กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 4 นาที

กราฟกึ่งลอการิทึม

ใน วิทยาศาสตร์ และ วิศวกรรมศาสตร์ แผนภูมิ/ กราฟ กึ่งลอการิทึม หรือ แผนภูมิ / กราฟ กึ่งลอการิทึม จะมีแกนหนึ่งอยู่ใน มาตราส่วนลอการิทึม อีกแกนหนึ่งอยู่ใน มาตราส่วนเชิงเส้น...

กราฟกึ่งลอการิทึม

กราฟกึ่งลอการิทึมแบบลอการิทึมเชิงเส้น กำหนดโดยมาตราส่วนลอการิทึมบน แกน y (แนวตั้ง) และ มาตราส่วน เชิงเส้นบน แกน x (แนวนอน) เส้นที่แสดงคือ: y  = 10 x  (สีแดง), y  =  x  (สีเขียว), y  = log( x ) (สีน้ำเงิน)
กราฟกึ่งลอการิทึมแบบเชิงเส้น-ลอการิทึม กำหนดโดยมาตราส่วนลอการิทึมบนแกน x และ มาตราส่วน เชิงเส้นบนแกน y เส้นที่วาดคือ: y  = 10 x  (สีแดง), y  =  x (สีเขียว), y  = log( x ) (สีน้ำเงิน)

ในวิทยาศาสตร์และวิศวกรรมศาสตร์แผนภูมิ/ กราฟกึ่งลอการิทึมหรือแผนภูมิ / กราฟกึ่งลอการิทึมจะมีแกนหนึ่งอยู่ในมาตราส่วนลอการิทึมอีกแกนหนึ่งอยู่ในมาตราส่วนเชิงเส้นมีประโยชน์สำหรับข้อมูลที่มี ความสัมพันธ์ แบบเลขชี้กำลังซึ่งตัวแปร หนึ่ง ครอบคลุมช่วงค่าที่กว้าง[ 1 ]

สมการทั้งหมดในรูปแบบนี้จะให้เส้นตรงเมื่อพล็อตแบบกึ่งลอการิทึม เนื่องจากเมื่อทำการหาลอการิทึมทั้งสองข้างจะได้

นี่คือเส้นตรงที่มีความชันและจุดตัดแกนตั้ง มาตราส่วนลอการิทึมมักจะระบุเป็นฐาน 10 บางครั้งอาจระบุเป็นฐาน 2:

กราฟแบบ ลอการิทึม-เชิงเส้น (บางครั้งเรียกว่า ลอการิทึม-ลิน) จะมีมาตราส่วนลอการิทึมบน แกน yและ มาตราส่วน เชิงเส้นบนแกนx ส่วนกราฟ แบบเชิงเส้น-ลอการิทึม (บางครั้งเรียกว่า ลิน-ลอการิทึม) จะตรงกันข้าม การตั้งชื่อคือผลลัพธ์-อินพุต ( yx ) ซึ่งเป็นลำดับตรงข้ามกับ ( x , y )

ในกราฟแบบกึ่งลอการิทึม ระยะห่างของมาตราส่วนบน แกน y (หรือ แกน x ) จะเป็นสัดส่วนกับลอการิทึมของตัวเลข ไม่ใช่ตัวเลขนั้นเอง กล่าวคือ เทียบเท่ากับการแปลง ค่า y (หรือ ค่า x ) เป็นลอการิทึม แล้วพล็อตข้อมูลบนมาตราส่วนเชิงเส้น ส่วนกราฟแบบลอการิทึม ทั้งสองแกน (log–log plot)จะใช้มาตราส่วนลอการิทึมสำหรับทั้งสองแกน ดังนั้นจึงไม่ใช่กราฟแบบกึ่งลอการิทึม

สมการ

สมการของเส้นตรงบนกราฟเชิงเส้น-ลอการิทึม ซึ่ง แกน abscissaถูกปรับขนาดด้วยลอการิทึม (โดยมีฐานลอการิทึมเป็นn ) จะเป็นดังนี้

สมการสำหรับเส้นตรงบนกราฟลอการิทึมเชิงเส้น โดยที่แกนตั้ง มี มาตราส่วนลอการิทึม (โดยมีฐานลอการิทึมเป็นn ) จะเป็นดังนี้:

การหาฟังก์ชันจากกราฟกึ่งลอการิทึม

กราฟเชิงเส้น-ลอการิทึม

ในกราฟเส้นตรง-ลอการิทึม ให้เลือกจุดคงที่จุดหนึ่ง( x₀ , F₀ ) โดยที่ F₀ เป็นตัวย่อของF ( x₀ )บนเส้นตรงในกราฟด้านบน และเลือกจุด อื่น อีกจุดหนึ่ง ( x₁ , F₁ ) บนกราฟเดียวกัน สูตรความชัน ของกราฟคือ:

ซึ่งนำไปสู่

หรือ

ซึ่งหมายความว่า

กล่าวอีกนัยหนึ่งFเป็นสัดส่วนกับลอการิทึมของxคูณด้วยความชันของเส้นตรงในกราฟ lin-log บวกด้วยค่าคงที่ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เส้นตรงบนกราฟ lin-log ที่มีจุด ( F₀x₀ ) และ ( F₁ , x₁ )จะมีฟังก์ชันดังนี้ : 

กราฟลอการิทึมเชิงเส้น

ในกราฟ เส้น ตรง แบบลอการิทึม (แกน y ใช้มาตราส่วนลอการิทึม) ให้เลือกจุดคงที่จุด หนึ่ง ( x₀ , F₀ ) โดยที่F₀เป็นตัวย่อของF ( x₀ ) บนเส้นตรงในกราฟด้านบน และเลือกจุด อื่น ๆ อีก จุด หนึ่ง( x₁ , F₁ ) บนกราฟเดียวกัน สูตรความชัน ของกราฟคือ:

ซึ่งนำไปสู่

โปรดสังเกตว่าn log n ( F 1 ) = F 1ดังนั้น เราสามารถกลับค่าลอการิทึมเพื่อหาค่าต่อไปนี้:

หรือ

สามารถนำหลักการนี้ไปใช้กับจุดใดก็ได้ แทนที่จะใช้แค่กับจุดF 1 เท่านั้น :

ตัวอย่างในโลกแห่งความเป็นจริง

แผนภาพเฟสของน้ำ

ในวิชาฟิสิกส์และเคมี กราฟแสดงความสัมพันธ์ระหว่างลอการิทึมของความดันกับอุณหภูมิ สามารถใช้เพื่อแสดงสถานะ ต่างๆ ของสารได้ ดังตัวอย่างต่อไปนี้สำหรับน้ำ :

แผนภาพเฟสความดัน-อุณหภูมิแบบลอการิทึมเชิงเส้นของน้ำตัวเลขโรมัน แสดงถึง เฟสน้ำแข็งต่างๆ

ความคืบหน้าของ "ไข้หวัดหมู" ปี 2009

แม้ว่าเลขสิบจะเป็น ฐานที่ใช้กันทั่วไปแต่บางครั้งฐานอื่นๆ ก็เหมาะสมกว่า ดังเช่นในตัวอย่างนี้:

กราฟ แสดง ความสัมพันธ์ระหว่างจำนวนผู้ป่วยและผู้เสียชีวิตจาก การระบาดของไข้หวัดใหญ่สายพันธุ์ A (H1N1)ในปี 2009 ในรูปแบบกึ่งลอการิทึม

โปรดสังเกตว่า ในขณะที่แกนแนวนอน (เวลา) เป็นเส้นตรง โดยมีวันที่เว้นระยะห่างเท่าๆ กัน แกนแนวตั้ง (จำนวนผู้ป่วย) เป็นกราฟลอการิทึม โดยส่วนแบ่งที่เว้นระยะห่างเท่าๆ กันจะถูกกำกับด้วยเลขยกกำลังของสองที่เรียงลำดับกันไป กราฟแบบกึ่งลอการิทึมทำให้เห็นได้ง่ายขึ้นว่าเมื่อใดที่การติดเชื้อหยุดแพร่กระจายในอัตราสูงสุด นั่นคือเส้นตรงในกราฟแบบเลขชี้กำลังนี้ และเริ่มโค้งงอเพื่อแสดงอัตราที่ช้าลง ซึ่งอาจบ่งชี้ว่ามาตรการบรรเทาผลกระทบบางอย่างได้ผล เช่น การเว้นระยะห่างทางสังคม

การเจริญเติบโตของจุลินทรีย์

ในชีววิทยาและวิศวกรรมชีวภาพการเปลี่ยนแปลงจำนวนจุลินทรีย์เนื่องจากการสืบพันธุ์แบบไม่อาศัยเพศและการหมดไปของสารอาหาร มักแสดงด้วยกราฟกึ่งลอการิทึม โดยปกติเวลาจะเป็นแกนอิสระ และลอการิทึมของจำนวนหรือมวลของแบคทีเรียหรือจุลินทรีย์อื่นๆ เป็นตัวแปรตาม ซึ่งจะทำให้ได้กราฟที่มีสี่ช่วงที่แตกต่างกัน ดังแสดงด้านล่าง

เส้นกราฟการเจริญเติบโตของแบคทีเรีย

ดูเพิ่มเติม

ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Semi-log_plot&oldid=1355979090 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ กราฟกึ่งลอการิทึม

ใน วิทยาศาสตร์ และ วิศวกรรมศาสตร์ แผนภูมิ/ กราฟ กึ่งลอการิทึม หรือ แผนภูมิ / กราฟ กึ่งลอการิทึม จะมีแกนหนึ่งอยู่ใน มาตราส่วนลอการิทึม อีกแกนหนึ่งอยู่ใน มาตราส่วนเชิงเส้น...

สมการ

สมการของเส้นตรงบนกราฟเชิงเส้น-ลอการิทึม ซึ่ง แกน abscissa ถูกปรับขนาดด้วยลอการิทึม (โดยมีฐานลอการิทึมเป็น n ) จะเป็นดังนี้

การหาฟังก์ชันจากกราฟกึ่งลอการิทึม

ในกราฟเส้นตรง-ลอการิทึม ให้เลือกจุดคงที่จุดหนึ่ง ( x₀ , F₀ ) โดย ที่ F₀ เป็น ตัวย่อของ F ( x₀ ) บนเส้นตรงในกราฟด้านบน และเลือก จุด อื่น ๆ อีกจุดหนึ่ง ( x₁ , F₁ ) บนกราฟเดียวกัน สูตรความชัน ของ กราฟคือ:

แผนภาพเฟสของน้ำ

ใน วิชาฟิสิกส์ และ เคมี กราฟ แสดงความสัมพันธ์ระหว่างลอการิทึมของความดันกับอุณหภูมิ สามารถใช้เพื่อแสดง สถานะ ต่างๆ ของสารได้ ดังตัวอย่างต่อไปนี้สำหรับ น้ำ :