随梦书屋 通过搜索各大小说站为您自动抓取各类小说的最快更新供您阅读!

数学对数发展史中的巨擘群像在数学的发展长河中,对数的发明是人类智慧的一座丰碑。它不仅极大地简化了复杂的计算,推动了天文学、航海学、工程学等领域的进步,更深刻地影响了微积分、分析学乃至现代科学的形成。其中,以10为底的常用对数(记作lg)和以自然常数e为底的自然对数(记作ln)是两种最重要的对数形式。它们的诞生与发展,凝聚了多位杰出数学家的智慧与努力。

本文将系统梳理与lg和ln密切相关的几位历史人物,从约翰·纳皮尔、亨利·布里格斯,到莱昂哈德·欧拉、雅各布·伯努利等人,展现他们在对数理论构建过程中的卓越贡献。

一、约翰·纳皮尔:对数的奠基者对数的发明通常归功于苏格兰数学家约翰·纳皮尔(John Napier,1550–1617)。他在1614年出版了《奇妙的对数定律说明书》(mirifici Logarithmorum canonis descriptio),首次系统地提出了“对数”的概念。纳皮尔的初衷并非为了简化计算,而是为了解决天文学中复杂的球面三角计算问题。

他通过一种几何与代数结合的方法,构造了一种“比的对数”(logarithm of a ratio),其本质是将乘除运算转化为加减运算。纳皮尔的对数并非现代意义上的以10或e为底的对数,而是一种基于运动学模型的构造:他设想两个点沿直线运动,一个以均匀速度移动,另一个的速度与到终点的距离成正比。

通过对这两个运动的比较,他定义了“对数值”。尽管其底数接近于1\/e,但纳皮尔的工作为后续对数体系的建立奠定了基础。值得注意的是,纳皮尔并未使用“lg”或“ln”这样的符号,也未明确引入以10或e为底的对数。但他的思想启发了后人,尤其是他的朋友兼合作者——亨利·布里格斯。

二、亨利·布里格斯:常用对数(lg)的缔造者英格兰数学家亨利·布里格斯(henry briggs,1561–1630)在纳皮尔的工作基础上,提出了更实用、更便于计算的对数体系。他意识到,如果以10为底构造对数表,将极大地方便实际计算,因为人类普遍采用十进制计数系统。

1617年,布里格斯与纳皮尔会面,两人共同讨论改进对数系统。纳皮尔去世后,布里格斯独立完成了这一使命。他在1624年出版了《对数算术》(Arithmetica Logarithmica),其中包含了从1到20,000以及90,000到100,000的常用对数表(即以10为底的对数),精确到14位小数。这些表迅速被科学家和航海家采用,成为当时最强大的计算工具。

布里格斯的贡献在于:明确提出以10为底的对数体系,即我们现在所说的lg(log??);发展了高效的计算方法来构造对数表;推广了对数在实际中的应用。正是由于布里格斯的努力,对数从一种抽象的数学构想转变为实用的计算工具。

他所建立的常用对数体系,成为此后三个多世纪中科学计算的基石,直到电子计算器的出现。

三、雅各布·伯努利与自然常数e的发现如果说布里格斯推动了lg的发展,那么自然对数ln的兴起则与自然常数e的发现密不可分。瑞士数学家雅各布·伯努利(Jacob bernoulli,1655–1705)在研究复利问题时,首次触及了e的本质。他提出一个问题:如果本金为1元,年利率为100%,但利息按不同周期复利计算(如每年、每半年、每月、每日……),最终本息和会趋近于什么值?通过计算极限:

伯努利发现这个值趋近于一个约等于2.的常数。虽然他未能完全确定其性质,但这一发现为e的诞生铺平了道路。这个常数后来被莱昂哈德·欧拉命名为“e”,并系统地研究了其在指数函数和对数函数中的核心地位。

由于以e为底的指数函数的导数等于自身,这使得e在微积分中具有无与伦比的重要性,而其对应的对数——自然对数ln,也因此成为分析学中的标准工具。四、莱昂哈德·欧拉:自然对数(ln)的系统化者瑞士数学巨匠莱昂哈德·欧拉(Leonhard Euler,1707–1783)是对数理论发展的集大成者。

他不仅将e确立为自然对数的底数,还首次使用“ln”这一符号(尽管现代符号体系是后人逐步完善的),并系统地建立了指数与对数函数的分析理论。欧拉在《无穷小分析引论》(Introductio in analysin infinitorum,1748)中,将指数函数定义为:

并由此定义自然对数ln x为e^x的反函数。他证明了ln x的导数为1\/x,这一性质使自然对数在积分计算中极为重要。

这进一步揭示了e、π、i之间的深刻联系,也强化了自然对数在复分析中的核心地位。此外,欧拉推广了对数,在数论、级数求和、微分方程等领域的应用。他通过无穷级数展开,为后来的数学,分析提供了强大工具。

毫不夸张地说,正是欧拉这位,伟大的数学家,以其卓越的智慧和创造力,将自然对数从一种单纯的计算技巧提升到了数学分析的核心概念的高度。他的贡献不仅仅是对自然对数的深入研究和理解,从而使ln成为了现代数学中不可或缺的一部分。在欧拉之前,仅仅被视为一种方便的计算工具。

随梦书屋推荐阅读:商先生今天也想公开正经人谁在漫威学魔法啊末世当地主阴阳秘录7号基地空间异能:末世重生后她又行了火星荒岛求生机遇号末日重生之组团打怪末世我收留美女上司看见弹幕后,末世女配带飞男主摆烂太狠,我被宗门当反面教材了末世:我的关键词比别人多一个元宇宙:失落的星球从全能学霸到首席科学家四季末日,我有座无限物资避难所诸天败犬互助群末世重生:会瞬移我白嫖亿万物资末世:从触碰妹妹的脚开始末世:囤了千万物资后开始无敌全球末日求生,开局囤积万亿物资女主领便当之后快穿之大佬的心尖机战:超新星主宰漫步在武侠世界异能迷雾之异世大陆漫威,谁把他救出来的?!诡秘灰雾:开局沦为魔女复仇工具血竞天择零元购,我把渣爹老窝一锅端驭房我不止有问心术张余诱吻春夜末日游戏全球降临谁家大佬在线发糖重生回到末世一年前,我只想种田我成了血族始祖我在惊悚世界成为恐怖大佬末世,抢劫海外天量物资我无敌了神奇宝贝:开局站在白银大会奶龙与贝利亚:宇宙之中的欢笑听懂毛茸茸说话,我在末世杀疯了美漫之诸天仙武末世:我绑定了移动彩票店规则怪谈:末日生存指南我在末世能修仙重生之带着一家妇孺苟末世废土的日常生活重生之蟒龙传说重力战线开局一本秘籍,我在末世嘎嘎乱杀诸天信条
随梦书屋搜藏榜:末世萌商来袭女汉子系统[末世]王大锤的大电影全球游戏无限入侵末日:开局霸王龙,天赋是双修?机甲狂奔开荒,我选择名刀加复活甲大唐天子末路凯旋泰坦巨兽:从白垩纪开始进化机械毁灭纪元快穿剧情又崩了惊!我在求生游戏,开着五菱宏光追大佬研发不行推演来凑,我能推演科技外来异星我打的都是真实伤害末世废土?不,那是我的菜园子隐龙密语末世:我带领人类走向星辰大海易生变快穿之虐渣攻略星海骑士:无名小卒末世重生之圆满末世之幼龙分身快穿之套路升级记末世:组队就变强我统领万千女神爽爆!大佬在星际嘎嘎乱杀封神了灵境御兽师末世:被困女大宿舍,我为所欲为战乱九荒网游之皎皎如月无限垂钓系统超凡纳米人:星宇之神大力女神穿越抗日战场我在末世有个鱼塘快穿之总有人想攻略我绝美恶雌,开局攻略八位兽夫虫灵战记末世之小冰河我演化了诸天食物链顶端的男人快穿锦鲤运西界封神快穿:男神,许你生生世世文明破晓影视世界暂住者我,后土血裔,轮回诸天超级称号觉醒超人基因的我要无敌了太阳系的流浪者
随梦书屋最新小说:2285年穿越现世曝阴谋阻末日天灾末世:我带空间和奶爸躺赢星穹神链末日宅男团:我的系统能搓坦克我用像素能力在末世求活光年低语三次方根:从一至八百万我的AI妻:蜜月代码到灭世指令末世:收仆,从御姐上司开始!追猎者2243冲出太阳系开局觉醒造化灵枢体,元炁斩星海时空囚徒:我,末世唯一真神帝国科技!小子!末世养狗变神兽末世最强孕妇:丧尸看了都绕路昆仑星途无限轮回塔开局终老,系统晚到80年!末世:空间造物主熵之挽歌:双生宇宙协定时空倒扑开局炮灰?却被强制婚配冰山女神冰锋泪星:爱丽丝的星河圣途遨游宇宙系列之银河系人族崛起:我的体内有座人皇城重生巨齿鲨:成了14亿人的国宠暗影吞噬:从荒城到星域霸主火星人类潮汐陷落被困女大宿舍,校花请我打寒颤末世基因生存进化重生之我在2007卖丝袜星航征途金属饥渴末世征途:被推入尸群后我觉醒了雾锁末日生存之战说好的残兽人,怎么杀穿了全星际五岁老祖,星际养爹攻略邪神后我成了世界之神暗黑之渊入侵游戏谈恋爱,不如掠夺神明在兽世当虚拟偶像,我被五族雄竞重回天灾,空间囤货求生忙重生之我在冰封世界的日子血光灾变:开局双刃萃取万物善人,让我薅点全能大佬在星际横着走月球计划:广寒工程重生:开局造天庭,对抗外星入侵末世重生:开局背刺我的白眼狼队