対話とモノローグ

        弁証法のゆくえ

対数の無限級数表示に向けて

2022-07-25 | 指数と対数
オイラーの次の目標は、指数関数を「逆転」することにより、「きわめて自然で、しかも豊饒な対数の観念」を把握することである。導くのはニュートン・メルカトルの公式(注)
  
である。


注  『数の大航海』(志賀浩二著)6章参照

幾何数列と算術数列との対応から生まれてきた人工的な数、対数は不思議なことに双曲線の面積と関連してくる。数から幾何への転換である。これはヴィンセントの発見(1630年頃)によっている。

「直角双曲線の横座標が幾何数列的に増加するならば、その座標によって裁断された表面の面積は算術数列的に増加する。」 (直角双曲線の面積は横座標の対数となっている)

対数と双曲線の面積との関係はニュートンによって1660年代の半ば(1667年頃)に明確になった。ニュートンは双曲線y=1/1+x (x>-1)の0からxまでの面積を無限級数と積分を使って次のように求めた。

1を1+xで割り算して、
  
積分して、
  

同じ式をメルカトルが区分求積法の考えから導いている(1668年)。