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自然常数e

科普小知识2022-04-28 04:10:57
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自然常数e和圆周率π、黄金分割数φ一起被称作“三大数学课常数”。e做为关键数学课常数之一,常出現于数学课和物理当中。

流传常数e的发觉与那时候欧拉尝试处理由另一位一位数学家雅各布·伯努利在半世纪前明确提出的利滚利难题相关:假定你一直在金融机构里存了一笔钱,金融机构每一年以100%的利率换取一大笔钱,一年后,你能获得(1 100%)1=2倍的盈利。如今假定金融机构每六个月清算一次贷款利息,但只有出示利率的一半,即50%,在这类状况下,一年后的盈利为(1 50%)2=2.25倍。而假定金融机构每个月出示8.3%(100%的十二分之一)复贷款利息,或每星期1.9%(100%的五十二分之一)复贷款利息。在这类状况下,一年后你能获得项目投资的(1 十二分之一)12=2.61倍和(1 五十二分之一)52=2.69倍。依据这一规律性,能够 获得一条结构式:假定n为贷款利息利滚利的频次,那麼利率便是其最后,一年后的盈利公式计算为(1 n分之一)n。那麼,假如n越来越无穷大,那(1 n分之一)n是不是也会越来越无穷大?这就是伯努利尝试回应的难题,但直至50年后才由欧拉最后得到結果:当n趋向无穷时,(1 n分之一)n并不是也越来越无穷,只是相当于2.718281828459……实际上e便是根据这一極限而发觉的。1727年,欧拉初次用小写字母“e”表明这一常数,自此遂成规范,被称作自然常数。

有关常数e 的界定有很多,最普遍的有二种:

(1)界定e为一个数列的极限值;

(2)界定e为以下无穷级数之和e:。留意,0!=1。

e被称作自然常数,在具体的运用中,常称e是单位时间内,不断翻番提高能够做到的规定值,这一值是当然增长的极限,因而以e为底的多数,就称为自然对数。让人诧异的是,以e为底的指数函数ex在微分以后公式计算是不会改变的,即ex在微分以后获得的還是ex,而積分是微分的逆测算,因此,ex積分以后获得的涵数還是ex。这一世界上有很多状况都能够用微分化学方程来表明,通俗化地说,在研究大自然的一些状况时,大家一般会将各种各样涵数微分或積分,随后开设微分化学方程并求出。而在这种测算全过程中,其他涵数历经微分与積分,算式都是发生改变,仅有ex无论怎样微分,算式都是维持一样的方式,不容易发生改变。这也是为啥研究大自然的众多难题时,很多的解和化学方程上都有e的影子的缘故。

除高等数学的发展趋势不可或缺e,社会经济学中的复利率也出現了e的影子,就连大自然中的鹦鹉螺、羊触须、向日葵种子,乃至浩瀚宇宙中的螺旋式星云,都发觉了与e有密切联系的等角螺线。常数e与数学课和物理变化都存有着密不可分的联络,掌握e的特点更有利于大家的学习培训。