2πr來求得周長。
三、lg(2xπ^n)=lg2+nlgπ的推導
1624年深秋,倫敦格雷沙姆學院的橡木長桌前,二十三歲的埃德蒙正對著一沓羊皮紙皺眉。紙上是上周天文臺觀測到的火星軌道數據,他需計算軌道近似周長——一個包含π的乘積項。墨水瓶里的鐵膽水快凝了,鵝毛筆尖已磨禿第三根,可反復演算三次,結果總差著半英里。
“又卡住了?”身后傳來低沉的笑聲。埃德蒙回頭,見天文學教授亨利·布里格斯抱著一摞書站在門口,羊皮紙封面上《對數算術》的燙金標題在燭火下發亮——那是布里格斯三年前剛修訂的常用對數表。
“先生,這π乘2太棘手了。”埃德蒙指著算式,“手工乘五次π,誤差像滾雪球似的……”
布里格斯放下書,抽出埃德蒙的草稿紙,在空白處寫下一行:lg(2xπ)=lg2+nlgπ。“試試這個。”他指尖點著等式,“納皮爾先生發明對數時就說過,乘除化加減,冪次變倍數。你看,n=5時,只需查lg2(約0。3010)和lgπ(約0。4971),加起來再求真數。”
埃德蒙眼睛一亮。他翻到對數表中“π”那頁,5x0。4971得2。4855,加上0。3010是2。7865;再查反對數表,2。7865對應600——正是軌道周長的近似值。比之前硬算快了近一個時辰,誤差竟縮到不足十碼。
燭火在對數表上跳動,埃德蒙突然想起布里格斯曾說,納皮爾為編對數表耗去二十年光陰,連雙眼都熬得半盲。此刻這行等式在他眼中不再是冰冷的符號,倒像一把黃銅鑰匙,咔嗒一聲,打開了科學計算的重門。窗外秋風卷著落葉掠過石窗,他握緊筆,在羊皮紙角落輕輕寫下:“對數者,天工之斧,劈碎數字混沌;此式如繩,串起星軌與塵埃。”
四、對數運算規律總結
4。1
規律概括,從可看出,當底數固定,為10時,可拆解為與之和。其中,對數的和等于,積的對數法則,使能拆分為與的和;而對數的積等于,對數乘以指數的法則,又讓轉化為。
4。2
規律意義掌握這一對數運算規律,對理解和應用對數運算法則至關重要。它能讓我們更清晰地認識對數的本質,在面對復雜對數表達式時,迅速找到化簡的思路與方法。
五、對數的應用領域
5。1
數學領域在數學分析中,對數是研究函數性質、求解極限與積分的重要工具,如在處理復雜的函數增長趨勢、求解某些特定類型的極限問題時,對數能化繁為簡。
5。2
物理學領域在力學中,對數可用于描述某些特殊力的變化規律,如與距離呈指數關系的力,通過對數能更好地分析其作用效果。在熱力學里,對數出現在熵的表達式中,熵與系統微觀狀態數的對數成正比,反映了系統的無序度。
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