对数函数
对数函数是以幂(真数)为自变量,指数为因变量,底数为常量的函数1。其是六类基本初等函数之一。
如果a^x =N(a>0,且a≠1),那么数x叫做以a为底N的对数,记作x=logaN,读作以a为底N的对数,其中a叫做对数的底数,N叫做真数。一般地,函数y=logaX(a>0,且a≠1)就叫做对数函数,其中“log”是拉丁文logarithm(对数)的缩写。
基本信息
- 中文名
对数函数
- 外文名
Logarithmic Function
- 别称
对函数
- 表达式
y=logax(a>0 & a≠1)
- 提出者
约翰·纳皮尔
基础定义
对数函数是6类基本初等函数之一。其中对数的定义:
如果a^x=N(a>0,且a≠1),那么数x叫做以a为底N的对数,记作x=logaN,读作以a为底N的对数,其中a叫做对数的底数,N叫做真数。
一般地,函数y=logax(a>0,且a≠1)叫做对数函数,也就是说以幂(真数)为自变量,指数为因变量,底数为常量的函数,叫对数函数。
其中x是自变量,函数的定义域是(0,+∞),即x>0。它实际上就是指数函数的反函数,可表示为x=ay。因此指数函数里对于a的规定,同样适用于对数函数。
“log”是拉丁文logarithm(对数)的缩写,读作:[英][lɔɡ][美][lɔɡ, lɑɡ]。
应用举例
在实数域中,真数式子没根号那就只要求真数式大于零,如果有根号,要求真数大于零还要保证根号里的式子大于等于零(若为负数,则值为虚数),底数则要大于0且不为1。
对数函数的底数为什么要大于0且不为1?【在一个普通对数式里 a<0,或=1 的时候是会有相应b的值。但是,根据对数定义:log以a为底a的对数;如果a=1或=0那么log以a为底a的对数就可以等于一切实数(比如log11也可以等于2,3,4,5,等等)】
通常我们将以10为底的对数叫常用对数(common logarithm),并把log10N记为lgN。另外,在科学计数中常使用以无理数e=2.71828···为底数的对数,以e为底的对数称为自然对数(natural logarithm),并且把logeN记为In N。根据对数的定义,可以得到对数与指数间的关系:
当a>0,a≠1时,aX=NX=logaN。(N>0)
由指数函数与对数函数的这个关系,可以得到关于对数的如下结论:
在实数范围内,负数和零没有对数;
,log以a为底1的对数为0(a为常数) 恒过点(1,0)。
有理和无理指数
如果是正整数,表示等于的个因子的加减:
但是,如果是不等于1的正实数,这个定义可以扩展到在一个域中的任何实数(参见幂)。类似的,对数函数可以定义于任何正实数。对于不等于1的每个正底数,有一个对数函数和一个指数函数,它们互为反函数。