対数の計算

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著者: Judy Howell
作成日: 27 J 2021
更新日: 13 5月 2024
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【高校数学】 数Ⅱ-131 対数とその性質①
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対数は、指数に密接に関連する数学関数です。実際、対数は指数関数の逆数です。一般的な形式はlog_b(x)で、「xの対数底b」を読み取ります。多くの場合、底なしの対数は10を底とするlog_10を意味し、lnは「自然対数」log_eを指します。eは重要な超越数です。 、e = 2.718282 ....一般に、log_b(x)を計算するには計算機を使用しますが、対数の特性を知ることは特定の問題の解決に役立ちます。

物性

対数底の定義はlog_b(b)= 1です。対数関数の定義は、y = b ^ xの場合、log_b(y)= xです。その他の重要なプロパティには、log_b(xy)= log_b(x)+ log_b(y)、log_b(x / y)= log_b(x)-log_b(y)、およびlog_b(x ^ y)= ylog_b(x)があります。これらのプロパティを使用して、さまざまな状況で対数を計算できます。

クイックトリック

問題b ^ y = xに答えることができれば、log_b(x)をすばやく計算できる場合があります。 10 ^ 3 = 1,000であるため、Log_10(1,000)= 3。 Log_4(16)= 2は4 ^ 2 = 16であるためLog_25(5)= 0.5は25 ^(1/2)= 5であるためLog_16(1/2)= -1/4は16 ^(-1/4)であるため= 1/2、または(1/2)^ 4 = 1/16。 log_b(xy)式を使用して、log_2(72)= log_2(8 * 9)= log_2(8)+ log_2(9)= 3 + log_2(9)。 log_2(9)〜log_2(8)= 3と推定した場合、log_2(72)〜6です。実際の値は6.2です。

拠点の変更

log_b(x)を知っているが、log_a(x)を知りたいとします。これは、ベースの変更と呼ばれます。 a ^(log_a(x))= xなので、log_b(x)= log_bと書くことができます。 log_b(x ^ y)= ylog_b(x)を使用すると、これをlog_b(x)= log_a(x)log_b(a)に変換できます。両側をlog_b(a)で割ると、log_a(x)を解くことができます:log_a(x)= log_b(x)/ log_b(a)。 10を基数とするログを計算する電卓があり、log_16(7.3)を知りたい場合は、log_16(7.3)= log_10(7.3)/ log_10(16)= 0.717で計算できます。