為什麼以a為底,n的對數(以b為底)為指數的冪等於以n為底,a的對數(以b 為底)為指數的冪?

cytlz2730發表於2024-09-11

這個問題涉及對數和指數的性質。我們可以用數學公式來清晰地表達和證明這一等式。首先,我們有:

\[a^{\log_b(n)} \]

我們想證明這等於:

\[n^{\log_b(a)} \]

證明如下:

  1. 定義對數:

    \[\log_b(n) = x \]

    意味著

    \[b^x = n \]

  2. 應用對數定義:

    由定義,我們有

    \[a^{\log_b(n)} = a^{x} \]

    \[n^{\log_b(a)} = n^{y} \]

    其中

    \[y = \log_b(a) \]

  3. 變換指數表示式:

    由於

    \[b^x = n \]

    \[b^y = a \]

    ,我們可以將原式改寫為:

    \[a^{\log_b(n)} = (b^y)^{x} = b^{xy} \]

    同樣地,

    \[n^{\log_b(a)} = (b^x)^{y} = b^{xy} \]

  4. 證明等價性:

    因為

    \[b^{xy} = b^{xy} \]

    ,所以:

    \[a^{\log_b(n)} = n^{\log_b(a)} \]

透過上述步驟,我們證明了以a為底,指數為

\[\log_b(n) \]

確實等於以n為底,指數為

\[\log_b(a) \]

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