你知道歐拉是如何發現自然常數e和有關它的無窮級數的?

2020-11-30 電子通信和數學

我們知道a大於1時,a的冪隨著a的增加而增加,當ω等於0時(可理解為趨於0時),a^0=1,所以這個指數可以寫成1加上某個函數,

這是一個具有開創性的思維,非常值得學習,繼續延伸這一思路,如果ψ不是無窮小,那麼ω就不是無窮小,所以ψ可以寫成ψ=kω,這一思路仍然值得借鑑

寫成對數的形式:其中圖中L代表的時Log(對數符號)

繼續看下圖:將變換後,指數上乘以i,將這個指數函數用二項式展開得到

這裡注意接收一個新的思想Z是一個常數,z=ωi,其中ω為無窮小,i是無窮大,無窮大和無窮小的乘積可以理解為一個常數。

既然i是無窮大,所以存在如下的結果

所以二項式展開的式子可以瞬間化簡成,如下無窮級數的樣式

既然Z是常數,所以可以假設Z=1.上式就變成

這裡當K=1時,就得到著名的自然常數e,這就時e的來龍去脈

歐拉用了一個等式假設b=a^n,那麼b^z=a^zn,這裡的z是常數哦,和上面一樣

其中Logab=n,式子中的a和K是由上面的有關a和k的無窮級數得到,下圖中的L表示的是Log

s

所以得到任何一個指數都可以表示成按Z的冪排列的無窮級數。

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