squier cv50吉他:请讲解一下对数的历史,在科学上的用途

来源:百度文库 编辑:高考问答 时间:2024/04/29 09:58:11
请讲解一下对数的历史,在科学上的用途
现实中的应用
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对数是中学初等数学中的重要内容,那么当初是谁首创“对数”这种高级运算的呢?在数学史上,一般认为对数的发明者是十六世纪末到十七世纪初的苏格兰数学家——纳皮尔(Napier,1550-1617年)男爵。
在纳皮尔所处的年代,哥白尼的“太阳中心说”刚刚开始流行,这导致天文学成为当时的热门学科。可是由于当时常量数学的局限性,天文学家们不得不花费很大的精力去计算那些繁杂的“天文数字”,因此浪费了若干年甚至毕生的宝贵时间。纳皮尔也是当时的一位天文爱好者,为了简化计算,他多年潜心研究大数字的计算技术,终于独立发明了对数。
当然,纳皮尔所发明的对数,在形式上与现代数学中的对数理论并不完全一样。在纳皮尔那个时代,“指数”这个概念还尚未形成,因此纳皮尔并不是像现行代数课本中那样,通过指数来引出对数,而是通过研究直线运动得出对数概念的。
那么,当时纳皮尔所发明的对数运算,是怎么一回事呢?在那个时代,计算多位数之间的乘积,还是十分复杂的运算,因此纳皮尔首先发明了一种计算特殊多位数之间乘积的方法。让我们来看看下面这个例子:

0、1、2、3、4 、5 、6 、7 、8 、9 、10 、11 、12 、13 、14 、……

1、2、4、8、16、32、64、128、256、512、1024、2048、4096、8192、16384、……
这两行数字之间的关系是极为明确的:第一行表示2的指数,第二行表示2的对应幂。如果我们要计算第二行中两个数的乘积,可以通过第一行对应数字的加和来实现。
比如,计算64×256的值,就可以先查询第一行的对应数字:64对应6,256对应8;然后再把第一行中的对应数字加和起来:6+8=14;第一行中的14,对应第二行中的16384,所以有:64×256=16384。
纳皮尔的这种计算方法,实际上已经完全是现代数学中“对数运算”的思想了。回忆一下,我们在中学学习“运用对数简化计算”的时候,采用的不正是这种思路吗:计算两个复杂数的乘积,先查《常用对数表》,找到这两个复杂数的常用对数,再把这两个常用对数值相加,再通过《常用对数的反对数表》查出加和值的反对数值,就是原先那两个复杂数的乘积了。这种“化乘除为加减”,从而达到简化计算的思路,不正是对数运算的明显特征吗?
经过多年的探索,纳皮尔男爵于1614年出版了他的名著《奇妙的对数定律说明书》,向世人公布了他的这项发明,并且解释了这项发明的特点。
所以,纳皮尔是当之无愧的“对数缔造者”,理应在数学史上享有这份殊荣。伟大的导师恩格斯在他的著作《自然辩证法》中,曾经把笛卡尔的坐标、纳皮尔的对数、牛顿和莱布尼兹的微积分共同称为十七世纪的三大数学发明。法国著名的数学家、天文学家拉普拉斯(Pierre Simon Laplace,1749-1827)曾说:对数,可以缩短计算时间,“在实效上等于把天文学家的寿命延长了许多倍”。

对数
在数学, 对数 作用是指数函数的反面。对数是被替代在计算用其它数字, 他们负担这样关系行动执行在后者由更加简单的行动代表进行在前的数字。对数转换增殖成加法、部门成减法(做他们isomorphisms 在室外操作之间), 取幂成增殖, 和根成部门(使他们关键对计算尺建设) 。
历史
1614 年对数方法第一次被提议了, 在书由 John Napier (latinized Neperus) 题为Mirifici Logarithmorum Canonis Merchiston 的Descriptio, 男爵在苏格兰, 是出生大约1550 年, 1618 年并且死, 四年在他难忘的发明的出版物以后。这个方法对科学前进, 和特别是天文贡献了, 由促进那前进不能被做了的困难的演算。在计算器和计算机之前出现, 它经常被利用了在调查, 航海, 和实用数学其它分支。除他们的有用性以外在计算, 对数并且填补一个重要地方在更高的理论数学。

Timeline of Logarithms
by Anthony Fogleman
1550 John Napier1 was born in Edinburgh Scotland.
1552 Jobst Bürgi was born in Switzerland.
1588 Bürgi began working on his logarithms2 independent of Napier (I was unable to find the base to which Bürgi created his logarithms).
~1594 John Napier started work on his tables and spent the next twenty years completing. The tables were for trigonometric applications and gave the logarithms for the sine of angles 30o to 90o. Although Napier did not actually use in his logarithms it could be said his base was roughly 1/e.
1614 Napier published “Mirifici logarithmorum canonis descriptio” in which he discusses his logarithms.
10 March 1615 Henry Briggs wrote a letter roughly translating questions Napier’s use of his base (1/e) and why he did not use base 10 and log 1 = 0. Napier replied that he too had the idea but could not create the tables due to an illness.
Summer 1615 Henry Briggs visited John Napier and they spent a month working on the
tables for the logarithms to base 10.
1616 Henry Briggs visited John Napier a second time.
4 April 1617 John Napier passed away.
1617 Briggs published his “Logarithmorum Chilias Prima” which contained his tables for logarithms to base 10.
1619 “Mirifici logarithmorum canonis constructio” is published in which the method
Napier used for constructing his logarithms is discussed.
1620 Bürgis’ were published in his “Arithmetische und Geometrische Progress-
Tabulen.”
Bürgi’s work went unnoticed due to the beginning of the Thirty Years’ War.
1622 William Oughtred invented the slide rule, which offered an even quicker way of calculating logarithms.
1632 Jobst Bürgi passed away.
1675 Newton discovers the fact that the d/dx ln x = 1/x.
1685 John Wallis realized that logarithms could be defined as exponents.
1694 Johann Bernoulli also realized that logarithms could be defined as exponents.
1694 to present Logarithms had reached their full potential and most of what was done after 1694 was calculating logarithms to different bases.