自然对数的运算法则和公式，自然对数的e是怎么来的

自然对数的运算公式和法则： 常数e的含义是单位时间内，持续的翻倍增长所能达到的极限值。 自然对数的底e是由一个重要极限给出的。我们定义：当n趋于无穷大时， e是一个无限不循环小数，其值约等于2.718281828459…，它是一个超越数。

尤拉的自然对数底公式

（大约等于2.71828的自然对数的底———e）

尤拉被称为数字界的莎士比亚,他是历史上多产的数学家,也是各领域（包含数学中理论与应用的所有分支及力学、光学、音响学、水利、天文、化学、医药等）多著作的学者.数学史上称十八世纪为“尤拉时代”.

尤拉出生于瑞士,31岁丧失了右眼的视力,59岁双眼失明,但他性格乐观,有惊人的记忆力及集中力,使他在13个小孩子吵闹的环境中仍能精确思考复杂问题.

尤拉一生谦逊,从没有用自己的名字给他发现的东西命名.只有那个大约等于2.71828的自然对数的底,被他命名为e.但因他对数学广泛的贡献,因此在许多数学分支中,反而经常见到以他的名字命名的重要常数、公式和定理.

我们现在习以为常的数学符号很多都是尤拉所发明介绍的,例如：函数符号f（x）、π、e、∑、logx、sinx、cosx以及虚数i等.高中教师常用一则自然对数的底数e笑话,帮助学生记忆一个很特别的微分公式：在一家精神病院里,有个病患整天对着别人说,“我微分你、我微分你.”也不知为什么,这些病患都有一点简单的微积分概念,总以为有一天自己会像一般多项式函数般,被微分到变成零而消失,因此对他避之不及,然而某天他却遇上了一个不为所动的人,他很意外,而这个人淡淡地对他说,“我是e的x次方.”

这个微分公式就是：e不论对x微分几次,结果都还是e!难怪数学系学生会用e比喻坚定不移的爱情!

相对于π是希腊文字中圆周第一个字母,e的由来较不为人熟知.有人甚至认为：尤拉取自己名字的第一个字母作为自然对数.

而尤拉选择e的理由较为人所接受的说法有二：一为在a,b,c,d等四个常被使用的字母后面,第一个尚未被经常使用的字母就是e,所以,他很自然地选了这个符号,代表自然对数的底数；一为e是指数的第一个字母,虽然你或许会怀疑瑞士人尤拉的母语不是英文,可事实上法文、德文的指数都是它.

小写e,作为数学常数,是自然对数函数的底数,有时称它为欧拉数(Euler number),以瑞士数学家欧拉命名. e=2.71828182…是微积分中的两个常用极限之一

其值是2.71828……,是这样定义的：当n-∞时,(1+1/n)^n的极限.注：x^y表示x的y次方.

对数公式推导：log(1/a)(1/b)=log(a^-1)(b^-1)=-1logab/-1=loga(b)，loga(b)×logb(a)=1，loge(x)=ln(x)，lg(x)=log10(x)。

对数公式是数学中的一种常见公式，如果a^x=N(a0，且a≠1)，则x叫做以a为底N的对数，记做x=log(a)(N)，其中a要写于log右下。其中a叫做对数的底，N叫做真数。通常将以10为底的对数叫做常用对数，以e为底的对数称为自然对数。

ln是自然对数，自然对数的底数是常数e，所以ln=logₑX。

ln（e）=1

英文字母小写e 是一个无理数,等于2.71828.

ln不等零时：ln=ln任务不等于零的数的1次幂是它的本身。

ln的零次方等于1，任何不等于0数的0次方是1。

对数是求幂的逆运算。

如果a的x次方等于N（a0，且a≠1），即a=N，那么x=logN。

其中，a叫做对数的底数，N叫做真数，所以lne=loge=1（e=e）。

计算ln的公式：ln=g*hk。LN函数是计算指定数值的自然对数。对数公式是数学中的一种常见公式，如果a^x=N(a0，且a≠1)，则x叫做以a为底N的对数，记做x=log(a)(N)，其中a要写于log右下。

ln等于log e。

自然对数以常数e为底数的对数。记作lnN(N0)。在物理学，生物学等自然科学中有重要的意义。一般表示方法为lnx。数学中也常见以logx表示自然对数。

对数的运算法则：

1、log(a) (M·N）=log(a) M+log(a) N

2、log(a) (M÷N)=log(a) M-log(a) N

3、log(a) M^n=nlog(a) M

4、log(a)b*log(b)a=1

5、log(a) b=log (c) b÷log (c) a

指数的运算法则：

1、[a^m]×[a^n]=a^(m＋n) 【同底数幂相乘,底数不变,指数相加】

2、[a^m]÷[a^n]=a^(m－n) 【同底数幂相除,底数不变,指数相减】

3、[a^m]^n=a^(mn) 【幂的乘方,底数不变,指数相乘】

4、[ab]^m=(a^m)×(a^m) 【积的乘方,等于各个因式分别乘方,再把所得的幂相乘

计算ln的公式：ln=g*hk。LN函数是计算指定数值的自然对数。对数公式是数学中的一种常见公式，如果a^x=N(a0，且a≠1)，则x叫做以a为底N的对数，记做x=log(a)(N)，其中a要写于log右下。

1、lnx+lny=lnxy；

2、lnx-lny=ln(x/y)；

3、Inxn=nlnx；

4、In(n√x)=lnx/n；

5、lne=1；

6、In1=0；

7、Iog(A*B*C)=logA+logB+logC；logAn=nlogA；

8、logaY =logbY/logbA；

9、log(a)(MN)=log(a)(M)+log(a)(N)；

10、Iog(A)M=log(b)M/log(b)A(b0Eb#1)。

基本性质：

1、a^(log(a)(b))=b

2、log(a)(a^b)=b

3、log(a)(MN)=log(a)(M)+log(a)(N);

4、log(a)(M÷N)=log(a)(M)-log(a)(N);

5、log(a)(M^n)=nlog(a)(M)

6、log(a^n)M=1/nlog(a)(M)

推导

1、因为n=log(a)(b)，代入则a^n=b，即a^(log(a)(b))=b。

2、因为a^b=a^b

令t=a^b

所以a^b=t，b=log(a)(t)=log(a)(a^b)

3、MN=M×N

由基本性质1(换掉M和N)

a^[log(a)(MN)] = a^[log(a)(M)]×a^[log(a)(N)] =(M)*(N)

由指数的性质

a^[log(a)(MN)] = a^{[log(a)(M)] + [log(a)(N)]}

两种方法只是性质不同,采用方法依实际情况而定

又因为指数函数是单调函数，所以

log(a)(MN) = log(a)(M) + log(a)(N)

4、与（3）类似处理

MN=M÷N

由基本性质1(换掉M和N)

a^[log(a)(M÷N)] = a^[log(a)(M)]÷a^[log(a)(N)]

由指数的性质

a^[log(a)(M÷N)] = a^{[log(a)(M)] - [log(a)(N)]}

又因为指数函数是单调函数，所以

log(a)(M÷N) = log(a)(M) - log(a)(N)

5、与（3）类似处理

M^n=M^n

由基本性质1(换掉M)

a^[log(a)(M^n)] = {a^[log(a)(M)]}^n

由指数的性质

a^[log(a)(M^n)] = a^{[log(a)(M)]*n}

又因为指数函数是单调函数，所以

log(a)(M^n)=nlog(a)(M)

基本性质4推广

log(a^n)(b^m)=m/n*[log(a)(b)]

推导如下：

由换底公式（换底公式见下面）[lnx是log(e)(x)，e称作自然对数的底]

log(a^n)(b^m)=ln(b^m)÷ln(a^n)

换底公式的推导：

设e^x=b^m,e^y=a^n

则log(a^n)(b^m)=log(e^y)(e^x)=x/y

x=ln(b^m),y=ln(a^n)

得：log(a^n)(b

（1）log(a)(MN)=log(a)(M)+log(a)(N); 　

（2）log(a)(M/N)=log(a)(M)-log(a)(N); 　　

（3）log(a)(M^n)=nlog(a)(M) （n∈R） 　　

（4）log(a^n)(M)=1/nlog(a)(M)(n∈R) 　　

（5）换底公式：log(A)M=log(b)M/log(b)A (b0且b≠1）

（6）log(a^n)M^m=(m/n)log(a)M 　

（7）对数恒等式：a^log（a)N=N; 　　log（a）a^b=b 　

数学中，对数是对求幂的逆运算，正如除法是乘法的倒数，反之亦然。 这意味着一个数字的对数是必须产生另一个固定数字（基数）的指数。 在简单的情况下，乘数中的对数计数因子。

更一般来说，乘幂允许将任何正实数提高到任何实际功率，总是产生正的结果，因此可以对于b不等于1的任何两个正实数b和x计算对数。

logₐ（MN）=logₐM+logₐN

logₐ（M/N）=logₐM-logₐN

logₐ（1/N）=-logₐN

logₐ（ₐᵏ）=k

logₐMⁿ=nlogₐM

扩展资料：

如果a的x次方等于N（a0，且a≠1），那么数x叫做以a为底N的对数（logarithm），记作x=loga N。

在简单的情况下，乘数中的对数计数因子。更一般来说，乘幂允许将任何正实数提高到任何实际功率，总是产生正的结果，因此可以对于b不等于1的任何两个正实数b和x计算对数。

log公式运算法则有：loga(MN)=logaM+logaN；loga(M/N)=logaM-logaN；logaNn=nlogaN。



1运算法则

loga(MN)=logaM+logaN

loga(M/N)=logaM-logaN

logaNn=nlogaN

(n,M,N∈R)

如果a=em，则m为数a的自然对数，即lna=m，e=2.718281828…为自然对数的底，其为无限不循环小数。定义：若an=b（a0，a≠1）则n=logab。

2换底公式

logMN=logaM/logaN

换底公式导出

logMN=-logNM

3推导公式

log(1/a)(1/b)=log(a^-1)(b^-1)=-1logab/-1=loga(b)

loga(b)*logb(a)=1

loge(x)=ln(x)

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