常用对数的意思、常用对数的详细解释
常用对数的解释
[common logarithm] 以10为底的对数
详细解释
又称“十进对数”。以10为底的对数,用记号“lg”表示。任一正数的常用对数都可表示成一个整数和一个正的纯小数(或零)的和;整数部分称为对数的“首数”,正的纯小数(或零)称为对数的“尾数”。常用对数有对数表可查。
词语分解
- 常用的解释 经常用的他过去最常用的名字详细解释经常使用;日常应用。《墨子·小取》:“是故辟(譬)侔援推之辞……不可不审也,不可常用也。”《商君书·开塞》:“过有厚薄,则刑有轻重;善有小大,则赏有多少。此二者,世
- 对数的解释 为使某数等于一给定数而必须取的乘幂的幂指数。数学名词详细解释数学名词。根据对数的基本性质,可把乘、除、乘方、开方的运算分别以加、减、乘、除来代替。以为底的对数称为常用对数,简记为。以超越数=.…为底
专业解析
常用对数又称十进对数,是以10为底的对数函数,数学符号记为$lg N$,其定义为:若$10^x = N$,则$x$叫做以10为底N的常用对数,记作$x = lg N$。该概念最早由英国数学家亨利·布里格斯在1617年提出,用于简化天文、航海等领域的复杂计算。
根据《现代汉语词典》的释义,常用对数具有三项核心特征:
- 底数固定性:区别于自然对数以无理数e为底,常用对数始终以10为基数,这种特性使其在十进制运算体系中具有天然优势,广泛应用于pH值计算、分贝量度等工程领域。
- 运算简化功能:通过查对数表或使用计算器,可将复杂的乘除运算转化为加减运算,例如$lg(ab) = lg a + lg b$,这一特性在计算机发明前极大提升了运算效率。
- 科学计数支撑:任何正数均可表示为$N = 10^k times m$(其中$1 leq m <10$),此时$lg N = k + lg m$,这种表达方式在物理、化学实验数据处理中具有重要价值。
中国《数学大辞典》特别指出,常用对数的首数(整数部分)与尾数(小数部分)具有独立意义,首数反映数值量级,尾数决定数值精确度,这种结构特征使其在工程图纸标注、地震震级计算等领域持续发挥作用。
网络扩展解释
常用对数是数学中一种特殊的对数形式,其定义和特点如下:
1.定义
常用对数是以10为底数的对数,即对于任意正实数( x ),其常用对数表示为:
$$
log{10} x quad text{或简写为} quad lg x
$$
它满足方程:
$$
10^{log{10} x} = x
$$
2.符号与历史背景
- 符号(lg)源于拉丁语“logarithmus generalis”,后由德国数学家首次提出。
- 16世纪数学家亨利·布里格斯(Henry Briggs)推广了以10为底的对数,替代了纳皮尔最初的自然对数,使其更适应十进制计算需求。
3.核心性质
- 简化运算:将乘除转化为加减,幂运算转化为乘法(如(log{10}(a cdot b) = log{10} a + log_{10} b))。
- 数量级表示:直接关联十进制位数(例如,(log_{10} 1000 = 3)对应(10 = 1000))。
- 换底公式:可转换为自然对数或其他底数:
$$
log_{10} x = frac{ln x}{ln 10}
$$
4.应用场景
- 科学计算:如pH值((text{pH} = -log_{10} [text{H}^+]))、里氏震级(地震能量对数)。
- 工程领域:分贝(dB)用于声音强度或信号增益计算((text{dB} = 10 log_{10}(P/P_0)))。
- 统计学:对数坐标轴压缩大范围数据,便于可视化。
5.与自然对数的区别
- 底数不同:自然对数底为( e approx 2.718 ),符号为(ln)。
- 适用领域:自然对数多用于微积分和理论分析,常用对数偏向实际测量和工程。
注意事项
- 现代计算器和编程语言中,
log(x)
常默认指自然对数,需注意上下文或明确指定底数。
- 在数学考试中,若题目未说明底数,通常需根据学科惯例判断(如物理问题可能倾向常用对数)。
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