C#のMath.Log()メソッドの使い方を徹底解説

C#のMath.Log()メソッドは、指定された数値の対数を返すために使用される静的メソッドです。引数を1つだけ渡した場合は自然対数（底e）が計算され、2つ目の引数で底を指定することもできます。

構文

public static double Log(double num)
public static double Log(double num, double base)

上記の構文における各要素の意味は以下の通りです。

• num：対数を計算する対象となる数値
• base：対数の底（基数）。省略した場合は自然対数（底e）が計算されます

なお、引数に負の数やNaNを渡した場合、戻り値はNaN（非数）になります。

使用例1：正の数と負の数の場合

まず、Math.Log()メソッドを使った基本的な例を見てみましょう。

using System;
public class Demo {
    public static void Main(){
        double val1 = 2.15;
        double val2 = -2.15;
        Console.WriteLine(Math.Log(val1));
        Console.WriteLine(Math.Log(val2));
    }
}

出力

このプログラムを実行すると、次のような出力が得られます。

0.765467842139571
NaN

この結果から、正の数「2.15」の自然対数は約0.7654と正常に計算される一方、負の数「-2.15」に対してはNaNが返されていることがわかります。これは、実数の範囲では負の数の対数が定義されていないためです。

使用例2：無限大の場合

続いて、正負の無限大を引数に渡した場合の挙動を確認してみましょう。

using System;
public class Demo {
    public static void Main(){
        double val1 = Double.PositiveInfinity;
        double val2 = Double.NegativeInfinity;
        Console.WriteLine(Math.Log(val1));
        Console.WriteLine(Math.Log(val2));
    }
}

出力

このプログラムを実行すると、次のような出力が得られます。

∞
NaN

正の無限大（Double.PositiveInfinity）を渡した場合は対数も正の無限大として返されますが、負の無限大（Double.NegativeInfinity）を渡した場合は定義できないためNaNが返されます。

まとめ

• Math.Log()は指定した数値の対数を返すメソッドで、底を省略すると自然対数になる
• 負の数やNaNを渡すと戻り値はNaNになる
• 正の無限大を渡すと正の無限大、負の無限大を渡すとNaNが返る