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數學符號e怎麼來的

發布時間:2022-05-02 20:39:54

Ⅰ 數學中的e這個數字是怎樣來的

希望能幫到你。
這就要從古早時候說起了。至少在微積分發明之前半個世紀,就有人提到這個數,所以雖然它在微積分里常常出現,卻不是隨著微積分誕生的。那麼是在怎樣的狀況下導致它出現的呢?一個很可能的解釋是,這個數和計算利息有關。
我們都知道復利計息是怎麼回事,就是利息也可以並進本金再生利息。但是本利和的多寡,要看計息周期而定,以一年來說,可以一年只計息一次,也可以每半年計息一次,或者一季一次,一月一次,甚至一天一次;當然計息周期愈短,本利和就會愈高。有人因此而好奇,如果計息周期無限制地縮短,比如說每分鍾計息一次,甚至每秒,或者每一瞬間(理論上來說),會發生什麼狀況?本利和會無限制地加大嗎?答案是不會,它的值會穩定下來,趨近於一極限值,而e這個數就現身在該極限值當中(當然那時候還沒給這個數取名字叫e)。所以用現在的數學語言來說,e可以定義成一個極限值,但是在那時候,根本還沒有極限的觀念,因此e的值應該是觀察出來的,而不是用嚴謹的證明得到的。
包羅萬象的e
讀者恐怕已經在想,光是計算利息,應該不至於能講一整本書吧?當然不,利息只是極小的一部分。令人驚訝的是,這個與計算復利關系密切的數,居然和數學領域不同分支中的許多問題都有關聯。在討論e的源起時,除了復利計算以外,事實上還有許多其他的可能。問題雖然都不一樣,答案卻都殊途同歸地指向e這個數。比如其中一個有名的問題,就是求雙曲線y=1/x底下的面積。雙曲線和計算復利會有什麼關系,不管橫看、豎看、坐著想、躺著想,都想不出一個所以然對不對?可是這個面積算出來,卻和e有很密切的關聯。我才舉了一個例子而已,這本書里提到得更多。
如果整本書光是在講數學,還說成是說故事,就未免太不好意思了。事實上是,作者在探討數學的同時,穿插了許多有趣的相關故事。比如說你知道第一個對數表是誰發明的嗎?是納皮爾(John
Napier)。沒有聽說過?這很正常,我也是讀到這本書才認識他的。重要的是要下一個問題。你知道納皮爾花了多少時間來建構整個對數表嗎?請注意這是發生在十六世紀末、十七世紀初的事情,別說電腦和計算機了,根本是什麼計算工具也沒有,所有的計算,只能利用紙筆一項一項慢慢地算,而又還不能利用對數來化乘除為加減,好簡化計算。因此納皮爾整整花了二十年的時間建立他的對數表,簡直是匪夷所思吧!試著想像一下二十年之間,每天都在重復做同類型的繁瑣計算,這種乏味的日子絕不是一般人能忍受的。但納皮爾熬過來了,而他的辛苦也得到了報償——對數受到了熱切的歡迎,許多歐洲甚至中國的科學家都迅速採用,連納皮爾也得到了來自世界各地的贊譽。最早使用對數的人當中,包括了大名鼎鼎的天文學家刻卜勒,他利用對數,簡化了行星軌道的繁復計算。
在《毛起來說e》中,還有許多我們在一般數學課本里讀不到的有趣事實。比如第一本微積分教科書是誰寫的呢?(假如你曾受微積分課程之苦,也會想知道誰是「始作俑者」吧?」)是羅必達先生。對啦,就是羅必達法則(L'Hospital's
Rule)的那位羅必達。但是羅必達法則反倒是約翰.伯努利先發現的。不過這無關乎剽竊的問題,他們之間是有協議的。
說到伯努利可就有故事說了,這個家族實在不得了,別的家族出一位天才就可以偷笑了,而他們家族的天才是用「量產」形容。伯努利們前前後後在數學領域中活躍了一百年,他們的諸多成就(不僅止於數學領域),就算隨便列一列,也有一本書這么厚。不過這個家族另外擅長的一件事就不太敢恭維了,那就是吵架。自家人吵不夠,也跟外面的人吵(可說是「表裡如一」)。連爸爸與兒子合得一個大獎,爸爸還非常不滿意,覺得應該由自己獨得,居然氣得把兒子趕出家門;和現代的許多「孝子」們比起來,這位爸爸真該感到慚愧。
e的「影響力」其實還不限於數學領域。大自然中太陽花的種子排列、鸚鵡螺殼上的花紋都呈現螺線的形狀,而螺線的方程式,是要用e來定義的。建構音階也要用到e,而如果把一條鏈子兩端固定,鬆鬆垂下,它呈現的形狀若用數學式子表示的話,也需要用到e。這些與計算利率或者雙曲線面積八竿子打不著的問題,居然統統和e有關,豈不奇妙?

Ⅱ 數學當中自然常數e是么由來的啊

自然常數e就是lim(1+1/x)^x,x->+∞或lim(1+z)^(1/z),z->0,其值約為2.71828,,是一個無限不循環數。
尤拉的自然對數底公式
(大約等於2.71828的自然對數的底——e)
尤拉被稱為數字界的莎士比亞,他是歷史上最多產的數學家,也是各領域(包含數學中理論與應用的所有分支及力學、光學、音響學、水利、天文、化學、醫葯等)最多著作的學者。數學史上稱十八世紀為「尤拉時代」。
尤拉出生於瑞士,31歲喪失了右眼的視力,59歲雙眼失明,但他性格樂觀,有驚人的記憶力及集中力,使他在13個小孩子吵鬧的環境中仍能精確思考復雜問題。
尤拉一生謙遜,從沒有用自己的名字給他發現的東西命名。只有那個大約等於2.71828的自然對數的底,被他命名為e。但因他對數學廣泛的貢獻,因此在許多數學分支中,反而經常見到以他的名字命名的重要常數、公式和定理。
我們現在習以為常的數學符號很多都是尤拉所發明介紹的,例如:函數符號f(x)、π、e、∑、logx、sinx、cosx以及虛數i等。高中教師常用一則自然對數的底數e笑話,幫助學生記憶一個很特別的微分公式:在一家精神病院里,有個病患整天對著別人說,「我微分你、我微分你。」也不知為什麼,這些病患都有一點簡單的微積分概念,總以為有一天自己會像一般多項式函數般,被微分到變成零而消失,因此對他避之不及,然而某天他卻遇上了一個不為所動的人,他很意外,而這個人淡淡地對他說,「我是e的x次方。」
這個微分公式就是:e不論對x微分幾次,結果都還是e!難怪數學系學生會用e比喻堅定不移的愛情!
相對於π是希臘文字中圓周第一個字母,e的由來較不為人熟知。有人甚至認為:尤拉取自己名字的第一個字母作為自然對數。
而尤拉選擇e的理由較為人所接受的說法有二:一為在a,b,c,d等四個常被使用的字母後面,第一個尚未被經常使用的字母就是e,所以,他很自然地選了這個符號,代表自然對數的底數;一為e是指數的第一個字母,雖然你或許會懷疑瑞士人尤拉的母語不是英文,可事實上法文、德文的指數都是它。

Ⅲ 自然對數e的來源以及證明

e的全稱是自然對數的底,不是自然對數,自然對數是ln。 自然對數的底e,一般認為是歐拉(Leonhard Euler,1707-1783,瑞士)在研究微積分的時候發現的。e=lim(1+1/x)^x,當x趨近於正無窮時的極值。在計算中,一般取 e=1+1/(1!)+1/(2!)+1/(3!)....,越多項越准確。 與上次提到的圓周率相比,e對於人類的重要性並不像π那樣顯而易見。但是e又是無處不在的。 -----------分割線----------- 古人對e的認識 公元前1700年左右,古巴比倫人就曾提出一個問題: 如果以20%的年利息貸款給別人,那麼一年後你有多少錢? 這道題無非是一個簡單的公式:1x(1+0.2)^1=1.2 如果每半年復利一次,則第一年的本利和為1x(1+0.2/2)^2=1.21 如果每季度復利一次,則為1x(1+0.2/4)^4=1.21550625 如果每月復利一次,則為1.2193910849 每天復利一次,則為1.221335858 如果每時、每分、每秒復利,第一年的本利和分別為1.2213999696、1.2214027117、1.2214027574。 從上面的計算可以看出,年率一定,分期復利,期數增加,本利和緩慢增大;但無論期數怎麼增加,本利和並不會無限制地增大,而是有一個「封頂」,永遠超過不了。這個封頂就是時時刻刻都在復利時第一年的本利和,用數學語言來將就是期數趨向無窮大時第一年本利和的極限。稍懂點微積分就能算出這個極限等於 e^0.2=1.2214027581 巴比倫人不知道這個連續復利的問題,很顯然,在古代討論這么大的小數是令人痛苦的。 -----------分割線----------- 伯努利家族對e的貢獻 在1683年,瑞士著名數學家雅各·伯努利(Jacob Bernoulli, 1654~1705)在研究連續復利時,才意識到問題須以極限方式來解決。但是他只提出了一個式子,覺得這個數應該在2和3之間,並未得到完整的數據。因為那時候,還沒有極限的概念。 順便說一句,伯努利家族3代人出了8位天才科學家。這位雅各·伯努利醉心於賭博游戲中的輸贏次數,並寫出巨著《猜度術》。他還解決了懸鏈線問題(1690 年),曲率半徑公式(1694年),「伯努利雙紐線」(1694年),「伯努利微分方程」(1695年),「等周問題」(1700年)等。另外,他非常鍾愛對數螺旋線,最為人們津津樂道的軼事之一,是雅各布醉心於研究對數螺線,這項研究從1691年就開始了。他發現,對數螺線經過各種變換後仍然是對數螺線,如它的漸屈線和漸伸線是對數螺線,自極點至切線的垂足的軌跡,以極點為發光點經對數螺線反射後得到的反射線,以及與所有這些反射線相切的曲線(回光線)都是對數螺線。他驚嘆這種曲線的神奇,竟在遺囑里要求後人將對數螺線刻在自己的墓碑上,並附以頌詞「縱然變化,依然故我」,用以象徵死後永生不朽。 還有個約翰· 伯努利,他除了解決懸鏈線問題(1691年),提出洛必達法則(1694年)、最速降線(1696年)和測地線問題(1697年),給出求積分的變數替換法(1699年),研究弦振動問題(1727年),出版《積分學教程》(1742年)等工作外,還有個對人類數學界最大的功勞,那就是: 培養了一位好學生——歐拉。 學物理學的同學也聽說過另一位伯努利:丹尼爾· 伯努利,他是上面一位約翰的兒子。此人對流體動力學的貢獻極大。並研究彈性弦的橫向振動問題(1741~1743年),提出聲音在空氣中的傳播規律 (1762年)。他的論著還涉及天文學(1734年)、地球引力 (1728年)、湖汐(1740年)、磁學(1743、1746年),振動理論(1747年)、船體航行的穩定(1753、1757年)和生理學 (1721、1728年)等。 扯遠了,我們還是回到自然對數上來。 -----------分割線----------- 天才歐拉的誕生 現在,該輪到歐拉出場了。之前,我們先用些篇幅介紹這位歐拉先生。 歐拉的一生,稱得上傳奇。他不到十歲就開始自學《代數學》,要知道那時候很多歐洲的騎士還是大字不識呢。他在大學時得到約翰· 伯努利的提攜,之後丹尼爾·伯努利又將他推薦到俄國彼得堡科學院。可以說,伯努利家族是歐拉的貴人。 歐拉可以用3天的時間計算出彗星軌道。 1771年彼得堡遭受大火災,歐拉的書房毀於一旦。但是已經失明的他居然憑借記憶,用一年的時間重寫出大部分論文。 歐拉寫下886本書籍和論文,他死後彼得堡科學院花了47年才整理完畢。 歐拉可以背誦前100個質數的前10次冪。 歐拉創立了許多新的符號:課本上常見的如π(1736年),i(1777年),e(1748年),sin和cos(1748年),tg(1753年),△x(1755年),∑(1755年),f(x)(1734年)等 幾乎每個數學領域都有歐拉的名字:從初等幾何的歐拉線,多面體的歐拉定理,立體解析幾何的歐拉變換公式,四次方程的歐拉解法到數論中的歐拉函數,微分方程的歐拉方程,級數論的歐拉常數,變分學的歐拉方程,復變函數的歐拉公式等等,數也數不清。他對數學分析的貢獻更獨具匠心,《無窮小分析引論》一書便是他劃時代的代表作。歌德巴赫猜想也是在他與歌德巴赫的通信中提出來的。歐拉還首先完成了月球繞地球運動的精確理論,創立了分析力學、剛體力學等力學學科,深化瞭望遠鏡、顯微鏡的設計計算理論。歐拉最先把對數定義為乘方的逆運算,並且最先發現了對數是無窮多值的。他證明了任一非零實數R有無窮多個對數。歐拉使三角學成為一門系統的科學,他首先用比值來給出三角函數的定義,而在他以前是一直以線段的長作為定義的。歐拉的定義使三角學跳出只研究三角表這個圈子。歐拉對整個三角學作了分析性的研究。在這以前,每個公式僅從圖中推出,大部分以敘述表達。歐拉卻從最初幾個公式解析地推導出了全部三角公式,還獲得了許多新的公式。歐拉用a、b、c 表示三角形的三條邊,用A、B、C表示第個邊所對的角,從而使敘述大大地簡化。歐拉得到的著名的公式,又把三角函數與指數函聯結起來。 以上一長段,各位不想看就不看吧,這些在各位的高中數學中都學過。 在老師的指導下,歐拉很快提出了用無窮階乘的倒數和來表示自然對數的底的公式。有了公式,就容易很多。據說他靠手算就算到了小數點之後23位。考慮到這位牛人記憶力超群,這樣的事情似乎也很正常。 自然對數的出現,不但使懸鏈方程迎刃而解,而且對於當時很熱門的天文學——西方的星象學——也具有重要意義。對數使得復雜的乘法運算可以轉變為簡單的加法,只要查閱對數表就可以了。同時,對數尺也應運而生。當然在計算器普及的今天,已經很少有人用這種東西了。 -----------分割線----------- C版本 #include <stdio.h> int main() { double A(double ); double e=1.0,f; double n=1.0; while(1) { f=1.0/A(n); if(f>0.0000001) { n++; e=e+f; } else break; } printf("%0.16f\n",e); return 0; } double A(double a) { double b=1,c=a; for(;b<c;b++) a=a*b; return a; } TC++ 3.0下通過 抄的。。嘿嘿 有點混

Ⅳ 數學e是什麼符號

∑是求和符號
4
∑ 0.5i=0.5×1+0.5×2+0.5×3+0.5×4 =5
i=1
其中i=1是下標,4是上標,0.5i是代數式.然後分別代入i的值求和.

Ⅳ 數學中的自然對數e是怎麼來的 為什麼是個無理數

e是自然對數的底數,是一個無限不循環小數,其值是2.71828……,是這樣定義的:
當n->∞時,(1+1/n)^n的極限。
註:x^y表示x的y次方。
隨著n的增大,底數越來越接近1,而指數趨向無窮大,那結果到底是趨向於1還是無窮大呢?其實,是趨向於2.71828……,不信你用計算器計算一下,分別取n=1,10,100,1000。但是由於一般計算器只能顯示10位左右的數字,所以再多就看不出來了。
e在科學技術中用得非常多,一般不使用以10為底數的對數。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」。

Ⅵ 數學中的e是怎麼求的(原推理公式)

樓主你好

e其實是個符號而已
x趨向0時
(1+X)的1/x次方的極限
把他記為e
他是無理數
約等於2......
可以用泰勒公式來求值
關於他有好多應用
如自然對數

Ⅶ 數學中的e是什麼意思

自然常數e(也叫自然底數、自然對數的底、Euler數、Napier常數……)的本質,是「單位循環模」。概念之一:常數e的含義是單位時間內,持續的翻倍增長所能達到的極限值。

自然對數的底e是由一個重要極限給出的。我們定義:當n趨於無窮大時,e是一個無限不循環小數,其值約等2.718281828459…,它是一個超越數。以下這個極限公式也是e的定義之一。


而數學家的計算已經表明,這個式子的值其實是有限的,其大小為2.718281828…,是一個無限不循環小數,為了使用方便,我們就用e來代表它。所以,e就是復利的極限,或者更廣義地說,應該是增長的極限。

Ⅷ e值是怎麼來的

第一次提到常數e,是約翰·納皮爾(John Napier)於1618年出版的對數著作附錄中的一張表。但它沒有記錄這常數,只有由它為底計算出的一張自然對數列表,通常認為是由威廉·奧特雷德(William Oughtred)製作。第一次把e看為常數的是雅各·伯努利(Jacob Bernoulli)。

已知的第一次用到常數e,是萊布尼茨於1690年和1691年給惠更斯的通信,以b表示。1727年歐拉開始用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》(Mechanica)。雖然以後也有研究者用字母c表示,但e較常用,終於成為標准。

(8)數學符號e怎麼來的擴展閱讀

e最初不是在自然界中發現的,而是與銀行的復利有關。

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。假如銀行不用這種方式來結算利息,而是換成六個月算一次,但半年的利率為之前年利率的一半,也就是50%,那麼,一年後的錢將會增加為原來的(1+0.5)^2=2.25倍。

同樣的道理,如果換成每日,日利率為1/365,則一年後的錢將會增加為原來的(1+1/365)^365≈2.71倍。

Ⅸ e這個符號是如何出現的求答案

希臘字母艾普西隆
epsilon(大寫ε,小寫ε),是第五個希臘字母。
小寫ε的應用:
數學:
非常小
列維-齊維塔符號(levi-civita
symbol)
電腦科學:
空字元串
數值型態的精確度
物理學:
一個導體的介電常數;也是德國物理學家普朗克能量量子化假說中的最小能量值ε(叫能量子)。
美式英語中使用的一個音標,即
bed

e
音。
拉丁字母的
e
是從
epsilon
變來。
經常表示光子的能量或電勢能等

Ⅹ 自然對數中的e是怎麼得到的

e是一個無理數,也是一個超越數,由歐拉(Leonhard Euler)在1727年首先引進的.他在高等數學中,起著一個極其重要的作用.
e=1+1/1!+1/2!+1/3!+....+1/(n-1)!+.....
他是一個符號,而並非是由定義生成.
當然,當n趨向於無窮大時,(1+1/n)^n的極限也等於e.e是自然對數的底數,是一個無限不循環小數。e在科學技術中用得非常多,一般不使用以10為底數的對數。學習了高等數學後就會知道,許多結果和它有緊密的聯系,以e為底數,許多式子都是最簡的,用它是最「自然」的,所以叫「自然對數」,因而在涉及對數運算的計算中一般使用它,是一個數學符號,沒有很具體的意義。

其值是2.71828……,是這樣定義的:
當n->∞時,(1+1/n)^n的極限。
註:x^y表示x的y次方。

你看,隨著n的增大,底數越來越接近1,而指數趨向無窮大,那結果到底是趨向於1還是無窮大呢?其實,是趨向於2.718281828……這個無限不循環小數

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