第54章 关于ln91、ln92、ln93的探讨(1/2)
一、自然对数的概念基础
1.1 自然常数e的定义与性质自然常数约等于2.,是一个无限不循环小数。它可通过当趋近无穷时的极限来定义,在数学中极重要,是自然对数的底数。
1.2 自然对数的数学定义和基本性质自然对数是以为底数的对数,记作。其定义域为,值域为。导数为,积分公式为。与常用对数转换关系为。
二、对数函数的基本性质
2.1 对数函数的定义域和值域对数函数(且)的定义域是正实数集,即。这是因为在指数式中,当时,对于,恒为正数,不存在满足条件的,所以不能取非正数。对数函数的值域为全体实数,这是由于指数函数的值域为,而对数函数是其反函数,定义域与值域互换,故对数函数的值域为。
2.2 对数函数的单调性对数函数(且)的单调性取决于底数的大小。当时,函数在定义域上是增函数,因为底数增大,对应的值也增大,函数值随的增大而增大;当时,函数在定义域上是减函数,此时底数增大,对应的值反而减小,函数值随的增大而减小。
三、计算ln91、ln92、ln93的方法
3.1 使用对数表或计算器计算使用对数表计算ln91、ln92、ln93,需先选对以e为底的对数表,再找到对应单元格,如ln91找行9列1。以计算器计算,则直接输入ln和对应数值即可,若计算器有专门的自然对数键,操作更简便。
3.2 近似公式估算估算ln91、ln92、ln93可借助泰勒展开式,像,将91、92、93代入计算,取前几项可得近似值,项数越多结果越精确。
3.3 利用泰勒级数或迭代方法计算自然对数的泰勒级数展开式为,展开点常选1,控制误差要确定展开项数。迭代方法可先设定初值,然后按迭代公式计算,如,迭代至结果稳定。
四、ln91、ln92、ln93之间的关系
4.1 比较大小比较ln91、ln92、ln93的大小,可利用对数函数的单调性。由于底数e>1,对数函数在定义域上是增函数,所以ln91<ln92<ln93。
4.2 差分规律ln91、ln92、ln93之间的差分规律明显,ln92-ln91与ln93-ln92都等于1。这是由于自然对数的底数e恒定,lnx在x变化1时,函数值的变化量相同,反映了对数函数在自变量变化时的均匀增长特性。
本章未完,点击下一页继续阅读。