第35章 关于lg(2xπ^n)=lg2+nlgπ(n=4,5,6,7)的探讨(2/2)
“又卡住了?”身后传来低沉的笑声。埃德蒙回头,见天文学教授亨利·布里格斯抱着一摞书站在门口,羊皮纸封面上《对数算术》的烫金标题在烛火下发亮——那是布里格斯三年前刚修订的常用对数表。
“先生,这π?乘2太棘手了。”埃德蒙指着算式,“手工乘五次π,误差像滚雪球似的……”
布里格斯放下书,抽出埃德蒙的草稿纸,在空白处写下一行:lg(2xπ?)=lg2+nlgπ。“试试这个。”他指尖点着等式,“纳皮尔先生发明对数时就说过,乘除化加减,幂次变倍数。你看,n=5时,只需查lg2(约0.3010)和lgπ(约0.4971),加起来再求真数。”
埃德蒙眼睛一亮。他翻到对数表中“π”那页,5x0.4971得2.4855,加上0.3010是2.7865;再查反对数表,2.7865对应600——正是轨道周长的近似值。比之前硬算快了近一个时辰,误差竟缩到不足十码。
烛火在对数表上跳动,埃德蒙突然想起布里格斯曾说,纳皮尔为编对数表耗去二十年光阴,连双眼都熬得半盲。此刻这行等式在他眼中不再是冰冷的符号,倒像一把黄铜钥匙,咔嗒一声,打开了科学计算的重门。窗外秋风卷着落叶掠过石窗,他握紧笔,在羊皮纸角落轻轻写下:“对数者,天工之斧,劈碎数字混沌;此式如绳,串起星轨与尘埃。”
四、对数运算规律总结
4.1 规律概括,从可看出,当底数固定,为10时,可拆解为与之和。其中,对数的和等于,积的对数法则,使能拆分为与的和;而对数的积等于,对数乘以指数的法则,又让转化为。
4.2 规律意义掌握这一对数运算规律,对理解和应用对数运算法则至关重要。它能让我们更清晰地认识对数的本质,在面对复杂对数表达式时,迅速找到化简的思路与方法。
五、对数的应用领域
5.1 数学领域在数学分析中,对数是研究函数性质、求解极限与积分的重要工具,如在处理复杂的函数增长趋势、求解某些特定类型的极限问题时,对数能化繁为简。
5.2 物理学领域在力学中,对数可用于描述某些特殊力的变化规律,如与距离呈指数关系的力,通过对数能更好地分析其作用效果。在热力学里,对数出现在熵的表达式中,熵与系统微观状态数的对数成正比,反映了系统的无序度。