自然常數e到底是個什麼東西?

2020-12-11 時空奇點源

自然常數e,是一個無理數,也是超越數,其值為2.71828……

e被稱為歐拉數,以瑞士數學家歐拉;也被稱為納皮爾常數,以紀念蘇格蘭數學家約翰·納皮爾引進了對數。

第一次提到自然常數e,是約翰·納皮爾於1618年出版的對數著作附錄中的一張表。

第一次把e看為常數的是雅各·伯努利。

第一次用到常數e,是萊布尼茨於1690年和1691年給惠更斯的通信,以b表示。

歐拉1727年開始用e來表示這常數;而e第一次在出版物用到,是1736年歐拉的《力學》。

我們知道圓周率π是圓周長與直徑的比值,值為3.14159265……但是e是怎麼來的呢?

e其實是計算複利時得出來的一個常數。

因此e的定義為:

第二種可以表述為級數式:

更為普遍的公式是e^x=Σ x^n/n!(n=0到∞)。

第三種可以表述為連分數:

第四種形式:

最早的指數函數指的就是e^x。

這也就是為什麼e常用作指數函數的底,從而經常用作對數函數的底,稱為自然對數。

以e為底的指數函數與其導數相等,即(e^x)'=e^x。

對指數函數和對數函數求導時,都要使用到自然對數。函數 y=a^x的導數為(a^x) ln a。函數 y=log (a ) x的導數為1/(x ln a ) 。

歐拉恆等式

歐拉恆等式被稱為最完美公式,包含了自然常數e、圓周率π、虛數單位i、還有0和1。

更普遍的公式是e^(iθ)=cosθ+isinθ,令θ=π,即是e^(iπ)=-1。

因為e=2.7182818284……,極為接近循環小數2.71828(1828循環),那就把循環小數化為分數271801/99990,所以可以用271801/99990表示為e最接近的有理數約率,精確度高達99.9999999% 。

等角螺線

等角螺線在極坐標系(r, θ)中,這個曲線可以寫為

r=a e^(bθ)

θ=ln(r/a)/b

因此也叫做對數螺線

等角螺線是自我相似的,也即是說,等角螺線經放大後與原圖完全相同。

相關焦點

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  • 自然常數「e」,它到底「自然」在哪兒?
    問題的主角就是一個神奇的無理數:自然常數e。 在初中階段,「無理數」這個概念走進了大家的課本。 老師會告訴大家,非完全平方數的平方根(比如根號2)就是有理數,還有圓周率π也是無理數。如果你再仔細查查資料翻翻書的話,就會發現,很多地方還提到,自然常數e也是無理數,它的數值約等於2.7182818285。
  • 自然常數e是什麼?它是怎麼來的?
    在數學中,有一個被稱為自然常數(又叫歐拉數)的常數。之所以把這個數稱之為自然常數,是因為自然界中的不少規律與該數有關。不過,這個數最初不是在自然界中發現的,而是與銀行的複利有關。 想像一下,如果把錢存在年利率為100%的銀行中,一年之後的錢將會增加為原來的(1+1)^1=2倍。
  • 自然常數「e」,它到底「自然」在哪兒?
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  • 自然常數 e 的故事
    E(自然常數, 也稱為歐拉數)是自然對數函數的底數. 它是一個無理數, 就是說小數點後面無窮無盡, 永不重複. 與 Pi 和 sqrt(2) 不同, 它不是由幾何問題上探究而來的, 而是關於增長率和變化率的常數. 但是它為什麼和增長率有關呢? 讓我們回到來 17 世紀, 看看發現 e 最初的問題與相關的兩位大數學伯努利和歐拉吧.
  • 從商學角度探討自然常數e
    然而,還有一個接近人們生活的數,那就是自然常數e(mathematical constant)。它是一個數學中的無理實數,約等於2.718281828。(計算器就到這了)但是,自然常數e為什麼自然?為什麼一個無理數能被稱為自然常數?這時候,大家可能會想起另外一個無理數π。對於不懂數學的人來說,這兩個數可能算是eπ胡言。但大多數人卻會經常在生活和學習中使用這兩個奇妙的無理數。
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    >我們知道,自然界有一些十分重要的常數,如0,1,i,π,e等,它們的存在很大程度上影響了我們的學習與生活,今天我們就來深度挖掘一下,自然常數e為什麼這麼重要?在回答自然常數e為什麼這麼重要之前,我們首先要問,自然常數e是什麼?簡單搜索一下可以發現,百度百科裡面是這麼解釋的:自然常數,是數學科的一種法則。
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  • 數學常數e的含義
    e是一個重要的常數,但是它的直觀含義卻不像π那麼明了。我們都知道,圓的周長與直徑之比是一個常數,這個常數被稱為圓周率,記作π=3.14159…,可是如果我問你,e代表了什麼,你能回答嗎?不妨先來看看 維基百科 是怎麼說的:「e是自然對數的底數。」但是,你去看「 自然對數 」這個條目,得到的解釋卻是:「自然對數是以e為底的對數函數,e是一個無理數,約等於2.718281828。」
  • 自然常數e的由來和意義
    為了凸顯其地位之崇高,我用一些隆重點的方法表示一下:我們都知道,e是個無限不循環小數,而且它還是個超越數(即不能滿足任何整係數代數方程的實數)。e在科學技術中用得非常多,以e為底數,許多式子都能得到簡化,用它是最「自然」的,所以叫「自然對數」。
  • e 為什麼叫做自然常數
    e有時被稱為自然常數(Natural constant),是一個約等於2.71828182845904523536……的無理數。以e為底的對數稱為自然對數(Natural logarithm),數學中使用自然(Natural)這個詞的還有自然數(Natural number)。這裡的「自然」並不是現代人所習慣的「大自然」,而是有點兒「天然存在,非人為」的意思。
  • LabVIEW編程實例:如何求解自然常數e
    實例說明自然常數e,是數學中最重要的常數之一,是一個無限不循環小數,也是自然對數函數的底數,其值約為2.71828。那麼在LabVIEW中如何編程實現求解這個公式即e的值呢?編程思路從上面的近似公式可以看出,e的值與n的階乘有關,可將上式分解為兩個步驟:求解n的階乘:n!=1×2×3×......×(n-1)×n;對n!
  • 自然常數 e 為什麼冠以 「自然」 二字
    此次分享主題以自然常數  」 二字,它到底有多自然,為什麼自然到與我們生活甚至息息相關,以此激發大家對於探討數學問題的興趣。我們的 Fred 哥又很有錢,那他氪金氪它個 1000 發,是不是一定能開出個英雄來?基於我們的數學常識,明顯不是的。那麼我們可不可以求一下 Fred 哥倒黴的概率呢?他買了 1000 個超級寶箱,一個英雄都沒開出的概率是多少呢?
  • 除了值的大小,我們對常數e到底知道多少?
    從中文上看,大致是這麼個意思:「數學常數e是自然對數的基礎」。但,不幸的是,這裡又引出了另一個概念「自然對數」。 這個解釋是說:「自然對數,以前稱為雙曲對數,是以e為底的對數,其中e是一個無理常數,大約等於2.718281828459。」 這讓我們感覺到,冥冥之中,我們已經陷入到一個很好的循環引用之中。這種循環所帶給我們的痛苦是:它很正確,但卻沒有幫助。