Svmmarivm
Haec lectio logarithmvm basis definit vt fvnctionem inversam exponentialis basis , et cvm eo logarithmvm natvralem et logarithmvm decimalem. Leges logarithmorvm (prodvcti, qvotientis et potentiae) et formvlam mvtationis basis cvm corollariis eivs demonstrat, monotoniam, signvm et delineationem fvnctionis logarithmi cvm asymptoto verticali investigat, et ostendit , et generatim logarithmvm nvmeri natvralis vno maioris in basi natvrali ad evm prima, irrationalem esse. Deinde logarithmvm decimalem adhibet ad digitos nvmeri nvmerandos sine eo scribendo, scalas logarithmicas acvsticae, chemiae et seismologiae describit, et principivm regvlae calcvlatoriae explicat, qvae nvmeros mvltiplicat longitvdines addendo.
Proposita discendi
- Logarithmvm vt fvnctionem inversam exponentialis definire, logarithmos simplices compvtare, et dominivm, copiam imaginvm et delineationem fvnctionis logarithmi agnoscere.
- Leges logarithmorvm et formvlam mvtationis basis demonstrare et adhibere.
- Monotoniam et signvm logarithmi secvndvm basim eivs determinare, et logarithmos per inaeqvalitates inter potentias integras circvmscribere.
- Logarithmo decimali vti ad digitos nvmerandos et ad scalas logarithmicas interpretandas, et irrationalitatem qvorvndam logarithmorvm demonstrare.
Logarithmvs vt fvnctio inversa exponentialis
In lectione de fvnctione exponentiali et potentia exponentis realis demonstratvm est, si et , fvnctionem qvae cviqve nvmero reali potentiam attribvit stricte crescentem esse si , et stricte decrescentem si ; et, per theorema de copia imaginvm fvnctionis exponentialis, ibi ope completvdinis nvmerorvm realivm et inaeqvalitatis Bernovllianae demonstratvm, eam praeterea qvemqve valorem positivvm exacte semel assvmere, ideoqve biiectionem esse ex in intervallvm . Per theorema de inversa fvnctionis stricte monotonae, in lectione de operationibvs fvnctionvm demonstratvm, haec fvnctio inversam habet. Qvod si ita est, pro qvoqve nvmero positivo exstat vnicvs exponens talis vt , et definitio infra posita sensvm habet.
Sint , cvm , et . Logarithmvs basis nvmeri , qvi scribitvr , est vnicvs nvmervs realis talis vt . Fvnctio , in definita et valores reales habens, est inversa exponentialis basis .
Logarithmvs igitvr qvaestioni de exponente respondet: est nvmervs ad qvem elevandvs est vt obtineatvr. Ita, cvm sit , , et, secvndvm lectionem de potentiis exponentis rationalis et radicalibvs, , habetvr:
Cvm et exponentialis basis inter se inversae sint, vtraqve dissolvit qvod altera facit: prima identitas valet pro omni positivo, secvnda pro omni reali.
Praesertim ex et colligvntvr et pro omni basi. Neqve nihilvm neqve nvmeri negativi logarithmvm habent, qvia omnis potentia basis positivae positiva est: nvllvs exstat talis vt . Dvae bases nomen proprivm habent. Basis , nvmervs in lectione de nvmero e et exponentiali natvrali investigatvs, dat logarithmvm natvralem, qvi scribitvr ; basis dat logarithmvm decimalem, qvi scribitvr . In mvltis libris et calcvlatricibvs scribitvr sine basi, modo pro natvrali, modo pro decimali; in hoc cvrsv basis semper scribitvr.
Logarithmi a Ioanne Nepero anno 1614 editi svnt, et Henricvs Briggs pavcis post annis primas tabvlas logarithmorvm decimalivm compvtavit. Plvs qvam tria saecvla ad calcvlos astronomiae, navigationis et artis machinalis contrahendos inserviervnt, qvia, vt infra demonstratvr, prodvcta in svmmas convertvnt. Delineatio logarithmi ex delineatione exponentialis obtinetvr per theorema de delineatione fvnctionis inversae, ex eadem lectione de fvnctione inversa: delineatio fvnctionis biiectivae et delineatio inversae eivs symmetricae svnt respectv rectae .
Delineationem fvnctionis ex delineatione exponentialis constrvimvs, eam respectv rectae reflectentes.
Demonstratio
Aliqvot pvncta delineationis fvnctionis compvtamvs: pro aeqvali , , et , potentia valet , , et .
Ex definitione, qvaeqve aeqvalitas dicit esse : pvncta delineationis logarithmi obtinentvr coordinatis permvtatis.
Idem de omnibvs pvnctis valet: pvnctvm in delineatione fvnctionis iacet si et solvm si in delineatione fvnctionis iacet. Ambae delineationes symmetricae svnt respectv rectae , et delineatio fvnctionis est reflexio delineationis exponentialis.
Reflexione dominivm et copia imaginvm permvtantvr: logarithmvs solvm pro nvmeris positivis definitvs est et omnes valores reales assvmit. Axis , ad qvem delineatio fvnctionis sinistrorsvm accedit, fit axis , ad qvem delineatio fvnctionis prope accedit.
Argvmentvm oneratvr…