对数换底公式怎么推导出来的(对数换底公式的推导过程)
大家好,我是小科,我来为大家解答以上问题。对数换底公式怎么推导出来的,对数换底公式的推导过程很多人还不知道,现在让我们一起来看看吧!
1,要求证 logab= logc b/logc a , 不妨令a^x=b,c^y=b,c^z=a;
∵(c^z)^x=b,既得 c^(zx)=b, 也就是y=zx.
根据指数,对数定义,
换底公式就是 x=y/z, 已经证得。 2, 换底公式的形式: 换底公式是一个比较重要的公式,在很多对数的计算中都要使用,也是高中数学的重点。 log(a)(b)表示以a为底的b的对数。 所谓的换底公式就是 log(a)(b)=log(n)(b)/log(n)(a) 换底公式的推导过程: 若有对数log(a)(b)设a=n^x,b=n^y(n>0,且n不为1) 则 log(a)(b)=log(n^x)(n^y) 根据 对数的基本公式 log(a)(M^n)=nloga(M) 和 基本公式log(a^n)M=1/n×log(a) M 易得 log(n^x)(n^y)=y/x 由 a=n^x,b=n^y 可得 x=log(n)(a),y=log(n)(b) </B>则有:log(a)(b)=log(n^x)(n^y)=log(n)(b)/log(n)(a) 得证:log(a)(b)=log(n)(b)/log(n)(a) 例子:log(a)(c)^log(c)(a)=log(c)(a)/log(c)(c)^log(c)(a)=1 3,换底公式的应用: 1.通常在处理数学运算中,将一般底数转换为常用对数以e为底(即In)或者是以10为底(即lg)的对数,方便我们运算;有时也通过用换底公式来证明或求解相关问题; 2.在工程技术中,换底公式也是经常用到的公式, 例如,在编程语言中,有些编程语言(例如C语言)没有以a为底b为真数的对数函数;只有以常用对数e或10为底的对数(即In、Ig),此时就要用到换底公式来换成以e或者10为底的对数来表示出以a为底b为真数的对数表达式,从而来处理某些实际问题。 4,所谓的换底公式就是log(a)(b)=log(n)(b)/log(n)(a).
换底公式的推导过程:
若有对数 log(a)(b) 设a=n^x,b=n^y
则 log(a)(b)=log(n^x)(n^y)
根据 对数的基本公式log(a)(M^n)=nlog(a)(M)
和 基本公式log(a^n)(M)=1/n×log(a)(M)
易得 log(n^x)(n^y)=y/x
由 a=n^x,b=n^y 可得 x=log(n)(a),y=log(n)(b)
则有:log(a)(b)=log(n^x)(n^y)=log(n)(b)/log(n)(a)
得证:log(a)(b)=log(n)(b)/log(n)(a). 5,设loga b=k
所以a^k=b
因为logc b=logc a^k=klogc a
所以(logc b)/(logc a)=k=loga b 6,设a=x的m方,b=x的n方,则log(a)b=log((x)的m方)(x的n方)=M/N)*log(a)b,
然后将m=log(x)a,n=log(x)b再带回m/n就行了。
因为a=x的m方,b=x的n方所以m=log(x)a,n=log(x)b
7, 换底公式
log(a)(N)=log(b)(N) / log(b)(a)
推导如下
N = a^[log(a)(N)]
a = b^[log(b)(a)]
综合两式可得
N = {b^[log(b)(a)]}^[log(a)(N)] = b^{[log(a)(N)]*[log(b)(a)]}
又因为N=b^[log(b)(N)]
所以
b^[log(b)(N)] = b^{[log(a)(N)]*[log(b)(a)]}
所以
log(b)(N) = [log(a)(N)]*[log(b)(a)] 所以log(a)(N)=log(b)(N) / log(b)(a) 8, N
设y=loga
y
则a =N.
两边取以a为底的对数
a N
ylogm =logm
N
logm
y=-----
a
logm
N
N logm
即 loga =------
a .
logm
设a^b=N…………①
则b=logaN…………②
把②代入①即得对数恒等式:
a^(logaN)=N…………③
把③两边取以m为底的对数得
logaN·logma=logmN
所以
logaN=(logmN)/(logma) 9,由N=alogaN,两边取以 b为底的对数,得 logbN=logbalogaN. ∵logbalogaN=logaN??logba,
本文到此讲解完毕了,希望对大家有帮助。
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