LOG是什么函数?

幂函数指数函数对数函数专练习题含答案

14、函数(-1)log (3-)x y x =的定义域是 。 15、2lg 25lg 2lg 50(lg 2)++= 。 16、函数) ()lg f x x =是 (奇、偶)函数。 三、解答题: 17、已知函数 1010 () 1010 x x x x f x

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log表示对数.
如果a^n = b(a>0,且a≠1),那么数n叫做以a为底b的对数,记做n=log(a)b,【a是下标】
其中,a叫做“底数”,b叫做“真数”.
相应地,函数y=logaX叫做对数函数.对数函数的定义域是(0,+∞).零和负数没有对数.
底数a为常数,其取值范围是(0,1)∪(1,+∞).
当a=10时,写作:y=lgx【常用对数】.
当a=e【自然对数的底数】时,写作y=lnx
例:2^3 =8
那么 log(2) 8 = 3

发布于 2020-10-21 17:34

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本文介绍 Microsoft Excel 中 LOG 函数的公式语法和用法。

说明

根据指定底数返回数字的对数。

语法

LOG(number, [base])

LOG 函数语法具有下列参数:

  • Number    必需。 想要计算其对数的正实数。

  • base    可选。 对数的底数。 如果省略 base,则假定其值为 10。

示例

复制下表中的示例数据,然后将其粘贴进新的 Excel 工作表的 A1 单元格中。 要使公式显示结果,请选中它们,按 F2,然后按 Enter。 如果需要,可调整列宽以查看所有数据。

公式

说明

结果

=LOG(10)

10 的对数。 由于省略 (参数) 参数,因此假定其为 10。 结果 1 是底值必须提升为等于 10 的功率。

1

=LOG(8, 2)

以 2 为底数时,8 的对数。 结果为 3,该值为底数乘幂运算等于 8 的指数。

3

=LOG(86, 2.7182818)

以 e 为底数时,86 的对数(近似为 2.718)。 结果为 4.454,该值为底数乘幂运算等于 86 的指数。

4.4543473

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指数与对数

什么是指数?

 

一个数的指数代表把多少个
这个数 乘在一起。

例子: 23 = 2 × 2 × 2 = 8

(3个 2 乘在一起得到 8)

什么是对数?

对数与指数相反。

它是这个问题的答案:"什么指数会得到这个结果?":

LOG是什么函数?

这问题的答案是:

LOG是什么函数?

用以上的例子:

  • 指数用 2 和 3 来得到 8 (2乘3次为8)
  • 对数用 2 和 8 来得到 3 (2 成为 8,当把3个2乘在一起时)

对数的意思是: 用几个 数与自己乘在一起会得到另一个数

所以对数的答案是指数:

(去这里看看指数、根和对数的关系。)

一起用

指数与对数时常用在一起,因为它们的效果是"相反"的(但底"a"要相同):

LOG是什么函数?

指数与对数互为"反函数"

先做一个,然后做另一个,就还原了:

但光看名字不能猜到它们是相反的……

你可以这样想:ax  "向上",loga(x)  "向下":

  • 向上走,然后向下走,你回到原处:向下(向上p(x)) = x
  • 向下走,然后向上走,你回到原处:向上(向下(x)) = x

无论如何,重点是:

指数函数可以"还原"对数函数的效果。.

(反过来也一样)

看这个例子:

举例: log3(x) = 5,x 是什么?

我们可以用以3为底的指数来"还原"对数:

再来一个:

例子:y=log4(1/4),求 y

开始  
LOG是什么函数?
     
每边都用指数函数:  
LOG是什么函数?
     
简化:   4y = 1/4
     

小窍门:1/4 = 4-1

     
所以:   4y = 4-1
     
故此:   y = -1

对数的特性

对数的其中一个强大功能是把乘变成加

loga( m × n ) = logam + logan

"乘的对数是对数的和"

为什么是这样?看附注。

用这特性和指数定律,我们得到以下有用的特性:

loga(m × n) = logam + logan 乘的对数是对数的和
   
loga(m/n) = logam - logan 除乘的对数是对数的差
   
loga(1/n) = -logan 这是以上"除"特性的结果,因为 loga(1) = 0
   
loga(mr) = r ( logam ) m的r次幂 的对数 是 r 和 m的对数 的积
   

记着:底 "a" 一定要相同!

LOG是什么函数?
历史: 以前没有计算器时,对数非常有用……例如,要乘两个很大的数,你可以用对数来把乘变为加(容易得多!)

以前甚至有专门为此而设的对数表书。

我们来玩玩:

例子:简化 loga( (x2+1)4√x )

开始:   loga( (x2+1)4√x )
     
loga(mn) = logam + logan  loga( (x2+1)4 ) + loga( √x )
     
loga(mr) = r ( logam ) :   4 loga(x2+1) + loga( √x )
     
同时 √x = x½ :   4 loga(x2+1) + loga( x½ )
     
再用 loga(mr) = r ( logam )   4 loga(x2+1) + ½ loga(x)

不能再简化下去了……不能简化这个:loga(x2+1).

答案:4 loga(x2+1) + ½ loga(x)

注意:没有处理 loga(m+n) loga(m−n)的规则

我们也可以"反过来"用对数的特性来组合对数:

例子:把loga(5) + loga(x) − loga(2) 变成一个对数:

开始:   loga(5) + loga(x) − loga(2)
     
loga(mn) = logam + logan :   loga(5x) − loga(2)
     
loga(m/n) = logam − logan :   loga(5x/2)

答案:loga(5x/2)

自然对数和自然指数函数

底是e("欧拉数" = 2.718281828459……)的对数叫:

  • 自然对数 loge(x)

    通常写为 ln(x)

  • 自然指数函数 ex

它们仍然可以互相还原:

ln(ex) = x

e(ln x) = x

这是它们的图:

自然对数

 

自然指数函数

LOG是什么函数?
 
LOG是什么函数?
f(x) = ln(x)的图  

f(x) = ex的图

穿过 (1,0)(e,1)

 

穿过 (0,1)(1,e)

LOG是什么函数?

它们是同一条曲线,不过x轴 和 y轴 对调了

这也显示出它们是反函数。

LOG是什么函数?
 

在计算器上,自然对数是 "ln" 键。

你应该尽量使用自然对数和自然指数函数。

常用对数

底是10的对数叫:

  • 常用对数 log10(x),有时写为 log(x)

工程师时常用到它,但数学里很少用。

LOG是什么函数?
 

在计算器上,常用对数是 "log" 键。

它的有用之处是告诉你数在十进制里 "有多大"(你要乘几个10)。

例子:计算 log10 100

10 × 10 = 100,所以2个 10乘在一起的积是 100:

log10 100 = 2

同样, log10 1,000 = 3,log10 10,000 = 4,依此类推。

例子:计算 log10 369

这个最好用计算器的 "log" 键:

log10 369 = 2.567……

改变底

如果我们想改变对数的底呢?

容易!用这个公式:

LOG是什么函数?

"x 增大,a 减小"

你也可以把 logb a 作为 "转换因数"(公式如上):

loga x = logb x / logb a

用这个公式,我们可以转换为任何的底。

另一个有用的特性是:

loga x = 1 / logx a

看到 "x" 和 "a" 换位吗?

例子:计算 1 / log8 2

1 / log8 2 = log2 8

2 × 2 × 2 = 8,所以3个 2乘在一起的积是 8:

1 / log8 2 = log2 8 = 3

我们常用自然对数,所以最好记着:

loga x = ln x / ln a

例子:计算 log4 22

LOG是什么函数?

我的计算器没有 "log4" 键……

……但它有 "ln" 键。我们来用它:

log4 22 = ln 22 / ln 4 = 3.09.../1.39... = 2.23 (保留三位小数)

这答案的意思是什么?它的意思是 4的2.23次幂等于22。我们来检测:

检测:42.23 = 22.01(差不多了!)

再来一个例子:

例子:计算 log5 125

log5 125 = ln 125 / ln 5 = 4.83.../1.61... = 3 (绝对精确)

我知道 5 × 5 × 5 = 125(3个 5 的积是 125),所以答案应该是 3。对了!

现实应用

在现实世界里应用对数的实例:

地震

地震的振幅是以对数尺度显示。

著名的"里氏地震规模"用这个公式:

M = log10 A + B

其中: A 是地震仪测量的振幅(单位为毫米)
B 是距离校正系数

现今有更复杂的公式,但都是用对数尺度。

声音

响度的单位是分贝(简写为dB):

响度(dB) = 10 log10 (p × 1012)

其中 p 是声压

酸性的或碱性的

酸性(或碱性)的测量单位是 pH:

pH = −log10 [H+]

其中 H+ 是溶解的氢离子的摩尔浓度。
注意:在化学, [ ] 代表摩尔浓度(克/升)。

更多例子

例子:解 2 log8 x = log8 16

开始:   2 log8 x = log8 16
     
把 "2" 带进对数::   log8 x2 = log8 16
     
拿走对数(对数的底相同):   x2 = 16
     
解:   x = −4 or +4
     

可是……可是……可是……不能有负数的对数!

所以 −4 的解是未定义的

答案:4

检验:用计算器来检验……也用 "-4"来试试看。

例子:解 e−w = e2w+6

开始:   e−w = e2w+6
     
每边取 ln  ln(e−w) = ln(e2w+6)
ln(ew)=w  −w = 2w+6
     
简化:   −3w = 6
解:   w = 6/−3 = −2
     

答案:w = 2

检验:e−(−2)= e2 and e2(−2)+6=e2

附注:为什么 log(m × n) = log(m) + log(n)?

要知道为什么,我们需要用

LOG是什么函数?
and
LOG是什么函数?
:

首先把 mn 变成 "对数的指数":  
LOG是什么函数?

然后用指数定律

最后把指数还原。

这是数学里时常用到的"高招":"这里做不行,我们就去那边做,然转换回来"

对数是什么意思?

在数学中,对数是对求幂的逆运算,正如除法乘法的逆运算,反之亦然。 这意味着一个数字的对数是必须产生另一个固定数字(基数)的指数。 在简单的情况下,乘中的对数计数因子。 更一般来说,乘幂允许将任何正实数提高到任何实际功率,总产生正的结果,因此可以对于b不等于1的任何两个正实数b和x计算对数

LOG是怎么算的?

对数公式数学中的一种常见公式,如果a^x=N(a>0,且a≠1),则x叫做以a为底N的对数,记做x=log(a)(N),其中a要写于log右下。 其中a叫做对数的底,N叫做真数 。 通常我们将以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。

怎么用Log?

一般的计算器都默认log的底数为10,因此计算这类对数时,直接点击计算机的“log”键,再打上数字即可。 例如,求“lg(10)”可在科学计算器中按下: “log”,“10”,“=”即可。

对数是什么时候学的?

一般认为对数于16世纪末至17世纪初期间由苏格兰数学家约翰·纳皮尔男爵和瑞士工程师约斯特·比尔吉发明。