自然常数、纳皮尔数和欧拉数都是同一个符号“e”的名称,代表常数。目前,在术语中,通常将它们称为“自然常数”。和 一样,它是数学中最重要的常数之一,但它可能没有 那么出名,这取决于研究和发现的时期。小于。
瑞士数学家雅各布·伯努利(伯努利家族很厉害,他们都是数学家,有大量的研究成果)据说研究过复利的计算——。马苏。计算复利他找到了“e”的数字,但不幸的是他没有正确计算它,尽管他知道“e”的值在2 到3 之间。具体来说,“e”出现在什么类型的复利中?请举例说明(假设本金为1,年利率为100%)。
图1
正如上图所示,这里所谓的“复利”是指每年支付一次、每六个月支付一次、每季度支付一次或每月支付一次利息。该利息的计算结果如下:众所周知的表达方式:
图2
随着n继续增大,计算上式的值会越来越接近某个值。这是Jacob上面得出的结论,——在2和3之间,和上面求等式是一样的。以下限制:
图3
目前无法确认是谁首先发现了这个极限,但最早的线索是苏格兰数学家约翰·纳皮尔于1618 年出版的对数书《奇妙的对数表的描述》。自然常数e 列于附录的图表中。他得到了约等于1/e的计算结果。目前尚不清楚这是巧合还是有意为之。
欧拉,“欧洲之神”,最早出现在《e》中的人,被数学界公认为老师,这一点得到了证明。事实证明,e是一个无理数。欧拉将图3 中的1/n 替换为x/n,
图4
然后,我们推导出图4 中的级数展开式。
图5
欧拉以此计算了e的小数点后18位,并通过e的连分数形式证明了e是无理数。 e 的连分数形式为:
图6
欧拉根据图5求胜。他将x替换为ix(是的,i是虚数单位),得到以下结果:
图7
实部是cosx的级数展开式,虚部是sinx的级数展开式,所以看起来像这样:
图8
图8所示的方程简单却又紧密地联系了三个数学学科:三角学、代数和分析,欧拉还创造了宇宙中最耀眼、最美丽的公式——。
图9
该公式连接了五个最基本的数学常数:——e、i、、1 和0。大概没有什么比这更神奇的了。
e被证明是无理数100多年后,1873年,法国数学家埃尔米特证明了它是超越数(不是整数系数多项式的解)。这个证明持续了30年。许多页面都表明证明一个数是否是超越数是多么困难。
人们观察大自然中的事物,比如升入蓝天的炊烟,蓝色湖水轻轻荡起的涟漪,几只蜗牛在栅栏上缓缓爬行,还有无数人在平静的夜空中相互拥抱。了解涡旋或螺旋是自然界中非常常见的形式,其极坐标中的曲线函数为:
图10(r为极径,为极角,a、b为常数)
人们在研究生物体的生长、繁殖、衰退规律等实际问题时,很多都是e。这可能就是“自然常数”名称的由来。
版权声明:本文由今日头条转载,如有侵犯您的版权,请联系本站编辑删除。