[C#] Math.Logメソッドの使い方 – 自然対数の計算

using System;
class Program
{
    static void Main()
    {
        double number = 10.0; // 対数を計算する数値
        double result = Math.Log(number); // 自然対数を計算
        
        Console.WriteLine($"数値 {number} の自然対数は {result} です。");
    }
}

数値 10 の自然対数は 2.302585092994046 です。

using System;
class Program
{
    static void Main()
    {
        double number = Math.E; // ネイピア数
        double result = Math.Log(number); // 自然対数を計算
        
        Console.WriteLine($"数値 {number} の自然対数は {result} です。");
    }
}

数値 2.718281828459045 の自然対数は 1 です。

using System;
class Program
{
    static void Main()
    {
        double zeroResult = Math.Log(0); // 0の自然対数を計算

        if (double.IsNegativeInfinity(zeroResult))
        {
            Console.WriteLine("0の自然対数は負の無限大です");
        }
        double negativeResult = Math.Log(-5); // 負の数の自然対数を計算

        if (double.IsNaN(negativeResult))
        {
            Console.WriteLine("負の数の自然対数はNaNです");
        }
    }
}

0の自然対数は負の無限大です
負の数の自然対数はNaNです

using System;
class Program
{
    static void Main()
    {
        double number = 1000.0; // 対数を計算する数値
        double baseValue = 10.0; // 底の値
        double result = Math.Log(number, baseValue); // 底が10の対数を計算
        
        Console.WriteLine($"数値 {number} の底 {baseValue} の対数は {result} です。");
    }
}

数値 1000 の底 10 の対数は 3 です。

using System;
class Program
{
    static void Main()
    {
        double number = 8.0; // 対数を計算する数値
        double baseValue = 2.0; // 底の値
        double result = Math.Log(number, baseValue); // 底が2の対数を計算
        
        Console.WriteLine($"数値 {number} の底 {baseValue} の対数は {result} です。");
    }
}

数値 8 の底 2 の対数は 3 です。

using System;
class Program
{
    static void Main()
    {
        double number = 1000.0; // 対数を計算する数値
        
        double logResult = Math.Log(number); // 自然対数を計算
        double log10Result = Math.Log10(number); // 底が10の対数を計算
        
        Console.WriteLine($"数値 {number} の自然対数は {logResult} です。");
        Console.WriteLine($"数値 {number} の底 10 の対数は {log10Result} です。");
    }
}

数値 1000 の自然対数は 6.907755278982137 です。
数値 1000 の底 10 の対数は 3 です。

using System;
class Program
{
    static void Main()
    {
        double[] data = { 1, 10, 100, 1000, 10000 }; // 元のデータセット
        double[] scaledData = new double[data.Length]; // スケーリング後のデータ
        
        for (int i = 0; i < data.Length; i++)
        {
            scaledData[i] = Math.Log(data[i]); // 対数スケーリング
            Console.WriteLine($"元の値: {data[i]}, スケーリング後の値: {scaledData[i]}");
        }
    }
}

元の値: 1, スケーリング後の値: 0
元の値: 10, スケーリング後の値: 2.302585092994046
元の値: 100, スケーリング後の値: 4.605170185988092
元の値: 1000, スケーリング後の値: 6.907755278982137
元の値: 10000, スケーリング後の値: 9.210340371976182

using System;
class Program
{
    static void Main()
    {
        double baseValue = 2.0; // 底の値
        double exponent = 5.0; // 指数
        double value = Math.Pow(baseValue, exponent); // 指数関数の計算
        
        double result = Math.Log(value, baseValue); // 逆計算
        
        Console.WriteLine($"底 {baseValue} の指数 {exponent} の値は {value} です。");
        Console.WriteLine($"逆計算した結果: {result}");
    }
}

底 2 の指数 5 の値は 32 です。
逆計算した結果: 5

using System;
class Program
{
    static void Main()
    {
        double[] data = { 1, 10, 100, 1000, 10000 }; // 元のデータセット
        double[] normalizedData = new double[data.Length]; // 正規化後のデータ
        
        for (int i = 0; i < data.Length; i++)
        {
            normalizedData[i] = Math.Log(data[i] + 1); // 対数正規化(1を加えることで0を回避)
            Console.WriteLine($"元の値: {data[i]}, 正規化後の値: {normalizedData[i]}");
        }
    }
}

元の値: 1, 正規化後の値: 0.6931471805599453
元の値: 10, 正規化後の値: 2.3978952727983707
元の値: 100, 正規化後の値: 4.61512051684126
元の値: 1000, 正規化後の値: 6.908754778501171
元の値: 10000, 正規化後の値: 9.210340371976182

using System;
class Program
{
    static void Main()
    {
        double principal = 1000.0; // 初期投資額
        double rate = 0.05; // 年利率
        double targetAmount = 2000.0; // 目標金額
        
        // 必要な年数を計算
        double years = Math.Log(targetAmount / principal) / Math.Log(1 + rate);
        
        Console.WriteLine($"初期投資額: {principal}円, 年利率: {rate * 100}%, 目標金額: {targetAmount}円");
        Console.WriteLine($"目標金額に達するために必要な年数: {years}年");
    }
}

初期投資額: 1000円, 年利率: 5%, 目標金額: 2000円
目標金額に達するために必要な年数: 14.206699999999998年

using System;
class Program
{
    static void Main()
    {
        double number = -5.0; // 負の数を指定
        
        if (number <= 0)
        {
            Console.WriteLine("エラー: 引数は0より大きい必要があります。");
        }
        else
        {
            double result = Math.Log(number); // 自然対数を計算
            Console.WriteLine($"数値 {number} の自然対数は {result} です。");
        }
    }
}

エラー: 引数は0より大きい必要があります。

using System;
class Program
{
    static void Main()
    {
        double largeNumber = 1e+100; // 非常に大きな数値
        double result = Math.Log(largeNumber); // 自然対数を計算
        
        Console.WriteLine($"数値 {largeNumber} の自然対数は {result} です。");
    }
}

数値 1E+100 の自然対数は 230.25850929940458 です。

using System;
class Program
{
    static void Main()
    {
        double zeroResult = Math.Log(0); // 0の自然対数
        double negativeResult = Math.Log(-1); // 負の数の自然対数
        double largeResult = Math.Log(double.MaxValue); // 非常に大きな数値の自然対数
        
        Console.WriteLine($"0の自然対数: {zeroResult}"); // -Infinity
        Console.WriteLine($"負の数の自然対数: {negativeResult}"); // NaN
        Console.WriteLine($"最大値の自然対数: {largeResult}"); // 有限の値
    }
}

0の自然対数: -∞
負の数の自然対数: NaN
最大値の自然対数: 709.782712893384

using System;
using System.Threading.Tasks;
class Program
{
    static void Main()
    {
        double[] data = new double[1000000]; // 大規模データセット
        for (int i = 0; i < data.Length; i++)
        {
            data[i] = i + 1; // 1から1000000までの数値
        }
        double[] results = new double[data.Length];
        // 並列処理を使用して対数計算
        Parallel.For(0, data.Length, i =>
        {
            results[i] = Math.Log(data[i]); // 自然対数を計算
        });
        Console.WriteLine("対数計算が完了しました。");
    }
}