「1的無窮大次方」真的等於1嗎?

2021-01-08 電子通信和數學

我們都知道1的任何次方都等於1,1無窮大次方也不例外,但是對學過微積分的同學,在回答1的無窮大次方時,肯定保持疑問的態度。

我們走起,從嚴格的數學思維角度出發,將1的無窮大次方寫成兩個函數所組成的指數形式。這很容易理解

t趨於無窮大時,你會發現括號內的極限值就等於1,這個毫無疑問,這個式子就變成了我們開篇提到的1的無窮大次方的形式

學過大學微積分的朋友一看就知道,這是歐拉發現的一個貫穿整個自然科學的重要等式,它等於多少不是本篇討論的重點,但本文結尾會給你一個不可思議的結果

我們繼續,任何指數形式的函數都可以寫成以自然常數e為底的指數形式,高中知識足以讓你理解。如下圖所示簡潔明了

經過變形得到下圖,且指數中的第一個式子還是等於無窮大,第二個仍然等於0

,為了更加直觀再經過變形,寫成如下指數的形式

此時當t趨於0時,1的無窮大次方就變成了:以自然常數e為底,以0/0為指數的指數形式

所以1的無窮大次方和e的0/0次方在前提條件t趨於0時是等價的,很明顯e的0/0明顯不等於1

所以在微積分思想下,1的無窮大次方不等於1,因為存在連續趨近的概念,而不是等於的概念。看完本文你有沒有一個重要的發現,那就是如下式子和自然常數e存在必然的聯繫,為什麼呢?

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