#A06 · Algebra & Number Theory · Lv.2View in 3D Mind-Map

Logarithm Laws & Change of Base

John Napier · 1614 CE

log⁡a(xy)=log⁡ax+log⁡ay,log⁡ab=ln⁡bln⁡a\log_a(xy) = \log_a x + \log_a y,\quad \log_a b = \frac{\ln b}{\ln a}
ay=x  ⟺  y=log⁡ax(a>0,a≠1,x>0)a^y = x \iff y = \log_a x \quad (a>0, a\neq 1, x>0)

The inverse of exponentiation that transforms multiplication into addition, powering binary search O(log N), decibel scales, and AI cross-entropy loss.

🧮 Live Formula Calculator & Plotter
Base a
Input x
log⁡2(64)=ln⁡(64)ln⁡(2)=6.0000\log_{2}(64) = \frac{\ln(64)}{\ln(2)} = 6.0000
log_2(x)
6.0000
자연로그 ln(x)
4.1589
상용로그 log₁₀(x)
1.8062

Prerequisite Path (3 STEP)

Full Path Analyzer

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Geometric & Intuitive Insight

10을 몇 번 거듭제곱해야 1,000이 될까요? 정답인 3이 바로 log₁₀(1000)입니다. 확률 0.0001 × 0.0001 을 그냥 곱하면 컴퓨터에서 0으로 사라지지만, 로그를 씌우면 -4 + (-4) = -8 로 안전하게 더해집니다.

Step-by-Step Derivation

  1. Step 1.1단계: m = log_a(x), n = log_a(y) 라 두면 정의에 의해 x = a^m, y = a^n 입니다.
  2. Step 2.2단계: 두 식을 곱하면 xy = a^m · a^n = a^(m+n) 이 됩니다.
  3. Step 3.3단계: 다시 로그 정의를 적용하면 log_a(xy) = m + n = log_a(x) + log_a(y) 가 증명됩니다.

AI & Coding Real-World Use

Binary search O(log₂ N) complexity and preventing numerical underflow via Log-Likelihood in AI

#O(log N) Complexity#Log-Likelihood AI#Information Theory
const logBase = (a: number, x: number) => Math.log(x) / Math.log(a);

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