

5、

6、

推导:

1、因为 ,代入则 ,即 。

2、MN=M×N

由基本性质1(换掉M和N)

由指数的性质

又因为指数函数单调函数,所以

3、与(2)类似处理 M/N=M÷N

由基本性质1(换掉M和N)

由指数的性质

又因为指数函数是单调函数,所以

4、与(2)类似处理

由基本性质1(换掉M)

由指数的性质

又因为指数函数是单调函数,所以

由基本性质2(展开 ,如图1所示)

基本性质4推广

推导如下: 由换底公式(见下面)[ 是 ,e称作自然对数的底]

换底公式的推导: 设 则

其中

得:

由基本性质4可得

再由换底公式

换底公式

推导一:

设b=a^m,a=c^n,则b=(c^n)^m=c^(mn) ①

对①取以a为底的对数,有:log(a)(b)=m ②

对①取以c为底的对数,有:log(c)(b)=mn ③

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

推导二:

注:log(a)(b)表示以a为底b的对数。

换底公式拓展:

以e为底数和以a为底数的公式代换:

logae=1/(lna)

推导公式

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)

求导数

(xlogax)'=logax+1/lna

其中,logax中的a为底数,x为真数

(logax)'=1/xlna

特殊的即a=e时有

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

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