La página de Wikipedia sobre el logaritmo natural dice: 'Los logaritmos se pueden definir en cualquier base positiva que no sea 1, no solo e. Sin embargo, los logaritmos en otras bases difieren solo por un multiplicador constante del logaritmo natural y generalmente se definen en términos de este último. Esto parece sugerir que solo los logaritmos naturales tienen esta propiedad, a saber:
Considere la siguiente prueba:
from math import log #log is ln in python unless a 2nd argument gives a base
print()
print('log(18,1.5)', log(18,1.5))
print('log(18,3)', log(18,3))
print('log(18,1.5)/log(18,3)', log(18,1.5)/log(18,3))
print()
print('log(14,1.5)', log(14,1.5))
print('log(14,3)', log(14,3))
print('log(14,1.5)/log(14,3)', log(14,1.5)/log(14,3))
print()
que produce los resultados:
7.12853 6.50872
2.63093 2.40217
2.70951 2.70951
Los resultados tercero y sexto coincidieron exactamente (es decir, en todos los lugares decimales), aunque uno tenía un lugar más que el otro. ¿Qué muestran estos resultados? Estamos tratando de probar la teoría de que:
EDITAR: para completar la diferenciación de llevar arriba (así es como 'sale'), conviértalo a:
Hay un error en tu álgebra. De tu tercera ecuación
Repitiendo la cita de Wikipedia:
Sin embargo, los logaritmos en otras bases difieren solo por un multiplicador constante del logaritmo natural y generalmente se definen en términos de este último.
No hay nada aquí que diga que esta propiedad del logaritmo natural es única. De hecho, si
Hasta ahora, esto concuerda con sus conclusiones, teniendo en cuenta que nada de lo que hemos encontrado contradice la cita de Wikipedia.
La razón de elegir el logaritmo natural como el que "normalmente" aparece en las definiciones de otros logaritmos tiene que ver con el hecho de que muchos matemáticos encuentran el logaritmo natural generalmente conveniente para cosas que a muchos matemáticos les gusta hacer. (La palabra "generalmente" en la entrada de Wikipedia debería ser una pista de que las definiciones no necesitan hacerse de esta manera. Tampoco es cierto que el logaritmo natural sea el logaritmo favorito de todos todo el tiempo. En algunas aplicaciones, a veces se usan otros logaritmos. privilegiado.)
Pero el logaritmo natural es único en la forma en que resuelve la integral que estabas viendo,
Hasta este punto, la constante en ecuaciones o puede ser cualquier cosa que queramos: , , , , o , cualquiera de esos funcionará. Pero supongamos que renunciamos a toda esa libertad y nos comprometemos con la afirmación de que . Entonces Ecuación se convierte
Así que hemos eliminado desde el lado derecho, pero ahora mira, ahí está en el lado izquierdo donde no había antes. Además, ¿qué pasó con nuestra tan versátil fórmula para resolver la integral ? ¿Cómo podemos resolver ? No podemos simplemente establecer , porque ya nos hemos comprometido a establecer . OK, hay una manera de evitar esto: elige de modo que . Podemos hacer esto configurando . Entonces
Así que la felicidad en la integración de cualquier múltiplo de se logra mejor recordando y usando la ecuación exactamente como está escrito, sin tratar de deshacerse del logaritmo natural que "naturalmente" aparece allí.
Le concedo que algunas de las declaraciones en la página de Wikipedia no son tan defendibles. Por ejemplo,
Otro sentido en el que el logaritmo en base e es el más natural es que se puede definir muy fácilmente en términos de una integral simple o una serie de Taylor y esto no es cierto para otros logaritmos.
Esto se apoya bastante en una noción preconcebida de lo que es "simple". Como vimos en la Ecuación , solo se necesita un factor multiplicativo más para definir cualquier logaritmo en términos de una integral simple. Por supuesto, ese factor resulta ser el logaritmo natural de la base de nuestro otro logaritmo; pero es solo un número ; no tenemos que desarrollar toda la función de logaritmo natural para derivarla. Es mejor (en mi opinión) decir que la definición del logaritmo natural por estos medios es más simple que las definiciones correspondientes de otros logaritmos.
Simplemente estás malinterpretando lo que dice el artículo (en Wikipedia, aquí ). La cita que explica por qué el logaritmo natural se llama únicamente "natural" es esta:
El logaritmo natural se puede definir para cualquier número real positivo como el área bajo la curva y = de a (el área se toma como negativa cuando ). La simplicidad de esta definición, que coincide con muchas otras fórmulas que involucran el logaritmo natural, conduce al término "natural".
Esto es bastante claro, siempre y cuando esté de acuerdo en que "integral de " es más simple en algún sentido que "integral de "para cualquier otro . La cita que te confunde, entonces, es esta:
Los logaritmos se pueden definir en cualquier base positiva que no sea , no solo . Sin embargo, los logaritmos en otras bases difieren solo por un multiplicador constante del logaritmo natural y generalmente se definen en términos de este último.
Aquí el artículo dice que, aunque existen logaritmos en otras bases, cuando se ven como funciones difieren de una manera bastante trivial del logaritmo natural (es decir, por una constante multiplicativa). No está diciendo que este hecho sobre el logaritmo natural lo haga especial (como dices, no lo hace) ... la parte "natural" se explicó anteriormente. Solo dice que cualquier cosa fundamental que hay que aprender sobre los logaritmos en general se puede entender estudiando un logaritmo en particular, ya que todos están muy relacionados, y si vas a estudiar solo un logaritmo, también puede ser el natural (Del mismo modo, podríamos estudiar algunos múltiplos de las funciones trigonométricas, pero y son "especiales" en eso , que es más simple que por cualquier otro positivo .)
Solo homogéneo con logaritmos son invariantes al cambio de base.
Ejemplos:
es independiente de la base pero
es cierto solo para .
Di que te dan
Los pasos de integración son:
Tenga en cuenta que en lugar de lo habitual elegimos poner por conveniencia manipulativa porque después de todo es una constante arbitraria y cualquier función de una constante arbitraria también es arbitraria. Exponencia en ambos lados,
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