這個計算機的用途
這個工具能運用三大核心對數性質,把單一的「組合運算式對數」改寫成數個較簡單對數的相加、相減或倍數形式。它適用於任何正底數——常用對數(底數 10)、自然對數(底數 e)、二進位對數(底數 2),或任何自訂底數皆可。同時,它還會把原式與展開式的數值都算出來,方便你確認兩者完全一致。
三大法則
乘積法則:$$\log_{b}(xy) = \log_{b} x + \log_{b} y$$商法則:$$\log_{b}\!\left(\frac{x}{y}\right) = \log_{b} x - \log_{b} y$$次方法則:$$\log_{b}(x^{p}) = p \cdot \log_{b} x$$由於對數本質上就是指數,這些法則都可直接由指數律推導而來。
使用方法
先選擇運算式類型,輸入對數底數 \(b\),接著輸入 \(x\) 與第二個數值(乘積與商輸入 \(y\),次方則輸入指數 \(p\))。計算機會回傳展開後的數值,並逐項拆解每一個對數項。
範例演算
展開以 2 為底的 log(8 × 4)。運用乘積法則:$$\log_{2}(8 \cdot 4) = \log_{2} 8 + \log_{2} 4 = 3 + 2 = 5$$再驗算原式:\(\log_{2}(32) = 5\)。兩種形式結果一致,證明展開正確無誤。
常見問題
為什麼 x 與 y 必須是正數?在實數範圍內,零或負數的對數沒有定義,因此輸入值必須大於 0。
指數 p 可以是負數或分數嗎?可以。次方法則對任何實數指數都成立,所以 \(p\) 可以是負數(例如用於根號與倒數),也可以是小數。
我該用哪個底數?常用對數請用 10,自然對數請用 \(e \approx 2.71828\),或任何不等於 1 的正數皆可。無論底數為何,法則都完全相同。