Skip to main content

Двоичный логарифм Содержание Алгебраические свойства | Функция двоичного логарифма | Применение | См. также | Литература | Ссылки | Примечания | НавигацияСправочник по элементарной математикеСправочник по математике (для научных работников и инженеров)Таблица двоичных логарифмов целых чисел от 1 до 100.Математическая энциклопедия (в 5 томах)Простая гамма. Устройство музыкальной шкалы.

ЛогарифмыДвоичная арифметика


логарифмнатуральногодесятичногомонотоннонепрерывнадифференцируемавертикальной асимптотойнатурального числабитовомИнформационная энтропияасимптотической сложностирекурсивных алгоритмовразделяй и властвуйбыстрая сортировкабыстрое преобразование Фурьедвоичный поисколимпийской системетеории музыкиоктавунепрерывную дробьполутонов












Двоичный логарифм




Материал из Википедии — свободной энциклопедии






Перейти к навигации
Перейти к поиску





График двоичного логарифма





Логарифмы по основаниям 2, 10 и e


Двоичный логарифм — логарифм по основанию 2. Другими словами, двоичный логарифм числа bdisplaystyle b есть решение уравнения 2x=b.displaystyle 2^x=b.


Двоичный логарифм числа bdisplaystyle b существует, если b>0.displaystyle b>0. Он обозначается lb⁡bdisplaystyle operatorname lb b (согласно ISO 31-11), lb⁡(b)displaystyle operatorname lb (b) или log2⁡bdisplaystyle log _2b. Примеры:


lb⁡1=0;lb⁡2=1;lb⁡16=4displaystyle operatorname lb 1=0;,operatorname lb 2=1;,operatorname lb 16=4

lb⁡0,5=−1;lb⁡1256=−8displaystyle operatorname lb 0,5=-1;,operatorname lb frac 1256=-8



Содержание





  • 1 Алгебраические свойства


  • 2 Функция двоичного логарифма


  • 3 Применение

    • 3.1 Теория информации


    • 3.2 Сложность рекурсивных алгоритмов


    • 3.3 Другие применения



  • 4 См. также


  • 5 Литература


  • 6 Ссылки


  • 7 Примечания




Алгебраические свойства |


В нижеследующей таблице предполагается, что все значения положительны[1]:


















ФормулаПример
Произведениеlb⁡(xy)=lb⁡(x)+lb⁡(y)displaystyle operatorname lb (xy)=operatorname lb (x)+operatorname lb (y)
lb⁡(256)=lb⁡(16⋅16)=lb⁡(16)+lb⁡(16)=4+4=8displaystyle operatorname lb (256)=operatorname lb (16cdot 16)=operatorname lb (16)+operatorname lb (16)=4+4=8
Частное от деленияlb(xy)=lb⁡(x)−lb⁡(y)displaystyle operatorname lb !left(frac xyright)=operatorname lb (x)-operatorname lb (y)
lb⁡(132)=lb⁡(1)−lb⁡(32)=0−5=−5displaystyle operatorname lb left(frac 132right)=operatorname lb (1)-operatorname lb (32)=0-5=-5
Степеньlb⁡(xp)=plb⁡(x)displaystyle operatorname lb (x^p)=poperatorname lb (x)
lb⁡(1024)=lb⁡(210)=10lb⁡(2)=10displaystyle operatorname lb (1024)=operatorname lb (2^10)=10operatorname lb (2)=10
Кореньlb⁡xp=lb⁡(x)pdisplaystyle operatorname lb sqrt[p]x=frac operatorname lb (x)p
lb⁡8=12lb⁡8=32=1,5displaystyle operatorname lb sqrt 8=frac 12operatorname lb 8=frac 32=1,5

Существует очевидное обобщение приведенных формул на случай, когда допускаются отрицательные переменные, например:


lb⁡|xy|=lb⁡(|x|)+lb⁡(|y|),xy

lb|xy|=lb⁡(|x|)−lb⁡(|y|),x

Формула для логарифма произведения без труда обобщается на произвольное количество сомножителей:


lb⁡(x1x2…xn)=lb⁡(x1)+lb⁡(x2)+⋯+lb⁡(xn)displaystyle operatorname lb (x_1x_2dots x_n)=operatorname lb (x_1)+operatorname lb (x_2)+dots +operatorname lb (x_n)

Связь двоичного, натурального и десятичного логарифмов:


lb⁡x≈1,442695ln⁡xdisplaystyle operatorname lb xapprox 1,442695ln x

lb⁡x≈3,321928lg⁡xdisplaystyle operatorname lb xapprox 3,321928lg x


Функция двоичного логарифма |


Если рассматривать логарифмируемое число как переменную, мы получим функцию двоичного логарифма: y=lb⁡xdisplaystyle y=operatorname lb x. Она определена при всех x>0displaystyle x>0. Область значений: E(y)=(−∞;+∞)displaystyle E(y)=(-infty ;+infty ). График этой кривой часто называется логарифмикой[2].


Функция монотонно возрастает, непрерывна и дифференцируема всюду, где она определена. Производная для неё даётся формулой:


ddxlb⁡x=lb⁡exdisplaystyle frac ddxoperatorname lb x=frac operatorname lb ex

Ось ординат (x=0)displaystyle (x=0) является вертикальной асимптотой, поскольку:


limx→0+0lb⁡x=−∞displaystyle lim _xto 0+0operatorname lb x=-infty


Применение |



Теория информации |


Двоичный логарифм натурального числа Ndisplaystyle N позволяет определить число цифр b(N)displaystyle b(N) во внутреннем компьютерном (битовом) представлении этого числа:



b(N)=⌊lb⁡N⌋+1displaystyle b(N)=lfloor operatorname lb Nrfloor +1 (скобки обозначают целую часть числа)

Информационная энтропия — мера количества информации, также основана на двоичном логарифме



Сложность рекурсивных алгоритмов |


Оценка асимптотической сложности рекурсивных алгоритмов, основанных на принципе «разделяй и властвуй»[3] — таких, как быстрая сортировка, быстрое преобразование Фурье, двоичный поиск и т. п.



Другие применения |


Число кругов игры по олимпийской системе равно двоичному логарифму от числа участников соревнований.


В теории музыки, чтобы решить вопрос о том, на сколько частей делить октаву, требуется отыскать рациональное приближение для log2⁡32≈0,585.displaystyle log _2frac 32approx 0,585. Если разложить это число в непрерывную дробь, то третья подходящая дробь (7/12) позволяет обосновать классическое деление октавы на 12 полутонов[4].



См. также |


  • Бит

  • Десятичный логарифм

  • Натуральный логарифм


Литература |


  • Выгодский М. Я. Справочник по элементарной математике. — изд. 25-е. — М.: Наука, 1978. — ISBN 5-17-009554-6.

  • Корн Г., Корн Т. Справочник по математике (для научных работников и инженеров). — М.: Наука, 1973. — 720 с.

  • Фихтенгольц Г. М. Курс дифференциального и интегрального исчисления. — изд. 6-е. — М.: Наука, 1966. — 680 с.


Ссылки |


  • Таблица двоичных логарифмов целых чисел от 1 до 100.


Примечания |




  1. ↑ Выгодский М. Я. Справочник по элементарной математике, 1978, с. 187..


  2. ↑ Логарифмическая функция. // Математическая энциклопедия (в 5 томах). — М.: Советская Энциклопедия, 1982. — Т. 3.


  3. ↑ Harel, David; Feldman, Yishai A. Algorithmics: the spirit of computing. — New York: Addison-Wesley, 2004. — P. 143. — ISBN 978-0-321-11784-7.


  4. ↑ Шилов Г. Е. Простая гамма. Устройство музыкальной шкалы. М.: Физматгиз, 1963. 20 с. Серия «Популярные лекции по математике», выпуск 37.










Источник — https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=Двоичный_логарифм&oldid=83248630










Навигация



























(RLQ=window.RLQ||[]).push(function()mw.config.set("wgPageParseReport":"limitreport":"cputime":"0.172","walltime":"0.246","ppvisitednodes":"value":1759,"limit":1000000,"ppgeneratednodes":"value":0,"limit":1500000,"postexpandincludesize":"value":9173,"limit":2097152,"templateargumentsize":"value":4682,"limit":2097152,"expansiondepth":"value":10,"limit":40,"expensivefunctioncount":"value":0,"limit":500,"unstrip-depth":"value":0,"limit":20,"unstrip-size":"value":3690,"limit":5000000,"entityaccesscount":"value":0,"limit":400,"timingprofile":["100.00% 133.296 1 -total"," 42.44% 56.565 5 Шаблон:Книга"," 36.06% 48.065 1 Шаблон:Sfn"," 27.25% 36.323 1 Шаблон:Примечания"," 8.30% 11.063 5 Шаблон:Указание_места_в_библиоссылке"," 5.55% 7.398 4 Шаблон:±."," 5.35% 7.132 1 Шаблон:Sfn-текст"," 2.66% 3.546 4 Шаблон:М."," 2.32% 3.087 1 Шаблон:Main_other"," 2.04% 2.718 3 Шаблон:Str_trim"],"scribunto":"limitreport-timeusage":"value":"0.020","limit":"10.000","limitreport-memusage":"value":1418138,"limit":52428800,"cachereport":"origin":"mw1310","timestamp":"20190603214854","ttl":2592000,"transientcontent":false););"@context":"https://schema.org","@type":"Article","name":"u0414u0432u043eu0438u0447u043du044bu0439 u043bu043eu0433u0430u0440u0438u0444u043c","url":"https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%B2%D0%BE%D0%B8%D1%87%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D0%BB%D0%BE%D0%B3%D0%B0%D1%80%D0%B8%D1%84%D0%BC","sameAs":"http://www.wikidata.org/entity/Q581168","mainEntity":"http://www.wikidata.org/entity/Q581168","author":"@type":"Organization","name":"Contributors to Wikimedia projects","publisher":"@type":"Organization","name":"u0424u043eu043du0434 u0412u0438u043au0438u043cu0435u0434u0438u0430","logo":"@type":"ImageObject","url":"https://www.wikimedia.org/static/images/wmf-hor-googpub.png","datePublished":"2010-08-31T11:18:49Z","dateModified":"2017-01-24T01:36:42Z","image":"https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/17/Binary_logarithm_plot_with_ticks.svg"(RLQ=window.RLQ||[]).push(function()mw.config.set("wgBackendResponseTime":127,"wgHostname":"mw1263"););

Popular posts from this blog

How to preserve electronics (computers, tablets and phones) for hundreds of years Announcing the arrival of Valued Associate #679: Cesar Manara Planned maintenance scheduled April 23, 2019 at 23:30 UTC (7:30pm US/Eastern) The network's official Twitter account is up and running again. What content…How might modern humans leave a message for 50,000 years?How would an aquatic race develop computers?How do we make computers care for human life?Keeping supplies for 1000 yearsWhat will cell phones become in 100 years?What body armor protects against a laser?Could a society attain 1800s technology if limited to using copper and bronze?Electricity power (magic) and electronicsScavenging metal resources in post-apocalypse after 100 yearsWhy would precursors create devices that can survive and still work after hundreds of years?

155 수학 과학 기타 둘러보기 메뉴eh추가해eh문서를 완성해

Convert JSON to MapSimplest way to convert a string representing JSON array into Java array List of key value pairsHow to take String JSON values into HashMapConvert a JSON String to a HashMapCreating BSON object from JSON stringJSONObject - How to get a value ?Better Map ConstructorReading JSON from Url javaUpdate columns if input values are not null otherwise ignore and keep the existing values of column in databaseHow to store object represented as Json string into Couchbase Lite?Go JSON into MapHow do I efficiently iterate over each entry in a Java Map?Sort a Map<Key, Value> by valuesHow to round a number to n decimal places in JavaCan comments be used in JSON?How do I read / convert an InputStream into a String in Java?How can I pretty-print JSON in a shell script?What is the correct JSON content type?How can I deserialize JSON to a simple Dictionary<string,string> in ASP.NET?Why does Google prepend while(1); to their JSON responses?Parse JSON in JavaScript?