換底公式

換底公式

數學公式
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均大于零且不等于1)[1]。
  • 中文名:換底公式
  • 外文名:base changing formula for logarithms
  • 使用特點:尋找特殊值、換對對數
  • 适用學科:數學、計算機編程、建築工程
  • 适用範圍:對數的計算,高中數學
  • 公式成立條件:對數的底均大于零且不等于1

簡單介紹

公式

對于 且 ,有

推導過程

法一:若有對數 ,設 > 。

則根據對數的基本公式 和 及 , 可得

則有

證畢。

法二:若有對數 ,則 ,且

于是

兩邊取以c為底的對數得 ,即 

證畢。

法三:若有對數 ,則 ,且,x≠0,于是

從而

證畢。

推論

下面給出若幹推論。由換底公式,易知

換底公式

在高等數學中有一種求導方法叫對數求導法,其原理就是指數函數的換底,把底為普通常數或變量的指數函數或幂指函數統統都變形為以e為底的複合函數形式。

這些都可以很容易地由對數換底公式及推論得到。

應用

對數計算

通常在處理數學運算中,将一般底數轉換為以e為底的自然對數或者是轉換為以10為底的常用對數,方便運算;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,大多數計算器有自然對數和常用對數的按鈕,但卻沒有[log2]的。要計算 ,你隻有計算 (或 ,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,在編程語言中,有些編程語言(例如C語言)沒有以a為底b為真數的對數函數,隻有以常用對數(即以10為底的對數)或自然對數(即e為底的對數)。此時就要用到換底公式來換成以e或者10為底的對數,表示出以a為底b為真數的對數表達式,從而處理某些實際問題。

相關詞條

相關搜索

其它詞條