指数函数与对数函数的关系 16 世纪末至 17 世纪初的时候,当时在自然科学领域(特别是天文学)的发展上经常遇到大量精密而又庞大的数值计算,于是数学家们为了寻求化简的计算方法而发明了对数。 德国的史提非(1487-1567)在 1544 年所著的《整数算术》中,写出了两个数列,左边是等比数列(叫原数),右边是一个等差数列(叫原数的代表,或称指数,德文是 Exponent ,有代表之意)。 欲求左边任两数的积(商),只要先求出其代表(指数)的和(差),然后再把这个和(差)对向左边的一个原数,则此原数即为所求之积(商),可惜史提非并未作进一步探索,没有引入对数的概念。 纳皮尔对数值计算颇有研究。他所制造的「纳皮尔算筹」,化简了乘除法运算,其原理就是用加减来代替乘除法。 他发明对数的动机是为寻求球面三角计算的简便方法,他依据一种非常独等的与质点运动有关的设想构造出所谓对数方 法,其核心思想表现为算术数列与几何数列之间的联系。在他的《奇妙的对数表的描述》中阐明了对数原理,后人称为 纳皮尔对数,记为 Nap.㏒x,它与自然对数的关系为 Nap.㏒x=107㏑(107/x) 由此可知,纳皮尔对数既不是自然对数,也不是常用对数,与现今的对数有一定的距离。 瑞士的彪奇(1552-1632)也独立地发现了对数,可能比纳皮尔较早,但发表较迟(1620)。 英国的布里格斯在 1624 年创造了常用对数。 1619 年,伦敦斯彼得所著的《新对数》使对数与自然对数更接近(以 e=2.71828...为底)。 对数的发明为当时社会的发展起了重要的影响,正如科学家伽利略(1564-1642)说:「给我时间,空间和对数,我可以创造出一个宇宙」。 又如十八世纪数学家拉普拉斯( 1749-1827)亦提到:「对数用缩短计算的时间来使天文学家的寿命加倍」。 最早传入我国的对数著作是《比例与对数》,它是由波兰的穆尼斯(1611-1656)和我国的薛凤祚在 17 世纪中叶合 编而成的。当时在 lg2=0.3010 中,2 叫「真数」,0.3010 叫做「假数」,真数与假数对列成表,故称对数表。后来改用 「假数」为「对数」。 我国清代的数学家戴煦(1805-1860)发展了多种的求对数的捷法,著有《对数简法》(1845)、《续对数简法》(1846)等。1854 年,英国的数学家艾约瑟(1825-1905) 看到这些著作后,大为叹服。 当今中学数学教科书是先讲「指数」,后以反函数形式引出「对数」的概念。但在历史上,恰恰相反,对数概念不是来自指数,因为当时尚无...