指数与对数函数
对数的幂法则
对数的第三条法则在解方程时最有用:它让你把一个指数拉下来、作为乘数放到前面。乘积法则处理乘法、商法则处理除法,而幂法则处理乘方,把它降格为普通的乘法。
公式是 log_b(M^p) = p · log_b(M),对任何允许的底数 b、任何正数 M 以及任何实数指数 p 都成立。原因不难看出:M^p 是 M 自乘 p 次,按乘积法则要把 log_b(M) 加 p 次,而把同一个东西加 p 次就是乘以 p。于是指数滑到了前面。
这是求解指数方程时最重要的一步。如果未知数卡在指数上,比如 3^x = 20,对两边取对数后,幂法则就能把 x 拉下来,让你能够把它分离出来。一个常见的失误:移到前面的指数 p 作用于整个真数 M,而不作用于对数之外的任何东西。
要解 3^x = 20,对两边取对数:x · log(3) = log(20),于是 x = log(20) / log(3) ≈ 1.301 / 0.477 ≈ 2.727。幂法则把 x 移出了指数。
log_b(M^p) = p · log_b(M) 是解放指数的关键一步。
又称
另见