指數與對數函數

對數的冪法則

對數的第三條法則在解方程式時最有用:它讓你把一個指數拉下來、作為乘數放到前面。乘積法則處理乘法、商法則處理除法,而冪法則處理乘方,把它降格為普通的乘法。

公式是 log_b(M^p) = p · log_b(M),對任何允許的底數 b、任何正數 M 以及任何實數指數 p 都成立。原因不難看出:M^p 是 M 自乘 p 次,按乘積法則要把 log_b(M) 加 p 次,而把同一個東西加 p 次就是乘以 p。於是指數滑到了前面。

這是求解指數方程式時最重要的一步。如果未知數卡在指數上,比如 3^x = 20,對兩邊取對數後,冪法則就能把 x 拉下來,讓你能夠把它分離出來。一個常見的失誤:移到前面的指數 p 作用於整個真數 M,而不作用於對數之外的任何東西。

要解 3^x = 20,對兩邊取對數:x · log(3) = log(20),於是 x = log(20) / log(3) ≈ 1.301 / 0.477 ≈ 2.727。冪法則把 x 移出了指數。

log_b(M^p) = p · log_b(M) 是解放指數的關鍵一步。

又稱
power rule for logs对数幂的法则對數冪的法則