概念

对数

若 ax=Na^x=N,则 x=log⁡aNx=\log_a N;把乘除幂运算降级为加减乘。

教材原文

一般地,如果 ax=N(a>0,且a≠1)a^{x}=N(a>0,\text{且}a\neq1) ,那么数 x 叫做以 a 为底 N 的对数(logarithm),记作

x=log⁡aN,x = \log_ {a} N,

其中 a 叫做对数的底数,N 叫做真数.

通常,我们将以10为底的对数叫做常用对数(common logarithm),并把 log⁡10N\log_{10}N 记为 lg⁡N\lg N 。另外,在科技、经济以及社会生活中经常使用以无理数 e=2.718 28⋯e=2.718\ 28\cdots 为底数的对数,以e为底的对数称为自然对数(natural logarithm),并把 log⁡eN\log_{e}N 记为 ln⁡N\ln N 。

根据对数的定义,可以得到对数与指数间的关系:

当 a>0a > 0 , a≠1a\neq 1 时, ax=N⇔x=log⁡aNa^x = N\Leftrightarrow x = \log_aN

由指数与对数的这个关系,可以得到关于对数的如下结论:

负数和 0 没有对数;

log⁡a1=0,log⁡aa=1.\log_ {a} 1 = 0, \log_ {a} a = 1.

定义

若 ax=N (a>0, a≠1, N>0)a^x=N\ (a>0,\ a\neq 1,\ N>0),则称 xx 为以 aa 为底 NN 的对数,记作 x=log⁡aNx=\log_a N。

要点

  • 恒等式:alog⁡aN=Na^{\log_a N}=N,log⁡aax=x\log_a a^x=x。
  • 底数 a>1a>1 时 log⁡ax\log_a x 关于 xx 单调递增;0<a<10<a<1 时单调递减。
  • 换底公式:log⁡aN=ln⁡Nln⁡a\log_a N=\dfrac{\ln N}{\ln a}。

以下内容以本条为前置

共 18 道题考到本条。