对数计算器

计算任意底数的 log_b(x)——当真数是底数的幂时给出精确值,否则给出小数近似值,并展示每一步。
已计算
结果与完整计算过程显示在下方。
结果精确

3

数值 ≈ 3

真数是底数的有理数次幂,因此结果是精确值。

同一真数,其他底数

ln(8)

≈ 2.079441542

log₁₀(8)

≈ 0.903089987

log₂(8)

≈ 3

图像
(8, 3)2468123 0
y=log⁡2(x)y = \log_{2}(x) 答案点 指向坐标轴的辅助线

分步解答

  1. 1

    问题

    求 y = log_2(8):即指数 y,使得 2 的 y 次幂等于 8。

    log⁡2(8)=y  ⟺  2 y=8\log_{2}\left(8\right) = y \iff 2^{\,y} = 8
  2. 2

    把两个数都写成素数幂的乘积

    素因数分解:2 = 2,8 = 2^3。两个指数向量成比例,所以真数是底数的有理数次幂,对数值是精确的。

    2=2,8=232 = 2, \qquad 8 = 2^{3}
  3. 3

    匹配指数

    两边都是同一个素数的幂,所以指数必须相等。

    y=3y = 3
  4. 4

    解出 y

    两边除以底数的指数,得 y = 3。

    y=3y = 3
  5. 5

    验证

    把底数提升到这个幂会返回真数:2^3 = 8。

    23=82^{3} = 8
  6. 6

    小数形式

    写成小数:3 ≈ 3。

    3≈33 \approx 3
  7. 7

    结果

    log_2(8) = 3——精确值,因为 8 是 2 的有理数次幂。

    log⁡2(8)=3\log_{2}\left(8\right) = 3

关于对数

log_b(x) 是把 b 乘方多少次才能得到 x 的指数 — 它是乘方的逆运算。log_2(8) = 3,因为 2³ = 8。

对数法则把乘法变成加法、除法变成减法、乘方变成倍数,因此能简化计算,并出现在指数增长、分贝和里氏震级中。

当底数和真数是同一个数的幂时,答案是精确有理数 — log_8(32) = 5/3 — 本计算器返回分数,而不是小数 1.666666…