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纳皮尔对数


对数的第一个定义由纳皮尔构建,并通过他的遗作小册子(Napier 1619)普及。在这本小册子中,纳皮尔试图将乘法、除法和开方运算简化为加法和减法。为此,他将数字 N 的“对数” L 定义为

 N=10^7(1-10^(-7))^L,
(1)

写作 NapLog(N)=L

这个定义引出了显著的关系

sqrt(N_1N_2)=10^7(1-10^(-7))^((L_1+L_2)/2)
(2)
10^(-7)N_1N_2=10^7(1-10^(-7))^(L_1+L_2)
(3)
10^7(N_1)/(N_2)=10^7(1-10^(-7))^(L_1-L_2)
(4)

从而得到恒等式

NapLog(sqrt(N_1N_2))=1/2(NapLogN_1+NapLogN_2)
(5)
NapLog(10^(-7)N_1N_2)=NapLogN_1+NapLogN_2
(6)
NapLog(10^7(N_1)/(N_2))=NapLogN_1-NapLogN_2
(7)

(Havil 2003, pp. 8-9)。虽然纳皮尔的定义与现代定义不同(特别是,它随着 N 的增加而减小,并且也未能满足现代对数的许多性质),但它提供了将乘法转换为加法的期望属性。

NapierianLogarithm

纳皮尔对数可以用现代对数表示,通过求解方程 (1) 得到 L,即

 NapLog(N)=(log((10^7)/N))/(log((10^7)/(10^7-1))).
(8)

因为此表达式中出现对数的比率,所以可以使用任何对数底 b,只要分子和分母都使用相同的 b 值。


另请参阅

常用对数, 对数, 自然对数

使用 Wolfram|Alpha 探索

参考文献

Boyer, C. B. and Merzbach, U. C. "对数的发明。" 数学史,第 2 版。 纽约:Wiley, pp. 312-313, 1991.Gridgeman, N. T. "约翰·纳皮尔与对数历史。" Scripta Math. 29, 49-65, 1969.Havil, J. "男爵的神奇规范。" §1.2 in Gamma: 探索欧拉常数。 普林斯顿,新泽西州:普林斯顿大学出版社,pp. 4-11, 2003.Napier, J. 对数神奇规范的构建。 1619. Blackwood and Sons 再版,1898.Napier, J. 对数的描述。 1614.

在 Wolfram|Alpha 中被引用

纳皮尔对数

引用为

韦斯坦因,埃里克·W. "纳皮尔对数。" 来自 MathWorld--Wolfram Web 资源。 https://mathworld.net.cn/NapierianLogarithm.html

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