一、lg函數概述
1。1
lg函數的定義與作用lg函數即以10為底的對數函數,若(a>0且a≠1),則x叫做以a為底n的對數,記作。其中a叫做對數的底數,n叫做真數。以10為底的常用對數,在數學和科學中作用重大。它能將復雜的乘除運算轉化為簡單的加減運算,冪運算變為乘除運算,極大簡化了計算過程。在科學研究中,能幫助處理大量數據,揭示事物變化規律;在工程領域,可進行復雜計算,助力設計建造。lg函數是數學與科學之間的一座重要橋梁,為眾多學科的發展提供了有力支持。
二、lg函數的起源
2。1
早期對數思想的萌芽公元前3世紀,古希臘數學家阿基米德在對大數乘除法的研究中,發現了10的連乘積與10的個數之間的對應關系。他用兩個數列來呈現這一規律,第一個數列是10的連乘積,第二個數列是10的個數。阿基米德意識到可通過第二個數列的加減關系來代替第一個數列的乘除關系,這實際上是對數思想的雛形,為后來對數概念的誕生奠定了重要基礎。不過,阿基米德并未將這項工作繼續下去,對數也未能在那時破土而出。
2。2
以10為底對數概念的提出最早提出以10為底對數概念的是蘇格蘭數學家布里格斯。17世紀初,歐洲文藝復興運動興起,天文學、航海學等領域發展迅速,龐大數值計算的需求日益增加。布里格斯為了簡化計算,受納皮爾對數表的啟發,決定將對數改良為以10為底的常用對數。以10為底更符合人們的計數習慣,便于計算和記憶。布里格斯對數大大提高了計算效率,在計算機發明之前,是復雜數值計算中的常用工具,布里格斯也因此被載入數學史冊。
三、lg函數的發展歷程
3。1
納皮爾的貢獻納皮爾在對數發明過程中,展現出卓越的智慧與毅力。他在研究天文學時,為簡化球面三角計算,長期思索簡化計算之法。他從運動學角度出發,設計出獨特的對數方法,構建了包含兩個數列的體系,一個數列為等比數列,另一個為等差數列,將乘法轉化為加法,極大簡化了計算。1614年,納皮爾發表《奇妙的對數表的描述》,向世界介紹對數。其對數表底數為(1-10^-7),且數值從1到,精確到14位小數,為科學計算帶來巨大便利,被恩格斯譽為17世紀數學三大成就之一。
3。2
布里格斯的完善布里格斯在納皮爾對數表基礎上進行完善。他與納皮爾會面后,意識到對數表的重要性,決定改良。布里格斯將底數改為10,使對數更符合人們十進制計數習慣,更易計算和記憶。他花費大量時間與精力,重新編制對數表,最終制成以10為底的常用對數表。這一完善使對數在科學計算中的應用更加廣泛,極大推動了數學及科學發展。布里格斯的貢獻,讓lg函數在后續幾個世紀里,成為科學家和工程師不可或缺的計算工具。