什么是自然对数函数?

作者&投稿:岑昭 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
什么叫做函数?函数包括那些?自然对数是什么?~

在数学领域,函数是一种关系,这种关系使一个集合里的每一个元素对应到另一个(可能相同的)集合里的唯一元素
函数包括:
复合函数:
有3个变量,y是u的函数,y=ψ(u),u是x的函数,u=f(x),往往能形成链:y通过中间变量u构成了x的函数:
x→u→y,这要看定义域:设ψ的定义域为U 。 f的值域为U,当U*ÍU时,称f与ψ 构成一个复合函数 , 例如 y=lgsinx,x∈(0,π)。此时sinx>0 ,lgsinx有意义 。但如若规定x∈(-π,0),此时sinx<0 ,lgsinx无意义 ,就成不了复合函数。


反函数
就关系而言,一般是双向的 ,函数也如此 ,设y=f(x)为已知的函数,若对每个y∈Y,有唯一的x∈X,使f(x)=y,这是一个由y找x的过程 ,即x成了y的函数 ,记为x=f -1(y)。称f -1为f的反函数。习惯上用x表示自变量 ,故这个函数仍记为y=f -1(x) ,例如 y=sinx与y=arcsinx 互为反函数。在同一坐标系中,y=f(x)与y=f -1(x)的图形关于直线y=x对称。


隐函数
若能由函数方程 F(x,y)=0 确定y为x的函数y=f(x),即F(x,f(x))≡0,就称y是x的隐函数。

多元函数
设点(x1,x2,…,xn) ∈GÍRn,UÍR1 ,若对每一点(x1,x2,…,xn)∈G,由某规则f有唯一的 u∈U与之对应:f:G→U,u=f(x1,x2,…,xn),则称f为一个n元函数,G为定义域,U为值域

自然对数
又称“双曲对数”。以超越数��[fc(]e=1+11!+12!+13!+…�=2�71828…[fc)]��为底的对数。用记号“l�n”表示。有自然对数表可查。

当x趋近于正无穷或负无穷时,[1+(1/x)]^x的极限就等于e,实际上e就是通过这个极限而发现的。它是个无限不循环小数。其值约等于2.718281828...

它用e表示

以e为底数的对数通常用于㏑

而且e还是一个超越数

e在科学技术中用得非常多,一般不使用以10为底数的对数。以e为底数,许多式子都能得到简化,用它是最“自然”的,所以叫“自然对数”。

涡形或螺线型是自然事物极为普遍的存在形式,比如:一缕袅袅升上蓝天的炊烟,一朵碧湖中轻轻荡开的涟漪,数只缓缓攀援在篱笆上的蜗牛和无数在恬静的夜空携拥着旋舞的繁星……

螺线特别是对数螺线的美学意义可以用指数的形式来表达:

φkρ=αe

其中,α和k为常数,φ是极角,ρ是极径,e是自然对数的底。为了讨论方便,我们把e或由e经过一定变换和复合的形式定义为“自然律”。因此,“自然律”的核心是e,其值为2.71828……,是一个无限循环数。

、“自然律”之美

“自然律”是e 及由e经过一定变换和复合的形式。e是“自然律”的精髓,在数学上它是函数:

(1+1/x)^x

当X趋近无穷时的极限。

人们在研究一些实际问题,如物体的冷却、细胞的繁殖、放射性元素的衰变时,都要研究

(1+1/x)^x

X的X次方,当X趋近无穷时的极限。正是这种从无限变化中获得的有限,从两个相反方向发展(当X趋向正无穷大的时,上式的极限等于e=2.71828……,当X趋向负无穷大时候,上式的结果也等于e=2.71828……)得来的共同形式,充分体现了宇宙的形成、发展及衰亡的最本质的东西。

现代宇宙学表明,宇宙起源于“大爆炸”,而且目前还在膨胀,这种描述与十九世纪后半叶的两个伟大发现之一的熵定律,即热力学第二定律相吻合。熵定律指出,物质的演化总是朝着消灭信息、瓦解秩序的方向,逐渐由复杂到简单、由高级到低级不断退化的过程。退化的极限就是无序的平衡,即熵最大的状态,一种无为的死寂状态。这过程看起来像什么?只要我们看看天体照相中的旋涡星系的照片即不难理解。如果我们一定要找到亚里士多德所说的那种动力因,那么,可以把宇宙看成是由各个预先上紧的发条组织,或者干脆把整个宇宙看成是一个巨大的发条,历史不过是这种发条不断争取自由而放出能量的过程。

生命体的进化却与之有相反的特点,它与热力学第二定律描述的熵趋于极大不同,它使生命物质能避免趋向与环境衰退。任何生命都是耗散结构系统,它之所以能免于趋近最大的熵的死亡状态,就是因为生命体能通过吃、喝、呼吸等新陈代谢的过程从环境中不断吸取负熵。新陈代谢中本质的东西,乃是使有机体成功的消除了当它自身活着的时候不得不产生的全部熵。

“自然律”一方面体现了自然系统朝着一片混乱方向不断瓦解的崩溃过程(如元素的衰变),另一方面又显示了生命系统只有通过一种有序化过程才能维持自身稳定和促进自身的发展(如细胞繁殖)的本质。正是具有这种把有序和无序、生机与死寂寓于同一形式的特点,“自然律”才在美学上有重要价值。

如果荒僻不毛、浩瀚无际的大漠是“自然律”无序死寂的熵增状态,那么广阔无垠、生机盎然的草原是“自然律”有序而欣欣向荣的动态稳定结构。因此,大漠使人感到肃穆、苍茫,令人沉思,让人回想起生命历程的种种困顿和坎坷;而草原则使人兴奋、雀跃,让人感到生命的欢乐和幸福。

e=2.71828……是“自然律”的一种量的表达。“自然律”的形象表达是螺线。螺线的数学表达式通常有下面五种:(1)对数螺线;(2)阿基米德螺线;(3)连锁螺线;(4)双曲螺线;(5)回旋螺线。对数螺线在自然界中最为普遍存在,其它螺线也与对数螺线有一定的关系,不过目前我们仍未找到螺线的通式。对数螺线是1638年经笛卡尔引进的,后来瑞士数学家雅各·伯努利曾详细研究过它,发现对数螺线的渐屈线和渐伸线仍是对数螺线,极点在对数螺线各点的切线仍是对数螺线,等等。伯努利对这些有趣的性质惊叹不止,竟留下遗嘱要将对数螺线画在自己的墓碑上。

英国著名画家和艺术理论家荷迦兹深深感到:旋涡形或螺线形逐渐缩小到它们的中心,都是美的形状。事实上,我们也很容易在古今的艺术大师的作品中找到螺线。为什么我们的感觉、我们的“精神的”眼睛经常能够本能地和直观地从这样一种螺线的形式中得到满足呢?这难道不意味着我们的精神,我们的“内在”世界同外在世界之间有一种比历史更原始的同构对应关系吗?

我们知道,作为生命现象的基础物质蛋白质,在生命物体内参与着生命过程的整个工作,它的功能所以这样复杂高效和奥秘无穷,是同其结构紧密相关的。化学家们发现蛋白质的多钛链主要是螺旋状的,决定遗传的物质——核酸结构也是螺螺状的。

古希腊人有一种称为风鸣琴的乐器,当它的琴弦在风中振动时,能产生优美悦耳的音调。这种音调就是所谓的“涡流尾迹效应”。让人深思的是,人类经过漫长岁月进化而成的听觉器官的内耳结构也具涡旋状。这是为便于欣赏古希腊人的风鸣琴吗?还有我们的指纹、发旋等等,这种审美主体的生理结构与外在世界的同构对应,也就是“内在”与“外在”和谐的自然基础。

有人说数学美是“一”的光辉,它具有尽可能多的变换群作用下的不变性,也即是拥有自然普通规律的表现,是“多”与“一”的统一,那么“自然律”也同样闪烁着“一”的光辉。谁能说清e=2.71828……给数学家带来多少方便和成功?人们赞扬直线的刚劲、明朗和坦率,欣赏曲线的优美、变化与含蓄,殊不知任何直线和曲线都可以从螺线中取出足够的部分来组成。有人说美是主体和客体的同一,是内在精神世界同外在物质世界的统一,那么“自然律”也同样有这种统一。人类的认识是按否定之否定规律发展的,社会、自然的历史也遵循着这种辩证发展规律,是什么给予这种形式以生动形象的表达呢?螺线!

有人说美在于事物的节奏,“自然律”也具有这种节奏;有人说美是动态的平衡、变化中的永恒,那么“自然律”也同样是动态的平衡、变化中的永恒;有人说美在于事物的力动结构,那么“自然律”也同样具有这种结构——如表的游丝、机械中的弹簧等等。

“自然律”是形式因与动力因的统一,是事物的形象显现,也是具象和抽象的共同表达。有限的生命植根于无限的自然之中,生命的脉搏无不按照宇宙的旋律自觉地调整着运动和节奏……有机的和无机的,内在的和外在的,社会的和自然的,一切都合而为一。这就是“自然律”揭示的全部美学奥秘吗?不!“自然律”永远具有不能穷尽的美学内涵,因为它象征着广袤深邃的大自然。正因为如此,它才吸引并且值的人们进行不懈的探索,从而显示人类不断进化的本质力量。(原载《科学之春》杂志1984年第4期,原题为:《自然律——美学家和艺术家的瑰宝》)


附:
这是小数点后面两千位:
e=:2.71828 18284 59045 23536 02874 71352 66249 77572 47093 69995 95749 66967 62772 40766 30353 54759 45713 82178 52516 64274 27466 39193 20030 59921 81741 35966 29043 57290 03342 95260 59563 07381 32328 62794 34907 63233 82988 07531 95251 01901 15738 34187 93070 21540 89149 93488 41675 09244 76146 06680 82264 80016 84774 11853 74234 54424 37107 53907 77449 92069 55170 27618 38606 26133 13845 83000 75204 49338 26560 29760 67371 13200 70932 87091 27443 74704 72306 96977 20931 01416 92836 81902 55151 08657 46377 21112 52389 78442 50569 53696 77078 54499 69967 94686 44549 05987 93163 68892 30098 79312 77361 78215 42499 92295 76351 48220 82698 95193 66803 31825 28869 39849 64651 05820 93923 98294 88793 32036 25094 43117 30123 81970 68416 14039 70198 37679 32068 32823 76464 80429 53118 02328 78250 98194 55815 30175 67173 61332 06981 12509 96181 88159 30416 90351 59888 85193 45807 27386 67385 89422 87922 84998 92086 80582 57492 79610 48419 84443 63463 24496 84875 60233 62482 70419 78623 20900 21609 90235 30436 99418 49146 31409 34317 38143 64054 62531 52096 18369 08887 07016 76839 64243 78140 59271 45635 49061 30310 72085 10383 75051 01157 47704 17189 86106 87396 96552 12671 54688 95703 50354 02123 40784 98193 34321 06817 01210 05627 88023 51930 33224 74501 58539 04730 41995 77770 93503 66041 69973 29725 08868 76966 40355 57071 62268 44716 25607 98826 51787 13419 51246 65201 03059 21236 67719 43252 78675 39855 89448 96970 96409 75459 18569 56380 23637 01621 12047 74272 28364 89613 42251 64450 78182 44235 29486 36372 14174 02388 93441 24796 35743 70263 75529 44483 37998 01612 54922 78509 25778 25620 92622 64832 62779 33386 56648 16277 25164 01910 59004 91644 99828 93150 56604 72580 27786 31864 15519 56532 44258 69829 46959 30801 91529 87211 72556 34754 63964 47910 14590 40905 86298 49679 12874 06870 50489 58586 71747 98546 67757 57320 56812 88459 20541 33405 39220 00113 78630 09455 60688 16674 00169 84205 58040 33637 95376 45203 04024 32256 61352 78369 51177 88386 38744 39662 53224 98506 54995 88623 42818 99707 73327 61717 83928 03494 65014 34558 89707 19425 86398 77275 47109 62953 74152 11151 36835 06275 26023 26484 72870 39207 64310 05958 41166 12054 52970 30236 47254 92966 69381 15137 32275 36450 98889 03136 02057 24817 65851 18063 03644 28123 14965 50704 75102 54465 01172 72115 55194 86685 08003 68532 28183 15219 60037 35625 27944 95158 28418 82947 87610 85263 98139

数学里自然对数就是ln(x),
当然不同语言,函数名也不一样。具体要查语言参考。

Ln(x),主要用于求n次方时的运算,
x^n=exp(n*ln(x))

书上说得很清楚


什么是自然对数函数?
数学里自然对数就是ln(x),当然不同语言,函数名也不一样。具体要查语言参考。

自然对数是什么,为什么要用自然对数?
自然对数之所以被广泛使用,主要有以下几个原因:1. **微积分的简化**:自然对数在微积分中有着重要的作用,尤其是在处理指数增长或衰减的问题时。因为 \\( e \\) 是最基本、最重要的常数之一,它的自然对数函数 \\( \\ln(e) = 1 \\) 提供了极大的方便。2. **自然对数的基本性质**:自然对数...

自然对数是什么函数?
X的取值范围也是(0,+∞)。如果是ln(x+1),则其x的取值范围需要满足x+1>0,其他的以此类推。函数lnX是自然对数函数,是对数函数的一种,由于对数的定义域为(0,+∞),则lnX>0。因此函数lnX,X的取值范围也是(0,+∞),在次范围上进行函数的求职即可。

什么是自然对数底数?
ln的定义域是x>0,或者表达为(0,+∞)。自然对数是以常数e为底数的对数,记作lnN(N>0)。根据可导必连续的性质,lnx在(0,+∞)上处处连续、可导。其导数为1\/x>0,所以在(0,+∞)单调增加。又根据反常积分分别发散可知,函数的定义域为(0,+∞),以e为底,值域为R。自然对数 e在...

函数y= ln(x)是什么函数?
函数 y = ln(x) 表示自然对数函数,其中 x 表示函数的输入值,y 表示函数的输出值。关于函数 y = ln(x) 的性质和图像,有以下几点:1. 定义域和值域:- 定义域:自然对数函数的定义域为 x > 0,即只有正实数才能作为输入。- 值域:自然对数函数的值域为负无穷到正无穷,即所有实数都可以作为...

自然对数公式是什么?
ln函数公式:ln(MN)=lnM+lnN。自然对数是以常数e为底数的对数,记作lnN(N>0)。在物理学,生物学等自然科学中有重要的意义,一般表示方法为lnx。数学中也常见以logx表示自然对数。在数学中,对数是对求幂的逆运算,正如除法是乘法的倒数,反之亦然。这意味着一个数字的对数是必须产生另一个固定...

自然对数是什么意思
就是以无理数e为底数的对数。比如说10的自然对数,就是以e为底,10的对数。写作ln10,大概等于2.3 e是一个无理数,大约等于2.71828

什么是ln函数?
LN函数是自然对数函数,常用于数学、物理、工程等领域,以下是LN函数的六个基本公式:1、ln(xy)=ln(x)+ln(y)(对数乘法公式)该公式表示,两个数的乘积的自然对数等于这两个数分别取自然对数后再相加。2、ln(x\/y)=ln(x)-ln(y)(对数除法公式)该公式表示,两个数的商的自然对数等于这两个...

ln函数是什么意思?
自然对数与指数函数的关系:自然对数和指数函数互为逆函数。指数函数的一般形式是“f(x)=a^x(a>0且a≠1)”,它的逆函数就是自然对数函数f(x)=ln(x)。也就是说,自然对数的功能和指数函数的完全相反。总之,自然对数具有定义域、单调递增、微分、运算规则、无穷大和无穷小等基本性质。这些性质在...

excel中自然对数函数LN该怎么使用?
2、插入exp函数,函数的格式是=Exp( number ),number参数是底数e的指数。3、插入ln函数,函数的格式是=ln(number),number参数是想要计算其自然对数的正实数。4、我们可以看到结果上exp函数和ln函数互为自然对数中的指数和底,两个函数其实就是颠倒函数。5、记住这两个函数求的是自然对数,如果需要...

北市区17184126422: 对数函数是什么?不懂? -
莱温尼膜: 您好,很高兴为您解答:一般地,如果a(a大于0,且a不等于1)的b次幂等于N,那么数b叫做以a为底N的对数,记作log aN=b,读作以a为底N的对数,其中a叫做对数的底数,N叫做真数.一般地,函数y=log(a)X,(其中a是常数,a>0且a不等...

北市区17184126422: 一些高一的数学知识.1.常用对数函数________2.自然对数函数________反函数:对数函数_________和指数函数_______互为反函数.一般地,函数y=f(x)的... -
莱温尼膜:[答案] 1.常用对数函数是以10为底的对数函数,即f(x)=lgX 2.自然对数函数是以e为底的对数函数,即f(x)=lnX 反函数:对数函数_f(x)=logaX(a是底数)和指数函数f(x)=x的a次方,互为反函数.一般地,函数y=f(x)的图像和它的反函数的图像关于直线y=x对称. 3.函...

北市区17184126422: 数学符号ln是什么意思 -
莱温尼膜: ln在数学里表示的是以常数e(无理数,约等于2.71828...)为底的自然对数符号.即lnm=loge(m) 其中,log (英语名词:logarithms)表示的是对数运算. 当a^b=n时,也可表示为log(a)(n)=b.其中,a叫做“底数”,n叫做“真数”,b叫做“以a为底的n的对数”. log(a)(n)函数叫做对数函数.

北市区17184126422: 数学中的自然对数e值是什么?它是怎样被估算出来的 -
莱温尼膜:[答案] e,作为数学常数,是自然对数函数的底数.有时称它为欧拉数(Euler number),以瑞士数学家欧拉命名;也有个较鲜见的名字纳皮尔常数,以纪念苏格兰数学家约翰·纳皮尔 (John Napier)引进对数.它就像圆周率π和虚数单位i,e是数学中最重要的...

北市区17184126422: 什么叫对数函数 -
莱温尼膜: 真数式子没根号那就只要求真数式大于零,如果有根号,要求真数大于零还要保证根号里的式子大于等于零, 底数则要大于0且不为1 对数函数的底数为什么要大于0且不为1? 【在一个普通对数式里 a

北市区17184126422: 对数是什麽 -
莱温尼膜: 对数的概念 如果a的n次方等于b(a大于0,且a不等于1),那么数n叫做以a为底b的对数,记做n=loga的b次方,也可以说log(a)b=n.其中,a叫做“底数”,b叫做“真数”,n叫做“以a为底b的对数”. 相应地,函数y=logaX叫做对数函数.对...

北市区17184126422: 对数函数的基本知识 -
莱温尼膜: 1.如果a的n次方等于b(a大于0,且a不等于1),那么数x叫做以a为底N的对数,5261记作.其中,a叫做对数的底数,b叫做真数,n叫做“以a为底b的对数”. 2.特别地,我们称以10为底的对数叫做常用对数,并把记为lg. 称以无理数e(e=2.71828......

北市区17184126422: 一般我们把形如什么的函数叫做对数函数 -
莱温尼膜: 一般地,函数y=logax(a>0,且a≠1)叫做对数函数,也就是说以幂(真数)为自变量,指数为因变量,底数为常量的函数,叫对数函数~~百度的啦~ 形如 logaX 的称之为对数函数 a在右下角

北市区17184126422: 什么叫做函数?函数包括那些?自然对数是什么?什么叫做函数?函数都包括那些?自然对数是什么?指数是什么?自然对数和指数怎么求?不要说些没用的! -
莱温尼膜:[答案] 在数学领域,函数是一种关系,这种关系使一个集合里的每一个元素对应到另一个(可能相同的)集合里的唯一元素 函数包括: 复合函数: 有3个变量,y是u的函数,y=ψ(u),u是x的函数,u=f(x),往往能形成链:y通过中间变量u构成了x的函数: x→u...

北市区17184126422: 自然数.有理数.实数.对数.真数.是什么概念?自然数.有理数.实数.对数.真数.分别是什么概念.不懂. -
莱温尼膜:[答案] 【自然数】 表示物体个数的1、2、3、4···等都称为自然数【有理式】 只含有加、减、乘、除和乘方运算的代数式叫有理式【实数】包括有理数和无理数.其中无理数就是无限不循环小数,有理数就包括整数和分数.【对数和真数】如果a^n=b,那...

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