今天表妹做作業時,遇到一道計算題:“9710.3265÷2.1829=?”,她毫不猶豫用起了計算器。
這不禁讓小編思考,在那個計算器還沒有出現的時代,古人們究竟是怎麼進行龐大又繁瑣的計算呢?
先給大家劇透一下,我們今天要說的是對數!請記住它,必考題。
對數的由來
我們都知道,自然對數的底e=2.718281828……在數學中是一個重要的常數。
可是,你知道這個常數是怎麼來的嗎?
要知道,在“大航海時代”是沒有計算器這種東西的!
所以,當時的科學家們都忙着手算呢。
特别是天文學家,加班加點忙着手算:星球軌道與星球位置關系時需要涉及的乘法、除法、開平方與開立方......
終于有一天,這些天文學家爆發了!開始尋求計算更快的方法。
1594年,身為富二代的約翰·納皮爾作為一個天文愛好者,為了尋求一種球面三角計算的簡便方法,不經意間發現了等比數列和等差數列的項之間對應關系後,就構造出了對數方法。
接着,他用了整整20年的時間,在計算對數。
終于在1614年6月,納皮爾在愛丁堡出版了第一本對數專著——《奇妙的對數定律說明書》。
納皮爾的《奇妙的對數定律說明書》
納皮爾在書中首次提出對數原理,因此人們也稱其為納皮爾對數:Nap logX。
不僅如此,這本書還令納皮爾,收獲了一大幫科學家迷弟,妥妥的人生赢家。
那麼,問題來了!他創造的對數究竟有多牛逼呢?
對數的出現是數學方法的一次革命
納皮爾的牛逼之處在于,他提出對數的第二年,有人就利用它編制出了對數表,并附錄在納皮爾的書中。
當時的對數表
但可惜,當時人們并沒有“對數函數的底”這個概念,也不知道什麼是數e。
直到18世紀,歐拉把對數函數與指數函數聯系起來,将對數函數看成指數函數的反函數,這時才有了對數函數的底這個概念。
不僅如此,歐拉還發現,被人們稱作自然對數底的數恰好就是數e。
要知道,有了對數,就可将乘除運算轉化為加減運算,即
同樣地,我們也可以通過對數,把幂運算轉換成乘法運算,即lgab=blga。
這樣子,我們就可以不用計算器來解決表妹的問題了。
我們可以取它的對數,通過對數表查出lg9710.3265=3.9872和lg2.1829=0.3390,把它們相減得到3.6482,再查反對數表,就可求出9710.3265÷2.1829的值4448.3607。
現代對數表中的一部分
有人可能會感到疑惑:那為什麼不直接用計算器來計算呢?
這個方法算出來的是近似值,想要誤差小的答案還要查更精準的對數表。
也許是我們從小就受到了計算器的影響,很多人已經無法體會到,對數的出現是數學方法史上一次革命性的裡程碑。
特别是對于天文學家來說,對數的出現簡直是讓繁瑣的計算變得簡單起來。
就連開普勒也是通過此方法來進行行星軌道計算的。
不僅如此,法國數學家和天文學家拉普拉斯也對此稱贊道:
一個人的壽命如果不拿他在世上的時間長短來計算,而是拿他一生中的工作多少來衡量,那麼可以說,對數的發明等于延長了人類的壽命。
其實他的意思是說:
這句話,在當時的天文學圈裡,無人不知無人不曉。
生活中的對數
好了,接下來,小編要開始裝逼了!為了讓讀者們更容易理解,我就舉個栗子:
當我們去商店買衣服的時候,好物店的衣服,原價是100元,活動價是95元。服裝店的衣服,原價是10000元,活動價是9995元。
那麼,問題來了:你會在哪一家店剁手呢?
肯定是好物店啦。這是為什麼呢?
因為在這兩家店中,消費者實際省的都是5元,但是在好物店中,5元相對于總額來說,是一個不小的數字;而在服裝店中,5元相對于總額微不足道。
這就是營銷學中著名的韋伯-費希納定律:消費者對價格的感受與基礎價格的水平有關,而且消費者對價格的感受更多地取決于相對價值,而非絕對價值。
韋伯-費希納定律(K=△I/I)
簡單來說,人類的感覺強度與刺激強度的對數成正比,即S=KlgR。
也就是說,長期施加同一刺激,你會感覺到刺激越來越小。
但是,隻要出現一個新的刺激點,你會感覺到刺激越來越大。
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