Десятичное значение натурального логарифма от 2 (последовательность A002162 в OEIS ) составляет приблизительно
Логарифм 2 в других основаниях получается по формуле
В частности, десятичный логарифм ( OEIS : A007524 )
Обратное к этому числу - двоичный логарифм 10:
-
( OEIS : A020862 ).
По теореме Линдемана – Вейерштрасса натуральный логарифм любого натурального числа, отличного от 0 и 1 (в более общем смысле, любого положительного алгебраического числа, отличного от 1), является трансцендентным числом .
Представления серий
Возрастающий альтернативный факториал
-
Это хорошо известный « переменный гармонический ряд ».
Двоичный возрастающий постоянный факториал
Другие изображения серий
-
с использованием
-
(суммы обратных десятиугольных чисел )
Использование дзета-функции Римана
( γ - постоянная Эйлера – Маскерони и ζ дзета-функция Римана .)
Представления типа BBP
(См. Дополнительные сведения о представлениях типа Бейли – Борвейна – Плуффа (BBP) .)
Применение трех общих рядов натурального логарифма к 2 напрямую дает:
Применение их к дает:
Применение их к дает:
Применение их к дает:
Представление в виде интегралов
Натуральный логарифм 2 часто встречается в результате интегрирования. Некоторые явные формулы для него включают:
Другие представления
Расширение Pierce - OEIS : A091846
Расширение Engel - OEIS : A059180
Расширение котангенса - OEIS : A081785
Простое расширение непрерывной дроби - OEIS : A016730
-
,
который дает рациональные приближения, первые несколько из которых - 0, 1, 2/3, 7/10, 9/13 и 61/88.
Эта обобщенная цепная дробь :
-
,
- также выражается как
Загрузка других логарифмов
Учитывая значение ln 2 , схема вычисления логарифмов других целых чисел состоит в том, чтобы табулировать логарифмы простых чисел и на следующем слое логарифмы составных чисел c на основе их факторизации.
Здесь задействованы
основной |
приблизительный натуральный логарифм |
OEIS
|
2 |
0,693 147 180 559 945 309 417 232 121 458 |
A002162
|
3 |
1,098 612 288 668 109 691 395 245 236 92 |
A002391
|
5 |
1,609 437 912 434 100 374 600 759 333 23 |
A016628
|
7 |
1,945 910 149 055 313 305 105 352 743 44 |
A016630
|
11 |
2.397 895 272 798 370 544 061 943 577 97 |
A016634
|
13 |
2,564 949 357 461 536 736 053 487 441 57 |
A016636
|
17 |
2,833 213 344 056 216 080 249 534 617 87 |
A016640
|
19 |
2,944 438 979 166 440 460 009 027 431 89 |
A016642
|
23 |
3,135 494 215 929 149 690 806 752 831 81 |
A016646
|
29 |
3,367 295 829 986 474 027 183 272 032 36 |
A016652
|
31 год |
3,433 987 204 485 146 245 929 164 324 54 |
A016654
|
37 |
3,610 917 912 644 224 444 368 095 671 03 |
A016660
|
41 год |
3,713 572 066 704 307 803 866 763 373 04 |
A016664
|
43 год |
3,761 200 115 693 562 423 472 842 513 35 |
A016666
|
47 |
3,850 147 601 710 058 586 820 950 669 77 |
A016670
|
53 |
3,970 291 913 552 121 834 144 469 139 03 |
A016676
|
59 |
4,077 537 443 905 719 450 616 050 373 72 |
A016682
|
61 |
4,110 873 864 173 311 248 751 389 103 43 |
A016684
|
67 |
4.204 692 619 390 966 059 670 071 996 36 |
A016690
|
71 |
4,262 679 877 041 315 421 329 454 532 51 |
A016694
|
73 |
4,290 459 441 148 391 129 092 108 857 44 |
A016696
|
79 |
4,369 447 852 467 021 494 172 945 541 48 |
A016702
|
83 |
4,418 840 607 796 597 923 475 472 223 29 |
A016706
|
89 |
4,488 636 369 732 139 838 317 815 540 67 |
A016712
|
97 |
4,574 710 978 503 382 822 116 721 621 70 |
A016720
|
В третьем слое логарифмы рациональных чисел r =
а/бвычисляются с ln ( r ) = ln ( a ) - ln ( b ) и логарифмами корней через ln n √ c =1/пln ( c ) .
Логарифм 2 полезен в том смысле, что степени двойки распределены довольно плотно; найти степени 2 i, близкие к степеням b j других чисел b , сравнительно легко, и последовательные представления ln ( b ) находятся путем соединения 2 с b с помощью логарифмических преобразований .
Пример
Если p s = q t + d с некоторым малым d , тоp s/q t = 1 + d/q t и поэтому
Выбор q = 2 представляет ln p на ln 2 и серию параметраd/q tкоторый желает сохранить маленьким для быстрой конвергенции. Взяв, например, 3 2 = 2 3 + 1 , получаем
Фактически это третья строка в следующей таблице расширений этого типа:
s |
п |
т |
q |
d/q t
|
1 |
3 |
1 |
2 |
1/2 знак равно -0,500 000 00 …
|
1 |
3 |
2 |
2 |
-1/4 = -0,250 000 00 …
|
2 |
3 |
3 |
2 |
1/8 знак равно -0,125 000 00 …
|
5 |
3 |
8 |
2 |
-13/256 = -0,050 781 25 …
|
12 |
3 |
19 |
2 |
7153/524 288 знак равно -0,013 643 26 …
|
1 |
5 |
2 |
2 |
1/4 знак равно -0,250 000 00 …
|
3 |
5 |
7 |
2 |
-3/128 = -0,023 437 50 …
|
1 |
7 |
2 |
2 |
3/4 знак равно -0,750 000 00 …
|
1 |
7 |
3 |
2 |
-1/8 = -0,125 000 00 …
|
5 |
7 |
14 |
2 |
423/16 384 знак равно -0,025 817 87 …
|
1 |
11 |
3 |
2 |
3/8 знак равно -0,375 000 00 …
|
2 |
11 |
7 |
2 |
-7/128 = -0,054 687 50 …
|
11 |
11 |
38 |
2 |
10 433 763 667/274 877 906 944 знак равно -0,037 957 81 …
|
1 |
13 |
3 |
2 |
5/8 знак равно -0,625 000 00 …
|
1 |
13 |
4 |
2 |
-3/16 = -0,187 500 00 …
|
3 |
13 |
11 |
2 |
149/2048 знак равно -0,072 753 91 …
|
7 |
13 |
26 год |
2 |
-4 360 347/67 108 864 = -0,064 974 23 …
|
10 |
13 |
37 |
2 |
419 538 377/137 438 953 472 знак равно -0,003 052 54 …
|
1 |
17 |
4 |
2 |
1/16 знак равно -0,062 500 00 …
|
1 |
19 |
4 |
2 |
3/16 знак равно -0,187 500 00 …
|
4 |
19 |
17 |
2 |
-751/131 072 = -0,005 729 68 …
|
1 |
23 |
4 |
2 |
7/16 знак равно -0,437 500 00 …
|
1 |
23 |
5 |
2 |
-9/32 = -0,281 250 00 …
|
2 |
23 |
9 |
2 |
17/512 знак равно -0,033 203 12 …
|
1 |
29 |
4 |
2 |
13/16 знак равно -0,812 500 00 …
|
1 |
29 |
5 |
2 |
-3/32 = -0,093 750 00 …
|
7 |
29 |
34 |
2 |
70 007 125/17 179 869 184 знак равно -0,004 074 95 …
|
1 |
31 год |
5 |
2 |
-1/32 = -0,031 250 00 …
|
1 |
37 |
5 |
2 |
5/32 знак равно -0,156 250 00 …
|
4 |
37 |
21 год |
2 |
-222 991/2 097 152 = -0,106 330 39 …
|
5 |
37 |
26 год |
2 |
2 235 093/67 108 864 знак равно -0,033 305 48 …
|
1 |
41 год |
5 |
2 |
9/32 знак равно -0,281 250 00 …
|
2 |
41 год |
11 |
2 |
-367/2048 = -0,179 199 22 …
|
3 |
41 год |
16 |
2 |
3385/65 536 знак равно -0,051 651 00 …
|
1 |
43 год |
5 |
2 |
11/32 знак равно -0,343 750 00 …
|
2 |
43 год |
11 |
2 |
-199/2048 = -0,097 167 97 …
|
5 |
43 год |
27 |
2 |
12 790 715/134 217 728 знак равно -0,095 298 25 …
|
7 |
43 год |
38 |
2 |
-3 059 295 837/274 877 906 944 = -0,011 129 65 …
|
Начиная с натурального логарифма q = 10, можно использовать следующие параметры:
s |
п |
т |
q |
d/q t
|
10 |
2 |
3 |
10 |
3/125 знак равно -0,024 000 00 …
|
21 год |
3 |
10 |
10 |
460 353 203/10 000 000 000 знак равно -0,046 035 32 …
|
3 |
5 |
2 |
10 |
1/4 знак равно -0,250 000 00 …
|
10 |
5 |
7 |
10 |
-3/128 = -0,023 437 50 …
|
6 |
7 |
5 |
10 |
17 649/100 000 знак равно -0,176 490 00 …
|
13 |
7 |
11 |
10 |
-3 110 989 593/100 000 000 000 = -0,031 109 90 …
|
1 |
11 |
1 |
10 |
1/10 знак равно -0,100 000 00 …
|
1 |
13 |
1 |
10 |
3/10 знак равно -0,300 000 00 …
|
8 |
13 |
9 |
10 |
-184 269 279/1 000 000 000 = -0,184 269 28 …
|
9 |
13 |
10 |
10 |
604 499 373/10 000 000 000 знак равно -0,060 449 94 …
|
1 |
17 |
1 |
10 |
7/10 знак равно -0,700 000 00 …
|
4 |
17 |
5 |
10 |
-16 479/100 000 = -0,164 790 00 …
|
9 |
17 |
11 |
10 |
18 587 876 497/100 000 000 000 знак равно -0,185 878 76 …
|
3 |
19 |
4 |
10 |
-3141/10 000 = -0,314 100 00 …
|
4 |
19 |
5 |
10 |
30 321/100 000 знак равно -0,303 210 00 …
|
7 |
19 |
9 |
10 |
-106 128 261/1 000 000 000 = -0,106 128 26 …
|
2 |
23 |
3 |
10 |
-471/1000 = -0,471 000 00 …
|
3 |
23 |
4 |
10 |
2167/10 000 знак равно -0,216 700 00 …
|
2 |
29 |
3 |
10 |
-159/1000 = -0,159 000 00 …
|
2 |
31 год |
3 |
10 |
-39/1000 = -0,039 000 00 …
|
Известные цифры
Это таблица последних записей при вычислении цифр ln 2 . По состоянию на декабрь 2018 года в нем было вычислено больше цифр, чем в любом другом натуральном логарифме натурального числа, кроме 1.
Дата |
Имя |
Количество цифр
|
7 января 2009 г. |
А.Йи и Р.Чан |
15 500 000 000
|
4 февраля 2009 г. |
А.Йи и Р.Чан |
31 026 000 000
|
21 февраля 2011 г. |
Александр Йи |
50 000 000 050
|
14 мая 2011 г. |
Сигеру Кондо |
100 000 000 000
|
28 февраля 2014 г. |
Сигеру Кондо |
200 000 000 050
|
12 июля 2015 г. |
Рон Уоткинс |
250 000 000 000
|
30 января 2016 г. |
Рон Уоткинс |
350 000 000 000
|
18 апреля 2016 г. |
Рон Уоткинс |
500 000 000 000
|
10 декабря 2018 г. |
Майкл Квок |
600 000 000 000
|
26 апреля 2019 г., |
Джейкоб Риффи |
1 000 000 000 000
|
19 августа 2020 г. |
Сынмин Ким |
1 200 000 000 100
|
Смотрите также
использованная литература
-
Брент, Ричард П. (1976). «Быстрое вычисление элементарных функций с высокой точностью». J. ACM . 23 (2): 242–251. DOI : 10.1145 / 321941.321944 . Руководство по ремонту 0395314 . S2CID 6761843 .
-
Улер, Гораций С. (1940). «Пересчет и расширение модуля и логарифмов 2, 3, 5, 7 и 17» . Proc. Natl. Акад. Sci. США . 26 (3): 205–212. DOI : 10.1073 / pnas.26.3.205 . Руководство по ремонту 0001523 . PMC 1078033 . PMID 16588339 .
-
Суини, Дура В. (1963). «О вычислении постоянной Эйлера» . Математика вычислений . 17 (82): 170–178. DOI : 10.1090 / S0025-5718-1963-0160308-X . Руководство по ремонту 0160308 .
-
Чемберленд, Марк (2003). "Бинарные BBP-формулы для логарифмов и обобщенных простых чисел Гаусса – Мерсенна" (PDF) . Журнал целочисленных последовательностей . 6 : 03.3.7. Руководство по ремонту 2046407 . Архивировано из оригинального (PDF) 06.06.2011 . Проверено 29 апреля 2010 .
-
Гуревич, Борис; Гильера Гоянес, Хесус (2007). «Построение биномиальных сумм для π и полилогарифмических констант, вдохновленное формулами BBP» (PDF) . Прикладная математика. Электронные заметки . 7 : 237–246. Руководство по ремонту 2346048 .
-
У, Цян (2003). «О мере линейной независимости логарифмов рациональных чисел» . Математика вычислений . 72 (242): 901–911. DOI : 10.1090 / S0025-5718-02-01442-4 .
внешние ссылки