常用對數的意思、常用對數的詳細解釋
常用對數的解釋
[common logarithm] 以10為底的對數
詳細解釋
又稱“十進對數”。以10為底的對數,用記號“lg”表示。任一正數的常用對數都可表示成一個整數和一個正的純小數(或零)的和;整數部分稱為對數的“首數”,正的純小數(或零)稱為對數的“尾數”。常用對數有對數表可查。
詞語分解
- 常用的解釋 經常用的他過去最常用的名字詳細解釋經常使用;日常應用。《墨子·小取》:“是故辟(譬)侔援推之辭……不可不審也,不可常用也。”《商君書·開塞》:“過有厚薄,則刑有輕重;善有小大,則賞有多少。此二者,世
- 對數的解釋 為使某數等于一給定數而必須取的乘幂的幂指數。數學名詞詳細解釋數學名詞。根據對數的基本性質,可把乘、除、乘方、開方的運算分别以加、減、乘、除來代替。以為底的對數稱為常用對數,簡記為。以超越數=.…為底
專業解析
常用對數又稱十進對數,是以10為底的對數函數,數學符號記為$lg N$,其定義為:若$10^x = N$,則$x$叫做以10為底N的常用對數,記作$x = lg N$。該概念最早由英國數學家亨利·布裡格斯在1617年提出,用于簡化天文、航海等領域的複雜計算。
根據《現代漢語詞典》的釋義,常用對數具有三項核心特征:
- 底數固定性:區别于自然對數以無理數e為底,常用對數始終以10為基數,這種特性使其在十進制運算體系中具有天然優勢,廣泛應用于pH值計算、分貝量度等工程領域。
- 運算簡化功能:通過查對數表或使用計算機,可将複雜的乘除運算轉化為加減運算,例如$lg(ab) = lg a + lg b$,這一特性在計算機發明前極大提升了運算效率。
- 科學計數支撐:任何正數均可表示為$N = 10^k times m$(其中$1 leq m <10$),此時$lg N = k + lg m$,這種表達方式在物理、化學實驗數據處理中具有重要價值。
中國《數學大辭典》特别指出,常用對數的首數(整數部分)與尾數(小數部分)具有獨立意義,首數反映數值量級,尾數決定數值精确度,這種結構特征使其在工程圖紙标注、地震震級計算等領域持續發揮作用。
網絡擴展解釋
常用對數是數學中一種特殊的對數形式,其定義和特點如下:
1.定義
常用對數是以10為底數的對數,即對于任意正實數( x ),其常用對數表示為:
$$
log{10} x quad text{或簡寫為} quad lg x
$$
它滿足方程:
$$
10^{log{10} x} = x
$$
2.符號與曆史背景
- 符號(lg)源于拉丁語“logarithmus generalis”,後由德國數學家首次提出。
- 16世紀數學家亨利·布裡格斯(Henry Briggs)推廣了以10為底的對數,替代了納皮爾最初的自然對數,使其更適應十進制計算需求。
3.核心性質
- 簡化運算:将乘除轉化為加減,幂運算轉化為乘法(如(log{10}(a cdot b) = log{10} a + log_{10} b))。
- 數量級表示:直接關聯十進制位數(例如,(log_{10} 1000 = 3)對應(10 = 1000))。
- 換底公式:可轉換為自然對數或其他底數:
$$
log_{10} x = frac{ln x}{ln 10}
$$
4.應用場景
- 科學計算:如pH值((text{pH} = -log_{10} [text{H}^+]))、裡氏震級(地震能量對數)。
- 工程領域:分貝(dB)用于聲音強度或信號增益計算((text{dB} = 10 log_{10}(P/P_0)))。
- 統計學:對數坐标軸壓縮大範圍數據,便于可視化。
5.與自然對數的區别
- 底數不同:自然對數底為( e approx 2.718 ),符號為(ln)。
- 適用領域:自然對數多用于微積分和理論分析,常用對數偏向實際測量和工程。
注意事項
- 現代計算機和編程語言中,
log(x)
常默認指自然對數,需注意上下文或明确指定底數。
- 在數學考試中,若題目未說明底數,通常需根據學科慣例判斷(如物理問題可能傾向常用對數)。
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