Файл: Остапов Г.К. Логарифмы.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 04.04.2024

Просмотров: 148

Скачиваний: 3

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

7

<

-V <

 

0,4375 < .v < 0,5

16

 

 

 

 

 

32 <

X <

 

0,46875 < x < 0,5

15

 

^

_31_

0,46875 < x <0,484375

32 <

64

977

 

 

489_

0,477051 < x <0,477539

2048

 

^ "V ^

1024

 

 

Для экономии времени при вычислении лога­ рифмов ограничиваются вычислением их с точ­ ностью до 0,01 или 0,001 и лучше, конечно, брать небольшие числа.

Первый видоизмененный метод Бригса

Для вычисления натурального логарифма 10 Бригс предварительно извлекал 54 раза квад­ ратный корень из 10 и составил соответствую­ щую таблицу. Можно воспользоваться этой таблицей и элементарным методом вычислить десятичный логарифм.

Сущность этого метода заключается в сле­

дующем: необходимо то число,

логарифм кото­

рого мы

ищем,

представить

в виде

степени

с основанием 10, а для этого можно восполь­

зоваться

таблицей

для

v 10,

где п =

2, 4, 8,

16, . . . Точность, с которой вычисляется лога­

рифм числа, выражается

последней из

взятых

в показателе дроби ~^т-

 

 

Прежде чем дать

примеры

на

вычисление

логарифмов чисел по

этому методу, приведем

необходимую часть таблицы у

10:

153


у 10 = 1 0 2 =

io0’500000000 =

3,16227660

t

Ш =

1 0 4

=

Ю 0'250000000

=

1 ,7 7 8 2 7 9 4 1 0

t

TO =

1 0 8

=

1 0 ° '125000000

1 ,3 3 3 5 2 1 4 3 2

 

 

j_

 

 

 

 

 

TO =

1 0 1 6 =

Ю 0’062500000 =

1 ,1 5 4 7 8 1 9 8 5

3^Ш =

1032 =

Ю0'031250000 =

1,074607828

 

и т. д.

 

j o 0 ' 0 1 5 6 2 5 0 0 0

=

1,036632928

 

 

 

 

jqO,007812500

=

1,018151722

 

 

 

 

100,003906250

=

1,009035405

 

 

 

 

I qO,001953125

=

1,004507364

 

 

 

 

l0o,000976563

_

1,002251148

 

 

 

 

100,000488281

=

],ooi 124941

 

 

 

 

100,000244141

=

1,000562313

 

 

 

 

j q O.ooo122070

=

1,000281117

 

 

 

 

100,000061035

=

1,000140599

 

 

 

 

l0o,000030518 = 1,000070272

 

 

 

 

10°,000015259

=

1,000035135

 

 

 

 

l0o,000007629

=

1,00001 7568

 

 

 

 

100,000003815

=

1,000008784

 

 

 

 

100,000001907

=

1,000004392

 

 

 

 

jqO,000000954 = 1,000002196

 

 

 

 

10o,060000477 = 1,000001098

 

 

 

 

10°’000000238

=

1,000000549

 

 

 

 

10o.ooooooii9 =

1,000000275

 

 

 

 

1Q0.000000060

=

1 ,0 0 0 0 0 0 1 3 7

При помощи этой таблицы можно вычислить 1 5 4 логарифмы числа с восьмизначной мантиссой.


Рассмотрим

пример:

вычислить lg 2

с трех­

значной

мантиссой.

число

1,778,

наиболее

Взяв

из

таблицы

близкое с недостатком к числу 2, положим:

2

=

1,778-х,

 

 

 

2

зг 10°’250- 1,125 (снова пользуемся таблицей),

1.125 = 1,075-Xi,

 

 

 

1.125 ^

ю0-031• 1,046,

 

 

1.046 =

1,037-х2,

 

 

 

1.046 ^

100-016- 1,009,

 

 

1 ,009^

100-004,

 

1о0-301

 

2 ~ ю 0,250- Ю0-031- Ю0,016- 1о0-004 =

 

lg 2 ^0,301.

 

 

 

 

Заметим еще, что для вычисления лога­

рифма по этому

методу можно

воспользоваться

и другой готовой таблицей ^ 10, (см. стр. 156).

При помощи этой таблицы можно вычислить логарифм числа не более чем с пятизначной мантиссой. Чтобы вычислить мантиссу с боль­ шим числом знаков, таблицу необходимо соста­ вить с большим числом десятичных знаков.

Приведем вычисление lg 2. Вычислим вначале lg 2 с двузначной мантиссой:

2 =^ 1,58-1,26 io°'20- 100-10= 100-30; lg 2

0,30.

Далее найдем lg 2 с трехзначной мантиссой:

2

»

1,995-1,002 ^

10°-300-10°-001 =

10°-301;

 

 

lg 2 ^

0,301.

 

Затем

найдем lg 2

с четырехзначной ман­

тиссой:

 

 

 

 

2

1,9953-1,0024^ Ю0-3000- Ю0'0010 =

Ю0-3010;

 

 

lg 2 ^

0,3010.

155


<л 05

 

 

 

 

П оказатель

степени

 

 

 

Число

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10е ’1

1,25893

1,58489

1,99526

2,51189

3,16229

3,98107

5,01187

6,30957

7,94328

юО.01

1,02331

1,04713

1,07152

1,09648

1,12202

1,14815

1,17490

1,20227

1,23027

100,001

1,00231

1,00462

1,00693

1,00925

1,01158

1,01399

1,01625

1,01859

1,02094

100,0001

1.00023

1,00046

1,00069

1,00092

1.00115

1,00138

1,00161

1,00189

1,00207

100,00001

1,00002

1,00004

1,00006

1,00009

1.00012

1,00014

1,00016

1,00019

1.00021


Наконец, найдем lg2 с пятизначной мантиссой:

2 — 1,99526 -

2as 100’3- 1,00238;

1,00238 = 1,00231 -Xi,

1,00238 яв 100’001• 1,00007 ^ 10°-001 • Ю0'00003;

2 ^ 100'3-1 о0-001 Ю0,00003 = Ю0'30103.

Итак,

lg 2 ^ 0,30103.

Как видим, этот метод вычисления лога­ рифмов является убедительным, наглядным и доступным для учащихся средней школы. При этом необходимо пользоваться готовой таблицей (одной из двух приведенных, лучше — первой).

Заметим, что этот метод был избран великим русским математиком Н. И. Лобачевским при вычислении им десятичного логарифма числа 2.

Приведем

выдержку

из

его

работы

[22,

стр.

219—229]: «. . . Можно видеть, как

много

таблицы

логарифмов

сокращают

вычисление.

Для

составления

самих

таблиц

существуют

различные способы,

из

которых предложенный

в 175-й статье как доказательство возможности определить логарифм всякого числа делается несравненно уже легче, когда постепенным извле­ чением квадратного корня заменяем здесь отыс­ кивание десятичных долей в показателе.

В прилагаемой таблице по левую сторону черты поставлены значения постепенно извлекае­ мого квадратного корня от 10, а на правой — соответствующий показатель степени от того же основания логарифмов