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  • 1 # 一旦飛

    自然對數是以常數e為底數的對數,記作lnN(N>0)。在物理學,生物學等自然科學中有重要的意義,一般表示方法為lnx。數學中也常見以logx表示自然對數。

    歷史

    在1614年開始有對數概念,約翰·納皮爾以及Jost Bürgi(英語:Jost Bürgi)在6年後,分別發表了獨立編制的對數表,當時透過對接近1的底數的大量乘冪運算,來找到指定範圍和精度的對數和所對應的真數,當時還沒出現有理數冪的概念。

    1742年William Jones(英語:William Jones (mathematician))才發表了冪指數概念。按後來人的觀點,Jost Bürgi的底數1.0001相當接近自然對數的底數e,而約翰·納皮爾的底數0.99999999相當接近1/e。

    實際上不需要做開高次方這種艱難運算,約翰·納皮爾用了20年時間進行相當於數百萬次乘法的計算,Henry Briggs(英語:Henry Briggs (mathematician))建議納皮爾改用10為底數未果,他用自己的方法於1624年部份完成了常用對數表的編制。

    1649年,Alphonse Antonio de Sarasa(英語:Alphonse Antonio de Sarasa)將雙曲線下的面積解釋為對數。大約1665年,伊薩克·牛頓推廣了二項式定理,他將

    展開並逐項積分,得到了自然對數的無窮級數。“自然對數”最早描述見於尼古拉斯·麥卡托在1668年出版的著作《Logarithmotechnia》中,他也獨立發現了同樣的級數,即自然對數的麥卡托級數。大約1730年,尤拉定義互為逆函式的指數函式和自然對數.

    e在科學技術中用得非常多,一般不使用以10為底數的對數。以e為底數,許多式子都能得到簡化,用它是最“自然”的,所以叫“自然對數”。

    我們可以從自然對數最早是怎麼來的來說明其有多“自然”。以前人們做乘法就用乘法,很麻煩,發明了對數這個工具後,乘法可以化成加法,即:

    當然後來數學家對這個數做了無數研究,發現其各種神奇之處,在對數表中出現並非偶然,而是相當自然或必然的。因此就叫它自然對數底了。

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