常用对数表,显示数字1000到1500的常用对数至五位小数,全表涵盖大至9999的数
常用对数可令“十变一,亿变八”(数算整数位以上的零的数目),多数用于比较并表达声音强度(分贝)、酸碱值、地震规模(芮氏震级)、星等等相差层次很大的数值。常见例子是化学用的氢离子指数,定义如
p
H
=
−
log
10
[
H
+
]
m
o
l
/
L
{\displaystyle \mathrm {pH} =-\log _{10}{\frac {[\mathrm {H} ^{+}]}{\mathrm {mol/L} }}}
。
20世纪70年代初之前还没有手持电子计算器可用,能倍增的机械计算器体积庞大,价格昂贵并不广泛使用。相反,当计算所需的精度比使用计算尺能达到的要求更高时,科学,工程和导航用的是底数为10的对数表格。使用对数避免了繁琐且容易出错的笔算乘法和分割。对数非常有用,许多教科书的附录都有底为10的对数表格。数学和导航手册也包括三角函数的对数表。
底为10的对数一个重要特性使得它们在计算中非常有用,大于1的对数相差10倍的幂,小数部分都相同,对数表只需显示小数部分,称尾数(mantissa)。常用对数表通常列出范围内各数的尾数,小数点后4至5位,如1000到9999。这范围涵盖尾数的所有可能值。
整数部分称特征(characteristic),可数算小数点必须移动多少位来计算,以便它仅在第一有效位的右侧,如120的对数由以下计算得出:
log120=log(10²×1.2)=2+log1.2≈2+0.07918。
最后数字(小数部分0.07918,或120的常用对数尾数)可在下表找到。小数点在120的位置告诉我们120的常用对数特征是2。
大于0且小于1的数字有负对数,为了避免需要另外的表格将正负对数转换回原数,有时会用小节符号表示:
log
10
0.012
=
log
10
(
10
−
2
×
1.2
)
=
−
2
+
log
10
1.2
≈
−
2
+
0.07918
=
2
¯
.07918
=
−
1.92082
{\displaystyle \log _{10}0.012=\log _{10}(10^{-2}\times 1.2)=-2+\log _{10}1.2\approx -2+0.07918={\bar {2}}.07918=-1.92082}
特征上的横线表明其为负值,而尾数仍为正值,符号
n
¯
{\displaystyle {\bar {n}}}
读作“bar n”,
2
¯
.07918
{\displaystyle {\bar {2}}.07918}
读作“bar 2 point 07918”。
以下示例用小节符号计算0.012×0.85=0.0102:
As found above,
log
10
0.012
≈
2
¯
.07918
Since
log
10
0.85
=
log
10
(
10
−
1
×
8.5
)
=
−
1
+
log
10
8.5
≈
−
1
+
0.92942
=
1
¯
.92942
,
log
10
(
0.012
×
0.85
)
=
log
10
0.012
+
log
10
0.85
≈
2
¯
.07918
+
1
¯
.92942
=
(
−
2
+
0.07918
)
+
(
−
1
+
0.92942
)
=
−
(
2
+
1
)
+
(
0.07918
+
0.92942
)
=
−
3
+
1.00860
=
−
2
+
0.00860
∗
≈
log
10
(
10
−
2
)
+
log
10
(
1.02
)
=
log
10
(
0.01
×
1.02
)
=
log
10
(
0.0102
)
{\displaystyle {\begin{array}{rll}{\text{As found above,}}&\log _{10}0.012\approx {\bar {2}}.07918\\{\text{Since}}\;\;\log _{10}0.85&=\log _{10}(10^{-1}\times 8.5)=-1+\log _{10}8.5&\approx -1+0.92942={\bar {1}}.92942\;,\\\log _{10}(0.012\times 0.85)&=\log _{10}0.012+\log _{10}0.85&\approx {\bar {2}}.07918+{\bar {1}}.92942\\&=(-2+0.07918)+(-1+0.92942)&=-(2+1)+(0.07918+0.92942)\\&=-3+1.00860&=-2+0.00860\;^{*}\\&\approx \log _{10}(10^{-2})+\log _{10}(1.02)&=\log _{10}(0.01\times 1.02)\\&=\log _{10}(0.0102)\end{array}}}
下表显示如何将相同的尾数用于不同10次方的数字范围:
一数乘不同10次方之常用对数、特征及尾数
数:5×10i
常用对数:logn
特征i:floor(logn)
尾数logn-特征
combined form
5000000
6.698970…
6
0.698970…
6.698970…
50
1.698970…
1
0.698970…
1.698970…
5
0.698970…
0
0.698970…
0.698970…
0.5
−0.301029…
−1
0.698970…
1.698970…
0.000005
−5.301029…
−6
0.698970…
6.698970…
log
10
(
x
×
10
i
)
=
log
10
(
x
)
+
log
10
(
10
i
)
=
log
10
(
x
)
+
i
{\displaystyle \log _{10}(x\times 10^{i})=\log _{10}(x)+\log _{10}(10^{i})=\log _{10}(x)+i}
,
尾数对所有5×10i都通用,适用于任何正实数
x
{\displaystyle x}
。
对数表每条尾数可以只列一次。在5×10i的例子中,0.698970(004336018…)列在5(或0.5或500等)之下一次。