对数的发明原理,以及在什么情况下根据什么数学问题,那个问题比较具体,如何根据对数求解。
苏格兰数学家约翰·沃纳独立发明了对数,并在1614年出版的名著《奇妙对数表的描述》中阐述了对数的原理。
16世纪上半叶,欧洲人热衷于地理探险和海洋贸易,需要更精确的天文知识。在天文学的研究中,需要大量复杂的计算,尤其是三角函数的乘法运算。苏格兰数学家约翰·沃纳首先引入了三角函数的乘法和差分公式,即:
①sinαsinβ=[cos(α-β)-cos(α+β)]/2,
②cosαcosβ=[cos(α-β)+cos(α+β)]/2。
开普勒使用对数表来简化行星轨道的复杂计算。数学家拉普拉斯说过,“对数缩短了计算时间,使天文学家的寿命延长了一倍”。
在扩展数据对数发明之前,人们熟悉的是将三角函数的乘积转化为三角函数的和或差的方法。
从对数发明的过程可以发现,纳皮尔在讨论对数的概念时,并没有利用指数与对数的倒数关系。造成这种情况的主要原因是当时没有明确的指数概念,甚至指数符号也是20多年后法国数学家笛卡尔(R.Descartes,1596-1650)写的。
直到18世纪,瑞士数学家欧拉才发现指数与对数的倒数关系。在1770出版的一本书中,欧拉首先用来定义?他指出:“对数源于指数”。
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