高中数学拓展知识-对数表
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对数表的历史
对数表的应用领域是极其广阔的,但对数表的编制也经历了一个漫长的过程。
早在公元前200年,古希腊数学家阿基米德(Archimedes )就注意到表2-2中两数列之间的关系:
100 101 102 103 104 105 106 107 0
1
2
3
4
5
6
7
…
可以用下面数列中两数的加、减关系来替代上面数列中两数的乘、除关系,这样就把繁复的乘、除运算转化成简单的加、减运算。
在1544年,德国数学家施蒂费尔(Stifel ,1487-1567)在《整数的算术》中又重新发现了这个性质。
不过,Archimedes 和Stifel 的先驱性工作,成了Napier 发明对数的“巨人肩膀”。
在1594年,Napier 发明了对数,在1614年出版的《奇妙的对数定律说明书》中公布了他编制的间隔为1′的7位正弦对数表。
要编制对数表,先要解决选择底数的问题。
我们已经学过换底公式
a
b
b c c a log log log
, 所以,只要选择合适的底数使对数表编制方便就可以了。
如果以a =10为底数,则有
表2-2
表2-3
b a log
0.0000 0.0001
0.0002
0.0003
⋯⋯ b
1.0000
⋯⋯
显然,这种对数表的真数多是无理数,使用起来很不方便。
如果以a =1010000为底数,则有
b a log
0.0000 0.0001 0.0002 0.0003 ⋯⋯ b
1.0000
101
102
103
⋯⋯
显然,这种对数表的真数间隔很大,使用起来也不方便。
如果以a =1.000110000为底数,则有
b a log
0.0000 0.0001 0.0002 0.0003 ⋯⋯ b
1.0000
1.000100
1.000200
1.000300
⋯⋯
显然,这种对数表的真数间隔已经小多了。
实际上,要使间隔更小,可以取底数1(1+)
n
a n
=,其中n>10000。
Napier 编制第一张对数表时选1000000)0000001.1(=a 。
纳皮尔的对数发表后,就得到英国数学家布里格斯(Briggs )的充分肯定和积极响应。
他建议纳皮尔选用10来作为对数的底,因为这有利于对十进位的数取对数。
纳皮尔很赞成布里格斯的意见,然而他已有点力不从心了。
制造对数表的任务后来便落在布里格斯及荷兰青年弗拉格(Vlacq )身上。
他们终于完成了从1到100000,精确到14位的常用对数表。
表2-4
表2-5
依据这个表再配合对数运算律,我们就可估计所有正实数的对数值。
比如,计算152
lg.。
利用对数表(如表2-6)中,从最左一行( 直行) N底下找出15 ( 代表1.5 ),其次在最上面一列( 横列) N的右侧找到2,然后在15之横列与2的直行交汇处找到一数1818 ( 代表0.1818 ),则15201818
lg..
=。
比如,计算1526
lg.,
第一步,先查出前三个数字1.52的对数值15201818
lg..
=。
第二步,在15的横列与表尾差数字6的直行交会处找到数字3,
152018180001701835
lg....
=+=。
N0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
表尾差
1 2 3 4 5 6 7 8 9
15
|
1818
|
17
表2-6
常用对数表
使用说明:
1、整数部分是一位非零数字。
计算 573.2lg 。
在第1列找25再横行找“7”为4099,修正值“3”为5。
0.4099+0.0005=0.4104, 所以4104.0573.2lg 。
2、整数部分不是一位非零数字的。
用科学记数法表示N×10n。
4104.44573.2lg )10573.2lg(25730lg 4
=+=⨯=, 5896.2)3(573.2lg )10573.2lg(002573.0lg 3-=-+=⨯=-。
3、查反对数时。
正小数部分查表,整数部分决定小数点的位置。
计算 6410410.
,
由0.4104查出573.2lg 4104.0=。
则
2573000lg )10573.2lg(6573.2lg 4104.66=⨯=+=,
64104
10.
=2573000。
负的对数化负整数+正纯小数。
再同样查。