對數公式

對數公式

對數公式是數學中的一種常見公式,如果a^x=N(a>0,且a≠1),則x叫做以a為底N的對數,記做x=log(a)(N),其中a要寫於log右下。其中a叫做對數的底,N叫做真數。通常我們將以10為底的對數叫做常用對數,以e為底的對數稱為自然對數。

基本信息

性質

基本知識

對數公式 對數公式

① ;

對數公式 對數公式

② ;

③負數與零無對數.

對數公式 對數公式
對數公式 對數公式

④ * =1;

恆等式及證明

對數公式運算的理解與推導by尋韻天下 對數公式運算的理解與推導by尋韻天下

a^log(a)(N)=N (a>0 ,a≠1) 推導:log(a) (a^N)=N恆等式證明

在a>0且a≠1,N>0時

設:當log(a)(N)=t,滿足(t∈R)

則有a^t=N;

a^(log(a)(N))=a^t=N;

證明完畢

運算法則

對數公式 對數公式

①

對數公式 對數公式

②

對數公式 對數公式

③

(M,N∈R)

對數公式 對數公式
對數公式 對數公式

如果 ,則m為數a的自然對數,即 ,e=2.718281828…為自然對數

對數公式 對數公式
對數公式 對數公式

的底,其為無限不循環小數。定義: 若 則

基本性質:

對數公式 對數公式

1、

對數公式 對數公式

2、

對數公式 對數公式

3、

對數公式 對數公式

4、

對數公式 對數公式

5、

推導:

對數公式 對數公式
對數公式 對數公式
對數公式 對數公式

1、因為 ,代入則 ,即 。

2、MN=M×N

由基本性質1(換掉M和N)

對數公式 對數公式

由指數的性質

對數公式 對數公式

又因為指數函式是單調函式,所以

對數公式 對數公式

3、與(2)類似處理 M/N=M÷N

由基本性質1(換掉M和N)

對數公式 對數公式

由指數的性質

對數公式 對數公式

又因為指數函式是單調函式,所以

對數公式 對數公式

4、與(2)類似處理

由基本性質1(換掉M)

對數公式 對數公式

由指數的性質

對數公式 對數公式

又因為指數函式是單調函式,所以

對數公式 對數公式

或

對數基本性質4推導過程 對數基本性質4推導過程
對數公式 對數公式

由基本性質2(展開 ,如圖所示)

基本性質4推廣

對數公式 對數公式
對數公式 對數公式
對數公式 對數公式

推導如下: 由換底公式(見下面)[ 是 ,e稱作自然對數的底]

對數公式 對數公式
對數公式 對數公式

換底公式的推導: 設 則

對數公式 對數公式
對數公式 對數公式

其中

對數公式 對數公式

得:

對數公式 對數公式

由基本性質4可得

對數公式 對數公式

再由換底公式

換底公式

設b=a^m,a=c^n,則b=(c^n)^m=c^(mn)………………………………①

對①取以a為底的對數,有:log(a)(b)=m……………………………..②

對①取以c為底的對數,有:log(c)(b)=mn……………………………③

對數公式 對數公式

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

註:log(a)(b)表示以a為底b的對數。

換底公式拓展:

以e為底數和以a為底數的公式代換:

logae=1/(lna)

推導公式

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)

求導數

(xlogax)'=logax+1/lna

其中,logax中的a為底數,x為真數;

(logax)'=1/xlna

特殊的即a=e時有

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

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