为什么以a为底,n的对数(以b为底)为指数的幂等于以n为底,a的对数(以b 为底)为指数的幂?
这个问题涉及对数和指数的性质。我们可以用数学公式来清晰地表达和证明这一等式。
法一:
首先,我们有:
\[a^{\log_b(n)}
\]
我们想证明这等于:
\[n^{\log_b(a)}
\]
证明如下:
-
定义对数:
\[\log_b(n) = x \]意味着
\[b^x = n \] -
应用对数定义:
由定义,我们有
\[a^{\log_b(n)} = a^{x} \]和
\[n^{\log_b(a)} = n^{y} \]其中
\[y = \log_b(a) \] -
变换指数表达式:
由于
\[b^x = n \]和
\[b^y = a \],我们可以将原式改写为:
\[a^{\log_b(n)} = (b^y)^{x} = b^{xy} \]同样地,
\[n^{\log_b(a)} = (b^x)^{y} = b^{xy} \] -
证明等价性:
因为
\[b^{xy} = b^{xy} \],所以:
\[a^{\log_b(n)} = n^{\log_b(a)} \]
通过上述步骤,我们证明了以a为底,指数为
\[\log_b(n)
\]
确实等于以n为底,指数为
\[\log_b(a)
\]
。
法二:
两边取以b为底取对数,可以看到两边式子一样,只不过是以一个交换的形式。
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