L'application inverse de l'exponentielle


Hervé Lehning

On peut faire remonter l'introduction des logarithmes à la Renaissance pour résoudre des questions calculatoires. Ils ont depuis trouvé des applications plus théoriques, et sont même aujourd'hui au cœur de certains systèmes cryptographiques et donc de nos ordinateurs.

Le propre des logarithmes est de transformer les multiplications en additions, opérations bien plus aisées à effectuer. Par là même, ils transforment les divisions en soustractions et les exponentiations en multiplications. Or, une exponentielle réalise le contraire. Pour définir un logarithme, une idée simple consiste donc à inverser une exponentielle. Voyons la méthode avec celle de base 10. Par définition, log x est le nombre y tel que x = 10y.
Ainsi, log 1 = 0, log 10 = 1, log 100 = 2, etc. Voici un petit extrait d'une table de logarithme de base 10 :

 

On peut y vérifier que log 4 = 2 log 2 et log 6 = log 2 + log 3. De façon générale, pour calculer le produit de deux nombres, disons 12,132 et 5,456, on cherche leurs logarithmes dans la table, ce qui donne ici log(12,132) = 1,083932402 et log(5,456) = 0,7368743616. On additionne ensuite ces deux nombres, ce qui donne le logarithme du produit P : log P = 1,820806764. En lisant la table à l'envers, nous obtenons alors P comme l'exponentielle de base 10 de ce dernier nombre, d'où P = 66,19219211, ce qui donne le résultat exact du calcul demandé en tronquant les deux ... Lire la suite