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149. — Si dice che y è il logaritmo naturale di x, e si scrive
y — log a?
se ey — x .
Pongasi x — r (cos a -f- i sen a), ed y =p + iq ; si avrà
ey = = ef (cos q -f- 2' sen q),
ed affinchè questa quantità complessa possa essere eguale ad x, è
necessario che i moduli siano eguali, e gli argomenti non differi
scano che per un multiplo di 2tt ; onde l’equazione ey = x si riduce
alle seguenti fra quantità reali
e p — r
q — a-\-2ìni (fe intero).
La seconda determina q; dalla prima si ricava p in modo unico,
perchè essendo r reale e positivo, esiste un sol valore reale di p
tale che ep = r, ed è il logaritmo di r .stato definito a proposito
delle funzioni di variabile reale; noi lo indicheremo scrivendo
p = log' r.
Così determinate p e q, risulta noto p + qi — y = log x, e si ha
(13) log [r (cos a -f-i sen a) | = log' r -f- i (a + 2 h tt) ,
ossia il logaritmo d’una quantità complessa ha infiniti valori; la
loro parte reale è comune, ed è il logaritmo (nel significato di va
riabili reali) del modulo ; ed il coefficiente di i è l’argomento au
mentato d’un multiplo arbitrario di 2rr.
Se la quantità di cui si vuole il logaritmo [è reale e positiva,
essa è eguale al suo modulo r, e per argomento si può assumere
lo zero; onde la formula precedente dà
log r — log' r -f- 2 h tt i ;