若是你現(xiàn)在打開(kāi)高中課本,它會(huì)告訴你:先有指數(shù)后有對(duì),集合更在函數(shù)前。——對(duì)數(shù)是以指數(shù)的逆運(yùn)算登場(chǎng)的。 高中人教版教材目錄節(jié)選 但從歷史上看,對(duì)數(shù)卻是在指數(shù)之前被發(fā)明的。16世紀(jì)中期,歐洲的數(shù)學(xué)家開(kāi)始注意到類似下表的對(duì)應(yīng)關(guān)系:
按現(xiàn)在的觀點(diǎn)看,就是n次方,與n的對(duì)應(yīng)。 一開(kāi)始,數(shù)學(xué)家并沒(méi)有選擇以10為底,因?yàn)檫@樣真數(shù)變得太快了,3到4才增加了1,對(duì)應(yīng)的數(shù)就成了10倍,做表很難做。所以制作第一張大型對(duì)數(shù)表的納皮爾,選擇了1.0000001^100000作為底數(shù)((1+1/n)^n極限即為e=2.718……)。 納皮爾 但不得不承認(rèn),以10為底很好用。于是到了17世紀(jì)初,在納皮爾的朋友別爾基的努力下,以10為底的對(duì)數(shù)表被制作了出來(lái),它是一張包含了1~20000及90000~100000的14位常用對(duì)數(shù)表。 對(duì)數(shù)表節(jié)選 那這樣的表有什么用呢? 試想一下,在17世紀(jì),沒(méi)有計(jì)算器、計(jì)算機(jī)等電子設(shè)備,要算數(shù)只能手算。 假如你要筆算12345.6789*98765.4321…… 假如你是個(gè)天文學(xué)家,整天跟天文數(shù)字打交道,一天要算N個(gè)這樣的式子,還不能算錯(cuò)…… 但現(xiàn)在有了對(duì)數(shù)表,你只需要查一下12345.6789對(duì)應(yīng)的對(duì)數(shù)a,再查一下98765.4321對(duì)應(yīng)的對(duì)數(shù)b,算一下a+b,再找與a+b對(duì)應(yīng)的真數(shù),結(jié)果就有了。 也就是說(shuō),超級(jí)麻煩的n位數(shù)乘法,變成了3次查表+1次加法就搞定了,還能保證正確——表是死的,查到多少就是多少,不會(huì)錯(cuò)。 這就是對(duì)數(shù)公式的應(yīng)用 太省事了,所以拉普拉斯說(shuō)對(duì)數(shù)“使天文學(xué)家壽命倍增”。伽利略甚至說(shuō):“給我一個(gè)空間、時(shí)間及對(duì)數(shù),我即可創(chuàng)造一個(gè)宇宙。” 至于指數(shù)……對(duì)數(shù)發(fā)明20多年后,17世紀(jì)中期,笛卡爾才發(fā)明了指數(shù)符號(hào)。知道18世紀(jì),歐拉才指出:對(duì)數(shù)源于指數(shù)。歷史上發(fā)現(xiàn)的順序和課本中學(xué)習(xí)的順序正好相反,這也是數(shù)學(xué)史上的趣聞了。 |
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