Log对数

对数的运算法则

加法原则(加乘)
\(log_aMN=log_aM+log_aN\)

推理:指数之间的变化
\( 2^3 = 8, 2^4 = 16, 2^3 * 2^4 = 8 * 16 = 128 = 2^7 \)
\( log_28 = 3, log_216 = 4 \)
\( log_28 + log_216 = 3 + 4 = 7 = log_2128 = log_2(8*16) \)

减法原则(减除)
\(log_a(M \div N)=log_aM-log_aN\)

推理:指数之间的变化 //a的b(b为负数)次方等于a乘以负b分之1
\( 2^3 \div 2^4 = 8 \div 16 = 1 \div 2 = 2^-1 \)
\( log_28 - log_216 = 3 - 4 = -1 = log_2\frac{1}{2} \)

推理:基于一般加法的形式
\( log_ab + log_ab + log_ab + log_ab = 4 * log_ab \)
\( log_ab + log_ab + log_ab + log_ab = log_a(b * b * b * b) = log_ab^4 \)

于是得出第三个公式
\(log_ab^m=m*log_ab\)

再假设\(a^x = b\) 那么有\(log_ab = x\)

两边同时取以c为底的对数结构

推理:
\( log_ca^x = log_cb \)
\( log_ca^x = x * log_ca = log_cb \)
\( x = \frac{log_cb}{log_ca} \)
\( log_ab = \frac{log_cb}{log_ca} \)
这就是换底公式,除了增加一个新的底数之外,上面的依然在上面,下面的依然在下面

基于换底公式的基础

还有一个非常重要的推论
\(log_a^mb^n = \frac{n}{m} log_ab\)

\(log_a^mb^n =\frac{log_ab^n}{log_aa^m} = \frac{nlog_ab}{mlog_aa} = \frac{n}{m} log_ab\)

小题

\(a^n = b\),求n是多少?

\(log_ab = n\)

\(log_ab = n\)中(a)代表底数a,(b)代表幂值b
底数^指数 = 幂值 log(底数)(幂值) = 指数

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