半對數圖

x軸是線性尺度。點線是:y = 10x (紅色), y = x (綠色), y = log(x) (藍色)]]

半對數圖是科学及工程学中常用的圖表,其中一軸是對數尺度,另一軸是線性尺度,常用在表示指數增長的關係上,或是其中一個變數的範圍很廣的情形。

所有y=\lambda a^{\gamma x}形式的函數在半對數圖中都會變成直線,將等號兩側取對數,可得

:\log_a y = \gamma x + \log_a \lambda.

為一直線,斜率為\gamma,和y軸的截距為\log_a \lambda。log多半是以10為基底,偶爾會以2為基底

:\log (y) = (\gamma \log (a)) x + \log (\lambda).

log-linear圖的y軸為log尺度,x軸為線性,而linear-log恰好相反。

在y軸為log尺度的半對數圖中,y軸的座標和y的log有關。因此可以先將y的數值取log後再繪圖。若x軸及y軸都要取log,即為双对数坐标系。
方程式
在線性-對數圖中,x軸以對數尺度表示(基底為n),其方程為

: F(x) = m \log_{n}(x) + b. \,

在對數-對數圖中,y軸以對數尺度表示(基底為n),其方程為

: \log_{n}(F(x)) = mx + b
: F(x) = n^{mx + b} = (n^{mx})(n^b).

實際的例子
水的相圖
在物理学及化學中,會用相图來表示物質在不同壓強及溫度下的相以及變化,其中的壓強會以對數尺度表示,以下是水的相圖。
,壓強以對數尺度表示。其中的罗马数字表示不同相態的冰]]

2009H1N1流感的傳播
對數多半是以10為基底,不過以下的例子是例外:

的案例及死亡人數。其時間軸為線性的,但案例及死亡人數是對數尺度,以2為基底]]

微生物成長
在生物学及生物工程学中,微生物因為无性生殖及營養耗盡的數量變化一般會用半對數圖表示,時間為線性尺度,數量則以對數尺度表示。以下的圖可以看到四個不同的階段。

相關條目
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  • 诺谟图
  • 非线性回归,將非線性的型式轉換為半對數,適合非迭代的計算。
  • 双对数坐标系

外部連結

參考資料

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