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  • 數(shù)學(xué)中自然常數(shù)e是怎么推導(dǎo)出來的,有什么數(shù)學(xué)哲理,為什么它等于2.7182818284590.

    數(shù)學(xué)中自然常數(shù)e是怎么推導(dǎo)出來的,有什么數(shù)學(xué)哲理,為什么它等于2.7182818284590.
    數(shù)學(xué)人氣:810 ℃時(shí)間:2020-09-28 21:43:49
    優(yōu)質(zhì)解答
    e,作為數(shù)學(xué)常數(shù),是自然對(duì)數(shù)函數(shù)的底數(shù).有時(shí)稱它為歐拉數(shù)(Euler number),以瑞士數(shù)學(xué)家歐拉命名;也有個(gè)較鮮見的名字納皮爾常數(shù),以紀(jì)念蘇格蘭數(shù)學(xué)家約翰?納皮爾引進(jìn)對(duì)數(shù).它就像圓周率π和虛數(shù)單位i,e是數(shù)學(xué)中最重要的常數(shù)之一.  它的數(shù)值約是(小數(shù)點(diǎn)后100位):e ≈ 2.71828 18284 59045 23536 02874 71352 66249 77572 47093 69995 95749 66967 62772 40766 30353 54759 45713 82178 52516 64274   第一次提到常數(shù)e,是約翰·納皮爾(John Napier)于1618年出版的對(duì)數(shù)著作附錄中的一張表.但它沒有記錄這常數(shù),只有由它為底計(jì)算出的一張自然對(duì)數(shù)列表,通常認(rèn)為是由威廉·奧特雷德(William Oughtred)制作.第一次把e看為常數(shù)的是雅各·伯努利(Jacob Bernoulli).  已知的第一次用到常數(shù)e,是萊布尼茨于1690年和1691年給惠更斯的通信,以b表示.1727年歐拉開始用e來表示這常數(shù);而e第一次在出版物用到,是1736年歐拉的《力學(xué)》(Mechanica).雖然以后也有研究者用字母c表示,但e較常用,終于成為標(biāo)準(zhǔn).  用e表示的確實(shí)原因不明,但可能因?yàn)閑是“指數(shù)”(exponential)一字的首字母.另一看法則稱a,b,c和d有其他經(jīng)常用途,而e是第一個(gè)可用字母.不過,歐拉選這個(gè)字母的原因,不太可能是因?yàn)檫@是他自己名字Euler的首字母,因?yàn)樗莻€(gè)很謙虛的人,總是恰當(dāng)?shù)乜隙ㄋ说墓ぷ?  很多增長或衰減過程都可以用指數(shù)函數(shù)模擬.指數(shù)函數(shù)的重要方面在于它是唯一的函數(shù)與其導(dǎo)數(shù)相等(乘以常數(shù)).e是無理數(shù)和超越數(shù)(見林德曼—魏爾施特拉斯定理(Lindemann-Weierstrass)).這是第一個(gè)獲證為超越數(shù),而非故意構(gòu)造的(比較劉維爾數(shù));由夏爾·埃爾米特(Charles Hermite)于1873年證明.
    編輯本段數(shù)學(xué)意義
      超越數(shù)主要只有自然常數(shù)和圓周率.自然常數(shù)的知名度比圓周率低很多,原因是圓周率更容易在實(shí)際生活中遇到,而自然常數(shù)在日常生活中不常用.  自然常數(shù)一般為公式中乘方的底數(shù)和對(duì)數(shù)的底.為什么會(huì)這樣,主要取決于它的來歷.  自然常數(shù)的來法比圓周率簡(jiǎn)單多了.它就是函數(shù)y=f(x)=(1+1/x)^x,當(dāng)x趨向無窮大時(shí)y的極限.  同時(shí),它也等于1/0!+1/1!+1/2!+1/3!+1/4!+1/5!+…….同時(shí)說明,0!也等于1.  自然常數(shù)經(jīng)常在公式中做對(duì)數(shù)的底.比如,對(duì)指數(shù)函數(shù)和對(duì)數(shù)函數(shù)求導(dǎo)時(shí),就要使用自然常數(shù).函數(shù)y=f(x)=a^x的導(dǎo)數(shù)為f'(x)=a^x*ln(a).函數(shù)y=f(x)=loga(x)的導(dǎo)數(shù)為f'(x)=loga(e)/x.  自然常數(shù)也和質(zhì)數(shù)分布有關(guān).有某個(gè)自然數(shù)a,則比它小的質(zhì)數(shù)就大約有a/ln(a)個(gè).在a較小時(shí),結(jié)果不太正確.但是隨著a的增大,則個(gè)定理會(huì)越來越精確.這個(gè)定理叫素?cái)?shù)定理,由高斯發(fā)現(xiàn).  此外自然常數(shù)還有別的用處.比如解題.請(qǐng)把100分成若干份,使每份的乘積盡可能大.把這個(gè)題意分析一下,就是求兩個(gè)數(shù)a和b,使ab=100,求a的b次方的最大值.(說明,a可以為任意有理數(shù),b必須為整數(shù).)此時(shí),便要用到自然常數(shù).這需要使a盡量接近e.則b應(yīng)為100/e≈36.788份,但由于份數(shù)要為整數(shù),所以取近似值37份.這樣,每份為100/37,所以a的b次方的最大值約為9474061716781832.652.  e是極為常用的超越數(shù)之一,它通常用作自然對(duì)數(shù)的底數(shù).  (1)數(shù)列或函數(shù)f(n)=(1+1/n)^n即(1+1/n)的n次方的極限值    數(shù)列:1+1,(1+0.5)的平方,(1+0.33…)的立方,1.25^4,1.2^5,…   函數(shù):實(shí)際上,這里n的絕對(duì)值(即“?!?需要并只需要趨向無窮大. ?。?)sum(1/n!),n取0至無窮大自然數(shù).即1+1/1!+1/2!+1/3!+…   (3)幾個(gè)初級(jí)的相關(guān)公式:e^ix=cosx+i(sinx),e^x=coshx+sinhx===sum[(1/n!)x^n],由此可以結(jié)合三角函數(shù)或雙曲函數(shù)的簡(jiǎn)單性質(zhì)推算出相對(duì)復(fù)雜的公式,如和角差角公式,等等,希望對(duì)朋友們學(xué)習(xí)和靈活應(yīng)用它們有些幫助. ?。?)用Windows自帶的計(jì)算器計(jì)算:菜單“查看/科學(xué)型“,再依次點(diǎn)擊 1 hyp sin + ( 1 hyp cos 1 ) 或用鍵盤輸入1hs+(1ho)=或(1hs+(1ho))也可以從這里用ctrl+C復(fù)制,再切換到計(jì)算器,按ctrl+V(菜單“編輯/粘貼”),得到它的 32 位數(shù)值:  e=2.71828 18284 59045 23536 02874 71352 6(第31位小數(shù)四舍五入為7)
    百度上查的 呵呵我也不懂
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