المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

الرياضيات
عدد المواضيع في هذا القسم 9761 موضوعاً
تاريخ الرياضيات
الرياضيات المتقطعة
الجبر
الهندسة
المعادلات التفاضلية و التكاملية
التحليل
علماء الرياضيات

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر
تربية الماشية في جمهورية مصر العربية
2024-11-06
The structure of the tone-unit
2024-11-06
IIntonation The tone-unit
2024-11-06
Tones on other words
2024-11-06
Level _yes_ no
2024-11-06
تنفيذ وتقييم خطة إعادة الهيكلة (إعداد خطة إعادة الهيكلة1)
2024-11-05


Logarithm  
  
1455   05:12 مساءً   date: 23-6-2019
Author : Abramowitz, M. and Stegun, I. A
Book or Source : "Logarithmic Function." §4.1 in Handbook of Mathematical Functions with Formulas, Graphs, and Mathematical Tables, 9th printing. New York: Dover
Page and Part : ...


Read More
Date: 25-3-2019 2014
Date: 24-3-2019 1269
Date: 14-10-2019 2728

Logarithm

 

The logarithm log_bx for a base b and a number x is defined to be the inverse function of taking b to the power x, i.e., b^x. Therefore, for any x and b,

 x=log_b(b^x),

(1)

or equivalently,

 x=b^(log_bx).

(2)

Logarithm

For any base, the logarithm function has a singularity at x=0. In the above plot, the blue curve is the logarithm to base 2 (log_2x=lgx), the black curve is the logarithm to base e (the natural logarithm log_ex=lnx), and the red curve is the logarithm to base10 (the common logarithm, i.e., log_(10)x=logx).

Note that while logarithm base 10 is denoted logx in this work, on calculators, and in elementary algebra and calculus textbooks, mathematicians and advanced mathematics texts uniformly use the notation logx to mean lnx, and therefore use log_(10)x to mean the common logarithm. Extreme care is therefore needed when consulting the literature.

The situation is complicated even more by the fact that number theorists (e.g., Ivić 2003) commonly use the notation log_kx to denote the nested natural logarithm ln...ln_()_(k)x.

In the Wolfram Language, the logarithm to the base b is implemented as Log[bx], while Log[x] gives the natural logarithm, i.e., Log[Ex], where E is the Wolfram Language symbol for e.

Whereas powers of trigonometric functions are denoted using notations like sin^kxlog^kx is less commonly used in favor of the notation (logx)^k.

Logarithms are used in many areas of science and engineering in which quantities vary over a large range. For example, the decibel scale for the loudness of sound, the Richter scale of earthquake magnitudes, and the astronomical scale of stellar brightnesses are all logarithmic scales.

The derivative and indefinite integral of log_bz are given by

d/(dz)log_bz = 1/(zlnb)

(3)

intlog_bzdz = (z(lnz-1))/(lnb)+C.

(4)

LogReImAbs
 
 
  Min   Max    
  Re    
  Im      

The logarithm can also be defined for complex arguments, as shown above. If the logarithm is taken as the forward function, the function taking the base to a given power is then called the antilogarithm.

For x=logN|_x_| is called the characteristic, and x-|_x_| is called the mantissa.

Division and multiplication identities for the logarithm can be derived from the identity

 xy=b^(log_bx)b^(log_by)=b^(log_bx+log_by),

(5)

including

log_b(xy) = log_bx+log_by

(6)

log_b(x/y) = log_bx-log_by

(7)

log_bx^n = nlog_bx.

(8)

There are a number of properties which can be used to change from one logarithm base to another, including

a = a^(log_ab/log_ab)

(9)

= (a^(log_ab))^(1/log_ab)

(10)

= b^(1/log_ab)

(11)

log_ba = 1/(log_ab)

(12)

log_bx = log_b(y^(log_yx))

(13)

= log_yxlog_by

(14)

log_bx = (log_nx)/(log_nb)

(15)

a^x = b^(x/log_ab)

(16)

= b^(xlog_ba).

(17)

An interesting property of logarithms follows from looking for a number y such that

 log_b(x+y)=-log_b(x-y)

(18)

 x+y=1/(x-y)

(19)

 x^2-y^2=1

(20)

 y=sqrt(x^2-1),

(21)

so

 log_b(x+sqrt(x^2-1))=-log_b(x-sqrt(x^2-1)).

(22)

Another related identity that holds for arbitrary 0<c<a is given by

 log((a+sqrt(a^2-c^2))/c)=1/2log((a+sqrt(a^2-c^2))/(a-sqrt(a^2-c^2))).

(23)

Numbers of the form log_ab are irrational if a and b are integers, one of which has a prime factor which the other lacks. A. Baker made a major step forward in transcendental number theory by proving the transcendence of sums of numbers of the form alphalnbetafor alpha and beta algebraic numbers.


REFERENCES:

Abramowitz, M. and Stegun, I. A. (Eds.). "Logarithmic Function." §4.1 in Handbook of Mathematical Functions with Formulas, Graphs, and Mathematical Tables, 9th printing. New York: Dover, pp. 67-69, 1972.

Beyer, W. H. "Logarithms." CRC Standard Mathematical Tables, 28th ed. Boca Raton, FL: CRC Press, pp. 159-160 and 221, 1987.

Conway, J. H. and Guy, R. K. "Logarithms." The Book of Numbers. New York: Springer-Verlag, pp. 248-252, 1996.

Ivić, A. "On a Problem of Erdős Involving the Largest Prime Factor of n." 5 Nov 2003. http://arxiv.org/abs/math.NT/0311056.

Pappas, T. "Earthquakes and Logarithms." The Joy of Mathematics. San Carlos, CA: Wide World Publ./Tetra, pp. 20-21, 1989.

Spanier, J. and Oldham, K. B. "The Logarithmic Function ln(x)." Ch. 25 in An Atlas of Functions. Washington, DC: Hemisphere, pp. 225-232, 1987.




الجبر أحد الفروع الرئيسية في الرياضيات، حيث إن التمكن من الرياضيات يعتمد على الفهم السليم للجبر. ويستخدم المهندسون والعلماء الجبر يومياً، وتعول المشاريع التجارية والصناعية على الجبر لحل الكثير من المعضلات التي تتعرض لها. ونظراً لأهمية الجبر في الحياة العصرية فإنه يدرّس في المدارس والجامعات في جميع أنحاء العالم. ويُعجب الكثير من الدارسين للجبر بقدرته وفائدته الكبيرتين، إذ باستخدام الجبر يمكن للمرء أن يحل كثيرًا من المسائل التي يتعذر حلها باستخدام الحساب فقط.وجاء اسمه من كتاب عالم الرياضيات والفلك والرحالة محمد بن موسى الخورازمي.


يعتبر علم المثلثات Trigonometry علماً عربياً ، فرياضيو العرب فضلوا علم المثلثات عن علم الفلك كأنهما علمين متداخلين ، ونظموه تنظيماً فيه لكثير من الدقة ، وقد كان اليونان يستعملون وتر CORDE ضعف القوسي قياس الزوايا ، فاستعاض رياضيو العرب عن الوتر بالجيب SINUS فأنت هذه الاستعاضة إلى تسهيل كثير من الاعمال الرياضية.

تعتبر المعادلات التفاضلية خير وسيلة لوصف معظم المـسائل الهندسـية والرياضـية والعلمية على حد سواء، إذ يتضح ذلك جليا في وصف عمليات انتقال الحرارة، جريان الموائـع، الحركة الموجية، الدوائر الإلكترونية فضلاً عن استخدامها في مسائل الهياكل الإنشائية والوصف الرياضي للتفاعلات الكيميائية.
ففي في الرياضيات, يطلق اسم المعادلات التفاضلية على المعادلات التي تحوي مشتقات و تفاضلات لبعض الدوال الرياضية و تظهر فيها بشكل متغيرات المعادلة . و يكون الهدف من حل هذه المعادلات هو إيجاد هذه الدوال الرياضية التي تحقق مشتقات هذه المعادلات.