对数的发明及其相关历史分析

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对数的发明及其相关历史分析

对数为什么叫对数

对数 开放分类: 数学、概念 目录 • 对数的概念 • 对数的历史 • 对数的性质及推导 • 函数图象 • 其他性质 对数的概念 英语名词:logarithms 如果a^b=n,那么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。

对数函数中x的定义域是x>0,零和负数没有对数;a的定义域是a>0且a≠1。对数的历史 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:n 0、1、2、3、 4、 5、 6、 7 、 8 、 9 、 10 、 11 、 12 、 13 、 14 、…… 2^n 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(PierreSimonLaplace,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”。对数的性质及推导 定义: 若a^n=b(a>0且a≠1) 则n=log(a)(b) 基本性质: 1、a^(log(a)(b))=b 2、log(a)(MN)=log(a)(M)+log(a)(N); 3、log(a)(M÷N)=log(a)(M)-log(a)(N); 4、log(a)(M^n)=nlog(a)(M) 推导 1、因为n=log(a)(b),代入则a^n=b,即a^(log(a)(b))=b。

2、MN=M*N 由基本性质1(换掉M和N) a^[log(a)(MN)] = a^[log(a)(M)]*a^[log(a)(N)] 由指数的性质 a^[log(a)(MN)] = a^[log(a)(M)] + [log(a)(N)] 又因为指数函数是单调函数,所以 log(a)(MN) = log(a)(M) + log(a)(N) 3、与(2)类似处理 MN=M÷N 由基本性质1(换掉M和N) a^[log(a)(M÷N)] = a^[log(a)(M)]÷a^[log(a)(N)] 由指数的性质 a^[log(a)(M÷N)] = a^[log(a)(M)] - [log(a)(N)] 又因为指数函数是单调函数,所以 log(a)(M÷N) = log(a)(M) - log(a)(N) 4、与(2)类似处理 M^n=M^n 由基本性质1(换掉M) a^[log(a)(M^n)] = a^[log(a)(M)]^n 由指数的性质 a^[log(a)(M^n)] = a^[log(a)(M)]*n 又因为指数函数是单调函数,所以 log(a)(M^n)=nlog(a)(M) 函数图象1.对数函数的图象都过(1,0)点.2.对于y=log(a)(n)函数, ①,当0②当a>1时,图象上显示函数为(0,+∞)单增,随着a的增大,图象逐渐以(1.0)点为轴逆时针转动,但不超过X=1.3.与其他函数与反函数之间图象关系相同,对数函数和指数函数的图象关于直线y=x对称.其他性质 性质一:换底公式 log(a)(N)=log(b)(N)÷log(b)(a) 推导如下:N = a^[log(a)(N)] a = b^[log(b)(a)] 综合两式可得 N = b^[log(b)(a)]^[log(a)(N)] = b^[log(a)(N)]*[log(b)(a)] 又因为N=b^[log(b)(N)] 所以 b^[log(b)(N)] = b^[log(a)(N)]*[log(b)(a)] 所以 log(b)(N) = [log(a)(N)]*[log(b)(a)] 这步不明白或有疑问看上面的 所以log(a)(N)=log(b)(N) / log(b)(a) 性质二:(不知道什么名字) log(a^n)(b^m)=m/n*[log(a)(b)] 推导如下:由换底公式[lnx是log(e)(x)e称作自然对数的底] log(a^n)(b^m)=ln(a^n)÷ln(b^n) 由基本性质4可得 log。

对数函数的历史

对数的缘起

对数产生于以加减运算代替乘除运算的探索中。

以加(减)代乘(除)的想法早就存在了。一个简单的三位数乘法(例如265*438),一般需要四次运算才能得出结果,但同样数字的加法却只需一次运算。涉及的数字越大,则乘(或除)所需要的运算次数比加(或减)所需要的运算次数相差越多。因此,在6世纪以前,就曾有人作过尝试,试图实现以加(减)代乘(除)。但由于压力不大,并不感到非如此不可,因此未能达到目的。

16世纪中叶,由于天文和航海而引起的大量的精力,而且难以精确。于是,以加(减)代乘(除)的设想再次被提出,并被作为必须解决的问题加以考虑了。

起初,曾考虑采用以下两个公式来实现乘除向加减的转化:

但由于它们都需要通过另一种运算(三角或平方)来实现转化,并不真正地提高效率,所以很快就被搁置不用了。

能不能使乘(除)直接向加(减)转化呢?能!1484年,法国数学家舒开通过把等差数列与等比数列,如:

0,1,2,3,4,···等差,

1,2,4,8,16,···等比,

0,1,2,3,4,···等差,

1,3,9,27,81,···等比,

比较后发现:等比数列右任何两项的积,可以用与这两项序号对应的等差数列的的来表示¹。由于当时舒开并不办图解决这个问题,因此他仅提出了这个发现,而没加以深入地研究。

半个世纪后,同样的事实再次被德国数学家史提非提出。史提大是大非以如下一组数列为例指出:“等比数列中数的乘、除、乘方、开方可以转化为等差数列中数的加、减、乘、除来实现。”

···,-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4,5,6,···

如4*8,因为4和8对应的等差数列的数分别是2和3,而2+3=5,所以4*8的结果是5所对应的等比数列中的数32。双如82,因为8对应的等差数列中的数是3,3*2=6,所以82的结果是6所对应的等比数列中的数64。

就这样,史提非轻巧地实现了运算的转化,并且他意识到:“只要把这个思想进一步发挥,那么必定能得出关于数的性质的全新的论述。”遗憾的是,史提非后来再也没有进行深入的研究,他放弃了进一步发挥思想的权利,因而也就失去了对数发发明者的资格。

对数的发明原理,及是什么情况下根据什么数学问题发明的,那个问

苏格兰数学家纳皮尔,在研究天文学的过程中,为了简化其中的计算而发明了对数.16世纪前半叶,欧洲人热衷于地理探险和海洋贸易,需要更为准确的天文知识,而天文学的研究中,需要大量烦琐的计算,特别是三角函数的连乘,天文学家们苦不堪言。

德国数学家约翰·维尔纳首先推出了三角函数的积化和差公式,即 sinα·sinβ=[cos(α-β)-cos(α+β)]/2 ,cosα·cosβ=[cos(α-β)+cos(α+β)]/2 .大大简化了三角函数连乘的计算。比如,计算sin67°34\'*sin9°3\',可以从三角函数表查出sin67°34\'=0.92432418,sin9°3\'=0.15729632。

但随后的乘法的计算十分烦琐,且容易出错。(请你不用计算器,手算一下0.92432418*0.15729632=?,记住还要验算一遍,以保证计算正确哦!)用维尔纳的三角函数积化和差公式,计算就大大简便了:sin67°34\'*sin9°3\' =cos(67°34\'-9°3\')-cos(67°34\'+9°3\') =[cos(58°31\')-cos(76°37\')]/2 =[0.52225052-0.23146492]/2 =0.14539280 这个公式还可以用于把任何二个数的乘法计算转为加减法计算,方法如下:若求小于1的二个数a与b的乘积可以先由反三角函数表查得使a=sinα=a ,sinβ=b的α与β,然后计算(α-β)和(α+β),再由三角函数表查得cos(α-β)与cos(α+β) ,最后应用上面的公式求出它们的一半,就得所要求的数。

由于大于1的数可用小于1的数乘上10n 表示,因此上面的两个公式实际上对于任意两个数都是适宜的。但这样做同样太繁杂了,况且还不能直接应用于除法、乘方和开方,因此,寻找更好的计算迫在眉睫。

2、对数产生的前奏 请你观察下面两个数列,并找出规律:1, 2, 4, 8,16,32,64,128,256,512,1024,2048, 4096,8192,16384⋯⋯0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14⋯⋯ 德国数学家Stifel (1487~1567)在观察上述两个数列时,称上排的数为 “原数”, 下排的数为“代表数” (德文Exponent) , Stifel发现,上一排数之间的乘、除运算结果与下一排数之间的加、减运算结果有一种对应关系。Stifel指出:“欲求上边任两数的积(商),只要先求出其下边代表数的和(差),然后再把这个和(差)对向上边的一个原数,则此原数即为所求之积(商)。”

比如,计算16*1024,只要计算16的“代表数” 4、1024的“代表数” 10之和4+10=14,再查出与“代表数” 14相对应的“原数” 16384,就得到16*1024的乘积。实际上, Stifel已经掌握了对数运算法则,因为Stifel所谓的“代表数”,本质上是“原数”以2为底的对数。

说明:上一排原数可写为以2为底的指数函数,则数列对为:20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 210, 211, 212, 213 214 ⋯⋯ 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13 14 ⋯⋯ 则16*128实际上就是24*27=24+7=211=2048。此法可推广到任何二个数的乘除运算。

比如计算17951235*0.08304115,设17951235=aX, 0.08304115=aY,则17951235*0.08304115=aX *aY=aX+Y。这里x是17951235的(以a为底的)对数,y是0.08304115的(以a为底的)对数。

底a是可以任意指定的,我们指定a=10,则只要查表得到这二个数的常用对数(以10为底的对数称为常用对数) x=lg 17951235=7.2540943323和y=lg0.08304115=-1.0807066451,计算x+y=6.1733876872,再查表得6.1733876872的(以10为底的)指数函数,106.1733876872=1490691.1983就得到了17951235的乘积。这就是后来的“对数简化运算”的方法。

但由于当时没有分数指数的概念,人们还完全想不到这样的原理。Stifel尝试做任何两个数乘除时,遇到用数列不能解决的情况,他感到束手无策,他说:“这个问题太狭窄了,所以不值得研究”,只好“鸣金收兵”。

3、对数的发明 对数的概念,首先是由苏格兰数学家John Napier(纳皮尔,1550~1617)提出的。那时候天文学是热门学科。

可是由于数学的局限性,天文学家不得不花费很大精力去计算那些繁杂的“天文数字”,浪费了若干年甚至毕生的宝贵时间。Napier也是一位天文爱好者,他感到,“没有什么会比数学的演算更加令人烦恼……诸如一些大数的乘、除、平方、立方、开方……因此我开始考虑……怎样才能排除这些障碍。”

经20年潜心研究大数的计算技术,他终于独立发明了对数,并于1614年出版的名著《奇妙的对数表的描述》("Mirifici logarithmorum canonis descriptio"),中阐明了对数原理,后人称为纳皮尔对数(NaplogX)。这让他在数学史上被重重地记上一笔。

1616年Briggs(亨利·布里格斯,1561–1630)去拜访Napier,建议将对数改良一下以10为基底的对数表最为方便,这也就是后来常用的对数了。可惜Napier隔年于1617年春天去世,后来就由Briggs以毕生精力继承纳皮尔的未竟事业,他于1619年发表了《奇妙对数规则的结构》,于书中详细阐述了对数计算和造对数表的方法,1624年出版了《对数算术》一书,公布了以10为底的14位对数表,并称以10为底的对数为常用对数。

对数表这一惊人发明很快传遍了欧洲大陆。开普勒利用对数表简化了行星轨道的复杂计算。

伽利略发出了豪言壮语:“给我时间、空间和对数,我可以创造出一个宇宙来。”数学家拉普拉斯说:“对数用缩短计算的时间来。

对数函数的发展史

历史表明,重要数学概念对数学发展的作用是不可估量的,函数概念对数学发展的影响,可以说是贯穿古今、旷日持久、作用非凡,回顾函数概念的历史发展,看一看函数概念不断被精炼、深化、丰富的历史过程,是一件十分有益的事情,它不仅有助于我们提高对函数概念来龙去脉认识的清晰度,而且更能帮助我们领悟数学概念对数学发展,数学学习的巨大作用. (一) ??马克思曾经认为,函数概念来源于代数学中不定方程的研究.由于罗马时代的丢番图对不定方程已有相当研究,所以函数概念至少在那时已经萌芽. ??自哥白尼的天文学革命以后,运动就成了文艺复兴时期科学家共同感兴趣的问题,人们在思索:既然地球不是宇宙中心,它本身又有自转和公转,那么下降的物体为什么不发生偏斜而还要垂直下落到地球上?行星运行的轨道是椭圆,原理是什么?还有,研究在地球表面上抛射物体的路线、射程和所能达到的高度,以及炮弹速度对于高度和射程的影响等问题,既是科学家的力图解决的问题,也是军事家要求解决的问题,函数概念就是从运动的研究中引申出的一个数学概念,这是函数概念的力学来源. (二) ??早在函数概念尚未明确提出以前,数学家已经接触并研究了不少具体的函数,比如对数函数、三角函数、双曲函数等等.1673年前后笛卡儿在他的解析几何中,已经注意到了一个变量对于另一个变量的依赖关系,但由于当时尚未意识到需要提炼一般的函数概念,因此直到17世纪后期牛顿、莱布尼兹建立微积分的时候,数学家还没有明确函数的一般意义. ??1673年,莱布尼兹首次使用函数一词表示“幂”,后来他用该词表示曲线上点的横坐标、纵坐标、切线长等曲线上点的有关几何量.由此可以看出,函数一词最初的数学含义是相当广泛而较为模糊的,几乎与此同时,牛顿在微积分的讨论中,使用另一名词“流量”来表示变量间的关系,直到1689年,瑞士数学家约翰·贝努里才在莱布尼兹函数概念的基础上,对函数概念进行了明确定义,贝努里把变量x和常量按任何方式构成的量叫“x的函数”,表示为yx. ??当时,由于连接变数与常数的运算主要是算术运算、三角运算、指数运算和对数运算,所以后来欧拉就索性把用这些运算连接变数x和常数c而成的式子,取名为解析函数,还将它分成了“代数函数”与“超越函数”. ??18世纪中叶,由于研究弦振动问题,达朗贝尔与欧拉先后引出了“任意的函数”的说法.在解释“任意的函数”概念的时候,达朗贝尔说是指“任意的解析式”,而欧拉则认为是“任意画出的一条曲线”.现在看来这都是函数的表达方式,是函数概念的外延. (三) ??函数概念缺乏科学的定义,引起了理论与实践的尖锐矛盾.例如,偏微分方程在工程技术中有广泛应用,但由于没有函数的科学定义,就极大地限制了偏微分方程理论的建立.1833年至1834年,高斯开始把注意力转向物理学.他在和W·威伯尔合作发明电报的过程中,做了许多关于磁的实验工作,提出了“力与距离的平方成反比例”这个重要的理论,使得函数作为数学的一个独立分支而出现了,实际的需要促使人们对函数的定义进一步研究. ??后来,人们又给出了这样的定义:如果一个量依赖着另一个量,当后一量变化时前一量也随着变化,那么第一个量称为第二个量的函数.“这个定义虽然还没有道出函数的本质,但却把变化、运动注入到函数定义中去,是可喜的进步.” ??在函数概念发展史上,法国数学家富里埃的工作影响最大,富里埃深刻地揭示了函数的本质,主张函数不必局限于解析表达式.1822年,他在名著《热的解析理论》中说,“通常,函数表示相接的一组值或纵坐标,它们中的每一个都是任意的……,我们不假定这些纵坐标服从一个共同的规律;他们以任何方式一个挨一个.”在该书中,他用一个三角级数和的形式表达了一个由不连续的“线”所给出的函数.更确切地说就是,任意一个以2π为周期函数,在〔-π,π〕区间内,可以由 ?表示出,其中 ??富里埃的研究,从根本上动摇了旧的关于函数概念的传统思想,在当时的数学界引起了很大的震动.原来,在解析式和曲线之间并不存在不可逾越的鸿沟,级数把解析式和曲线沟通了,那种视函数为解析式的观点终于成为揭示函数关系的巨大障碍. ??通过一场争论,产生了罗巴切夫斯基和狄里克莱的函数定义. ??1834年,俄国数学家罗巴切夫斯基提出函数的定义:“x的函数是这样的一个数,它对于每个x都有确定的值,并且随着x一起变化.函数值可以由解析式给出,也可以由一个条件给出,这个条件提供了一种寻求全部对应值的方法.函数的这种依赖关系可以存在,但仍然是未知的.”这个定义建立了变量与函数之间的对应关系,是对函数概念的一个重大发展,因为“对应”是函数概念的一种本质属性与核心部分. ??1837年,德国数学家狄里克莱(Dirichlet)认为怎样去建立x与y之间的关系无关紧要,所以他的定义是:“如果对于x的每一值,y总有完全确定的值与之对应,则y是x的函数.” ??根据这个定义,即使像如下表述的,它仍然被说成是函数(狄里克莱函数): f(x)= 1???(x为有理数), 0???(x为无。

函数,对数函数是什么时候发明的,是谁发明的

对数函数的历史:

16世纪末至17世纪初的时候,当时在自然科学领域(特别是天文学)的发展上经常遇到大量精密而又庞大的数值计算,於是数学家们为了寻求化简的计算方法而发明了对数.

德国的史提非(1487-1567)在1544年所著的《整数算术》中,写出了两个数列,左边是等比数列(叫原数),右边是一个等差数列(叫原数的代表,或称指数,德文是Exponent ,有代表之意).

欲求左边任两数的积(商),只要先求出其代表(指数)的和(差),然后再把这个和(差)对向左边的一个原数,则此原数即为所求之积(商),可惜史提非并未作进一步探索,没有引入对数的概念.

纳皮尔对数值计算颇有研究.他所制造的「纳皮尔算筹」,化简了乘除法运算,其原理就是用加减来代替乘除法.他发明对数的动机是为寻求球面三角计算的简便方法,他依据一种非常独等的与质点运动有关的设想构造出所谓对数方 法,其核心思想表现为算术数列与几何数列之间的联系.在他的《奇妙的对数表的描述》中阐明了对数原理,后人称为 纳皮尔对数,记为Nap.㏒x,它与自然对数的关系为

Nap.㏒x=107㏑(107/x)

由此可知,纳皮尔对数既不是自然对数,也不是常用对数,与现今的对数有一定的距离.

瑞士的彪奇(1552-1632)也独立地发现了对数,可能比纳皮尔较早,但发表较迟(1620).

英国的布里格斯在1624年创造了常用对数.

1619年,伦敦斯彼得所著的《新对数》使对数与自然对数更接近(以e=2.71828为底).

对数的发明为当时社会的发展起了重要的影响,正如科学家伽利略(1564-1642)说:「给我时间,空间和对数,我可以创造出一个宇宙」.又如十八世纪数学家拉普拉斯( 1749-1827)亦提到:「对数用缩短计算的时间来使天文学家的寿命加倍」.

最早传入我国的对数著作是《比例与对数》,它是由波兰的穆尼斯(1611-1656)和我国的薛凤祚在17世纪中叶合 编而成的.当时在lg2=0.3010中,2叫「真数」,0.3010叫做「假数」,真数与假数对列成表,故称对数表.后来改用 「假数」为「对数」.

我国清代的数学家戴煦(1805-1860)发展了多种的求对数的捷法,著有《对数简法》(1845)、《续对数简法》(1846)等.1854年,英国的数学家艾约瑟(1825-1905) 看到这些著作后,大为叹服.

当今中学数学教科书是先讲「指数」,后以反函数形式引出「对数」的概念.但在历史上,恰恰相反,对数概念不是来自指数,因为当时尚无分指数及无理指数的明确概念.布里格斯曾向纳皮尔提出用幂指数表示对数的建议.1742年 ,J.威廉(1675-1749)在给G.威廉的《对数表》所写的前言中作出指数可定义对数.而欧拉在他的名著《无穷小 分析寻论》(1748)中明确提出对数函数是指数函数的逆函数,和现在教科书中的提法一致.

追问:

请问还有指数函数和幂函数吗,

指数函数 指数函数的一般形式为y=a^x(a>0且不=1) ,从上面我们对于幂函数的讨论就可以知道,要想使得x能够取整个实数集合为定义域,则只有使得 如图所示为a的不同大小影响函数图形的情况。 在函数y=a^x中可以看到: (1) 指数函数的定义域为所有实数的集合,这里的前提是a大于0且不等于1,对于a不大于0的情况,则必然使得函数的定义域不存在连续的区间,因此我们不予考虑, 同时a等于0一般也不考虑。 (2) 指数函数的值域为大于0的实数集合。 (3) 函数图形都是下凹的。 (4) a大于1,则指数函数单调递增;a小于1大于0,则为单调递减的。 (5) 可以看到一个显然的规律,就是当a从0趋向于无穷大的过程中(当然不能等于0),函数的曲线从分别接近于Y轴与X轴的正半轴的单调递减函数的位置,趋向分别接近于Y轴的正半轴与X轴的负半轴的单调递增函数的位置。其中水平直线y=1是从递减到递增的一个过渡位置。 (6) 函数总是在某一个方向上无限趋向于X轴,永不相交。 (7) 函数总是通过(0,1)这点 (8) 显然指数函数无界。 (9) 指数函数既不是奇函数也不是偶函数。 (10)当两个指数函数中的a互为倒数是,此函数图像是偶函数 幂函数个人暂时无资料,有性质你要不要

指数的发展史是什么

在乘方a^n中,其中的a叫做底数,n叫做指数,结果叫幂,读“mì”。

对数方法是苏格兰的 Merchiston 男爵约翰·纳皮尔1614年在书《Mirifici Logarithmorum Canonis Descriptio》中首次公开提出的,(Joost Bürgi独立的发现了对数;但直到 Napier 之后四年才发表)。这个方法对科学进步有所贡献,特别是对天文学,使某些繁难的计算成为可能。在计算器和计算机发明之前,它持久的用于测量、航海、和其他实用数学分支中。 约翰·纳皮尔/约翰·奈皮尔/约翰·内皮尔(John Napier,1550~1617),苏格兰数学家、神学家,对数的发明者。 Napier出身贵族,于1550年在苏格兰爱丁堡附近的小镇梅奇斯顿(Merchiston Castle,Edinburgh,Scotland)出生,是Merchiston城堡的第八代地主,未曾有过正式的职业。 年轻时正值欧洲掀起宗教革命,他行旅其间,颇有感触。苏格兰转向新教,他也成了写文章攻击旧教(天主教)的急先锋(主要文章于1593年写成)。其时传出天主教的西班牙要派无敌舰队来攻打,Napier就研究兵器(包括拏炮、装甲马车、潜水艇等)准备与其拼命。虽然Napier的兵器还没制成,英国已把无敌舰队击垮,他还是成了英雄人物。 他一生研究数学,以发明对数运算而著称。那时候天文学家Tycho Brahe(第谷,1546~1601)等人做了很多的观察,需要很多的计算,而且要算几个数的连乘,因此苦不堪言。1594年,他为了寻求一种球面三角计算的简便方法,运用了独特的方法构造出对数方法。这让他在数学史上被重重地记上一笔,然而完成此对数却整整花了他20年的工夫。1614年6月在爱丁堡出版的第一本对数专著《奇妙的对数表的描述》("Mirifici logarithmorum canonis descriptio")中阐明了对数原理,后人称为纳皮尔对数:Nap logX。1616年Briggs(亨利·布里格斯,1561 - 1630)去拜访纳皮尔,建议将对数改良一下以十为基底的对数表最为方便,这也就是后来常用的对数了。可惜纳皮尔隔年于1617年春天去世,后来就由Briggs以毕生精力继承纳皮尔的未竟事业,以10为底列出一个很详细的对数表。并且于1619年发表了《奇妙对数规则的结构》,于书中详细阐述了对数计算和造对表的方法。 纳皮尔对数字计算特别有研究,他的兴趣在于球面三角学的运算,而球面三角学乃因应天文学的活动而兴起的。他重新建立了用于解球面直角三角形的10个公式的巧妙记法——圆的部分法则("纳皮尔圆部法则")和解球面非直角三角形的两个公式——"纳皮尔比拟式",以及做乘除法用的"纳皮尔算筹"。此外,他还发明了纳皮尔尺,这种尺子可以机械地进行数的乘除运算和求数的平方根。

发明对数的意义

对数方法是苏格兰的 Merchiston 男爵约翰·纳皮尔1614年在书《Mirifici Logarithmorum Canonis Descriptio》中首次公开提出的,(Joost Bürgi独立的发现了对数;但直到 Napier 之后四年才发表)。这个方法对科学进步有所贡献,特别是对天文学,使某些繁难的计算成为可能。在计算器和计算机发明之前,它持久的用于测量、航海、和其他实用数学分支中。

这一段话是百科上的

其实我觉得意义就在于简化计算

比如算n个数连乘很麻烦,但是只要取对数以后就变成了n个数相加,于是简化了计算过程

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