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数学符号e怎么来的

发布时间:2022-05-02 20:39:54

Ⅰ 数学中的e这个数字是怎样来的

希望能帮到你。
这就要从古早时候说起了。至少在微积分发明之前半个世纪,就有人提到这个数,所以虽然它在微积分里常常出现,却不是随着微积分诞生的。那么是在怎样的状况下导致它出现的呢?一个很可能的解释是,这个数和计算利息有关。
我们都知道复利计息是怎么回事,就是利息也可以并进本金再生利息。但是本利和的多寡,要看计息周期而定,以一年来说,可以一年只计息一次,也可以每半年计息一次,或者一季一次,一月一次,甚至一天一次;当然计息周期愈短,本利和就会愈高。有人因此而好奇,如果计息周期无限制地缩短,比如说每分钟计息一次,甚至每秒,或者每一瞬间(理论上来说),会发生什么状况?本利和会无限制地加大吗?答案是不会,它的值会稳定下来,趋近于一极限值,而e这个数就现身在该极限值当中(当然那时候还没给这个数取名字叫e)。所以用现在的数学语言来说,e可以定义成一个极限值,但是在那时候,根本还没有极限的观念,因此e的值应该是观察出来的,而不是用严谨的证明得到的。
包罗万象的e
读者恐怕已经在想,光是计算利息,应该不至于能讲一整本书吧?当然不,利息只是极小的一部分。令人惊讶的是,这个与计算复利关系密切的数,居然和数学领域不同分支中的许多问题都有关联。在讨论e的源起时,除了复利计算以外,事实上还有许多其他的可能。问题虽然都不一样,答案却都殊途同归地指向e这个数。比如其中一个有名的问题,就是求双曲线y=1/x底下的面积。双曲线和计算复利会有什么关系,不管横看、竖看、坐着想、躺着想,都想不出一个所以然对不对?可是这个面积算出来,却和e有很密切的关联。我才举了一个例子而已,这本书里提到得更多。
如果整本书光是在讲数学,还说成是说故事,就未免太不好意思了。事实上是,作者在探讨数学的同时,穿插了许多有趣的相关故事。比如说你知道第一个对数表是谁发明的吗?是纳皮尔(John
Napier)。没有听说过?这很正常,我也是读到这本书才认识他的。重要的是要下一个问题。你知道纳皮尔花了多少时间来建构整个对数表吗?请注意这是发生在十六世纪末、十七世纪初的事情,别说电脑和计算机了,根本是什么计算工具也没有,所有的计算,只能利用纸笔一项一项慢慢地算,而又还不能利用对数来化乘除为加减,好简化计算。因此纳皮尔整整花了二十年的时间建立他的对数表,简直是匪夷所思吧!试着想象一下二十年之间,每天都在重复做同类型的繁琐计算,这种乏味的日子绝不是一般人能忍受的。但纳皮尔熬过来了,而他的辛苦也得到了报偿——对数受到了热切的欢迎,许多欧洲甚至中国的科学家都迅速采用,连纳皮尔也得到了来自世界各地的赞誉。最早使用对数的人当中,包括了大名鼎鼎的天文学家刻卜勒,他利用对数,简化了行星轨道的繁复计算。
在《毛起来说e》中,还有许多我们在一般数学课本里读不到的有趣事实。比如第一本微积分教科书是谁写的呢?(假如你曾受微积分课程之苦,也会想知道谁是“始作俑者”吧?”)是罗必达先生。对啦,就是罗必达法则(L'Hospital's
Rule)的那位罗必达。但是罗必达法则反倒是约翰.伯努利先发现的。不过这无关乎剽窃的问题,他们之间是有协议的。
说到伯努利可就有故事说了,这个家族实在不得了,别的家族出一位天才就可以偷笑了,而他们家族的天才是用“量产”形容。伯努利们前前后后在数学领域中活跃了一百年,他们的诸多成就(不仅止于数学领域),就算随便列一列,也有一本书这么厚。不过这个家族另外擅长的一件事就不太敢恭维了,那就是吵架。自家人吵不够,也跟外面的人吵(可说是“表里如一”)。连爸爸与儿子合得一个大奖,爸爸还非常不满意,觉得应该由自己独得,居然气得把儿子赶出家门;和现代的许多“孝子”们比起来,这位爸爸真该感到惭愧。
e的“影响力”其实还不限于数学领域。大自然中太阳花的种子排列、鹦鹉螺壳上的花纹都呈现螺线的形状,而螺线的方程式,是要用e来定义的。建构音阶也要用到e,而如果把一条链子两端固定,松松垂下,它呈现的形状若用数学式子表示的话,也需要用到e。这些与计算利率或者双曲线面积八竿子打不着的问题,居然统统和e有关,岂不奇妙?

Ⅱ 数学当中自然常数e是么由来的啊

自然常数e就是lim(1+1/x)^x,x->+∞或lim(1+z)^(1/z),z->0,其值约为2.71828,,是一个无限不循环数。
尤拉的自然对数底公式
(大约等于2.71828的自然对数的底——e)
尤拉被称为数字界的莎士比亚,他是历史上最多产的数学家,也是各领域(包含数学中理论与应用的所有分支及力学、光学、音响学、水利、天文、化学、医药等)最多着作的学者。数学史上称十八世纪为“尤拉时代”。
尤拉出生于瑞士,31岁丧失了右眼的视力,59岁双眼失明,但他性格乐观,有惊人的记忆力及集中力,使他在13个小孩子吵闹的环境中仍能精确思考复杂问题。
尤拉一生谦逊,从没有用自己的名字给他发现的东西命名。只有那个大约等于2.71828的自然对数的底,被他命名为e。但因他对数学广泛的贡献,因此在许多数学分支中,反而经常见到以他的名字命名的重要常数、公式和定理。
我们现在习以为常的数学符号很多都是尤拉所发明介绍的,例如:函数符号f(x)、π、e、∑、logx、sinx、cosx以及虚数i等。高中教师常用一则自然对数的底数e笑话,帮助学生记忆一个很特别的微分公式:在一家精神病院里,有个病患整天对着别人说,“我微分你、我微分你。”也不知为什么,这些病患都有一点简单的微积分概念,总以为有一天自己会像一般多项式函数般,被微分到变成零而消失,因此对他避之不及,然而某天他却遇上了一个不为所动的人,他很意外,而这个人淡淡地对他说,“我是e的x次方。”
这个微分公式就是:e不论对x微分几次,结果都还是e!难怪数学系学生会用e比喻坚定不移的爱情!
相对于π是希腊文字中圆周第一个字母,e的由来较不为人熟知。有人甚至认为:尤拉取自己名字的第一个字母作为自然对数。
而尤拉选择e的理由较为人所接受的说法有二:一为在a,b,c,d等四个常被使用的字母后面,第一个尚未被经常使用的字母就是e,所以,他很自然地选了这个符号,代表自然对数的底数;一为e是指数的第一个字母,虽然你或许会怀疑瑞士人尤拉的母语不是英文,可事实上法文、德文的指数都是它。

Ⅲ 自然对数e的来源以及证明

e的全称是自然对数的底,不是自然对数,自然对数是ln。 自然对数的底e,一般认为是欧拉(Leonhard Euler,1707-1783,瑞士)在研究微积分的时候发现的。e=lim(1+1/x)^x,当x趋近于正无穷时的极值。在计算中,一般取 e=1+1/(1!)+1/(2!)+1/(3!)....,越多项越准确。 与上次提到的圆周率相比,e对于人类的重要性并不像π那样显而易见。但是e又是无处不在的。 -----------分割线----------- 古人对e的认识 公元前1700年左右,古巴比伦人就曾提出一个问题: 如果以20%的年利息贷款给别人,那么一年后你有多少钱? 这道题无非是一个简单的公式:1x(1+0.2)^1=1.2 如果每半年复利一次,则第一年的本利和为1x(1+0.2/2)^2=1.21 如果每季度复利一次,则为1x(1+0.2/4)^4=1.21550625 如果每月复利一次,则为1.2193910849 每天复利一次,则为1.221335858 如果每时、每分、每秒复利,第一年的本利和分别为1.2213999696、1.2214027117、1.2214027574。 从上面的计算可以看出,年率一定,分期复利,期数增加,本利和缓慢增大;但无论期数怎么增加,本利和并不会无限制地增大,而是有一个“封顶”,永远超过不了。这个封顶就是时时刻刻都在复利时第一年的本利和,用数学语言来将就是期数趋向无穷大时第一年本利和的极限。稍懂点微积分就能算出这个极限等于 e^0.2=1.2214027581 巴比伦人不知道这个连续复利的问题,很显然,在古代讨论这么大的小数是令人痛苦的。 -----------分割线----------- 伯努利家族对e的贡献 在1683年,瑞士着名数学家雅各·伯努利(Jacob Bernoulli, 1654~1705)在研究连续复利时,才意识到问题须以极限方式来解决。但是他只提出了一个式子,觉得这个数应该在2和3之间,并未得到完整的数据。因为那时候,还没有极限的概念。 顺便说一句,伯努利家族3代人出了8位天才科学家。这位雅各·伯努利醉心于赌博游戏中的输赢次数,并写出巨着《猜度术》。他还解决了悬链线问题(1690 年),曲率半径公式(1694年),“伯努利双纽线”(1694年),“伯努利微分方程”(1695年),“等周问题”(1700年)等。另外,他非常钟爱对数螺旋线,最为人们津津乐道的轶事之一,是雅各布醉心于研究对数螺线,这项研究从1691年就开始了。他发现,对数螺线经过各种变换后仍然是对数螺线,如它的渐屈线和渐伸线是对数螺线,自极点至切线的垂足的轨迹,以极点为发光点经对数螺线反射后得到的反射线,以及与所有这些反射线相切的曲线(回光线)都是对数螺线。他惊叹这种曲线的神奇,竟在遗嘱里要求后人将对数螺线刻在自己的墓碑上,并附以颂词“纵然变化,依然故我”,用以象征死后永生不朽。 还有个约翰· 伯努利,他除了解决悬链线问题(1691年),提出洛必达法则(1694年)、最速降线(1696年)和测地线问题(1697年),给出求积分的变量替换法(1699年),研究弦振动问题(1727年),出版《积分学教程》(1742年)等工作外,还有个对人类数学界最大的功劳,那就是: 培养了一位好学生——欧拉。 学物理学的同学也听说过另一位伯努利:丹尼尔· 伯努利,他是上面一位约翰的儿子。此人对流体动力学的贡献极大。并研究弹性弦的横向振动问题(1741~1743年),提出声音在空气中的传播规律 (1762年)。他的论着还涉及天文学(1734年)、地球引力 (1728年)、湖汐(1740年)、磁学(1743、1746年),振动理论(1747年)、船体航行的稳定(1753、1757年)和生理学 (1721、1728年)等。 扯远了,我们还是回到自然对数上来。 -----------分割线----------- 天才欧拉的诞生 现在,该轮到欧拉出场了。之前,我们先用些篇幅介绍这位欧拉先生。 欧拉的一生,称得上传奇。他不到十岁就开始自学《代数学》,要知道那时候很多欧洲的骑士还是大字不识呢。他在大学时得到约翰· 伯努利的提携,之后丹尼尔·伯努利又将他推荐到俄国彼得堡科学院。可以说,伯努利家族是欧拉的贵人。 欧拉可以用3天的时间计算出彗星轨道。 1771年彼得堡遭受大火灾,欧拉的书房毁于一旦。但是已经失明的他居然凭借记忆,用一年的时间重写出大部分论文。 欧拉写下886本书籍和论文,他死后彼得堡科学院花了47年才整理完毕。 欧拉可以背诵前100个质数的前10次幂。 欧拉创立了许多新的符号:课本上常见的如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 几乎每个数学领域都有欧拉的名字:从初等几何的欧拉线,多面体的欧拉定理,立体解析几何的欧拉变换公式,四次方程的欧拉解法到数论中的欧拉函数,微分方程的欧拉方程,级数论的欧拉常数,变分学的欧拉方程,复变函数的欧拉公式等等,数也数不清。他对数学分析的贡献更独具匠心,《无穷小分析引论》一书便是他划时代的代表作。歌德巴赫猜想也是在他与歌德巴赫的通信中提出来的。欧拉还首先完成了月球绕地球运动的精确理论,创立了分析力学、刚体力学等力学学科,深化了望远镜、显微镜的设计计算理论。欧拉最先把对数定义为乘方的逆运算,并且最先发现了对数是无穷多值的。他证明了任一非零实数R有无穷多个对数。欧拉使三角学成为一门系统的科学,他首先用比值来给出三角函数的定义,而在他以前是一直以线段的长作为定义的。欧拉的定义使三角学跳出只研究三角表这个圈子。欧拉对整个三角学作了分析性的研究。在这以前,每个公式仅从图中推出,大部分以叙述表达。欧拉却从最初几个公式解析地推导出了全部三角公式,还获得了许多新的公式。欧拉用a、b、c 表示三角形的三条边,用A、B、C表示第个边所对的角,从而使叙述大大地简化。欧拉得到的着名的公式,又把三角函数与指数函联结起来。 以上一长段,各位不想看就不看吧,这些在各位的高中数学中都学过。 在老师的指导下,欧拉很快提出了用无穷阶乘的倒数和来表示自然对数的底的公式。有了公式,就容易很多。据说他靠手算就算到了小数点之后23位。考虑到这位牛人记忆力超群,这样的事情似乎也很正常。 自然对数的出现,不但使悬链方程迎刃而解,而且对于当时很热门的天文学——西方的星象学——也具有重要意义。对数使得复杂的乘法运算可以转变为简单的加法,只要查阅对数表就可以了。同时,对数尺也应运而生。当然在计算器普及的今天,已经很少有人用这种东西了。 -----------分割线----------- 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下通过 抄的。。嘿嘿 有点混

Ⅳ 数学e是什么符号

∑是求和符号
4
∑ 0.5i=0.5×1+0.5×2+0.5×3+0.5×4 =5
i=1
其中i=1是下标,4是上标,0.5i是代数式.然后分别代入i的值求和.

Ⅳ 数学中的自然对数e是怎么来的 为什么是个无理数

e是自然对数的底数,是一个无限不循环小数,其值是2.71828……,是这样定义的:
当n->∞时,(1+1/n)^n的极限。
注:x^y表示x的y次方。
随着n的增大,底数越来越接近1,而指数趋向无穷大,那结果到底是趋向于1还是无穷大呢?其实,是趋向于2.71828……,不信你用计算器计算一下,分别取n=1,10,100,1000。但是由于一般计算器只能显示10位左右的数字,所以再多就看不出来了。
e在科学技术中用得非常多,一般不使用以10为底数的对数。以e为底数,许多式子都能得到简化,用它是最“自然”的,所以叫“自然对数”。

Ⅵ 数学中的e是怎么求的(原推理公式)

楼主你好

e其实是个符号而已
x趋向0时
(1+X)的1/x次方的极限
把他记为e
他是无理数
约等于2......
可以用泰勒公式来求值
关于他有好多应用
如自然对数

Ⅶ 数学中的e是什么意思

自然常数e(也叫自然底数、自然对数的底、Euler数、Napier常数……)的本质,是“单位循环模”。概念之一:常数e的含义是单位时间内,持续的翻倍增长所能达到的极限值。

自然对数的底e是由一个重要极限给出的。我们定义:当n趋于无穷大时,e是一个无限不循环小数,其值约等2.718281828459…,它是一个超越数。以下这个极限公式也是e的定义之一。


而数学家的计算已经表明,这个式子的值其实是有限的,其大小为2.718281828…,是一个无限不循环小数,为了使用方便,我们就用e来代表它。所以,e就是复利的极限,或者更广义地说,应该是增长的极限。

Ⅷ e值是怎么来的

第一次提到常数e,是约翰·纳皮尔(John Napier)于1618年出版的对数着作附录中的一张表。但它没有记录这常数,只有由它为底计算出的一张自然对数列表,通常认为是由威廉·奥特雷德(William Oughtred)制作。第一次把e看为常数的是雅各·伯努利(Jacob Bernoulli)。

已知的第一次用到常数e,是莱布尼茨于1690年和1691年给惠更斯的通信,以b表示。1727年欧拉开始用e来表示这常数;而e第一次在出版物用到,是1736年欧拉的《力学》(Mechanica)。虽然以后也有研究者用字母c表示,但e较常用,终于成为标准。

(8)数学符号e怎么来的扩展阅读

e最初不是在自然界中发现的,而是与银行的复利有关。

想象一下,如果把钱存在年利率为100%的银行中,一年之后的钱将会增加为原来的(1+1)^1=2倍。假如银行不用这种方式来结算利息,而是换成六个月算一次,但半年的利率为之前年利率的一半,也就是50%,那么,一年后的钱将会增加为原来的(1+0.5)^2=2.25倍。

同样的道理,如果换成每日,日利率为1/365,则一年后的钱将会增加为原来的(1+1/365)^365≈2.71倍。

Ⅸ e这个符号是如何出现的求答案

希腊字母艾普西隆
epsilon(大写ε,小写ε),是第五个希腊字母。
小写ε的应用:
数学:
非常小
列维-齐维塔符号(levi-civita
symbol)
电脑科学:
空字符串
数值型态的精确度
物理学:
一个导体的介电常数;也是德国物理学家普朗克能量量子化假说中的最小能量值ε(叫能量子)。
美式英语中使用的一个音标,即
bed

e
音。
拉丁字母的
e
是从
epsilon
变来。
经常表示光子的能量或电势能等

Ⅹ 自然对数中的e是怎么得到的

e是一个无理数,也是一个超越数,由欧拉(Leonhard Euler)在1727年首先引进的.他在高等数学中,起着一个极其重要的作用.
e=1+1/1!+1/2!+1/3!+....+1/(n-1)!+.....
他是一个符号,而并非是由定义生成.
当然,当n趋向于无穷大时,(1+1/n)^n的极限也等于e.e是自然对数的底数,是一个无限不循环小数。e在科学技术中用得非常多,一般不使用以10为底数的对数。学习了高等数学后就会知道,许多结果和它有紧密的联系,以e为底数,许多式子都是最简的,用它是最“自然”的,所以叫“自然对数”,因而在涉及对数运算的计算中一般使用它,是一个数学符号,没有很具体的意义。

其值是2.71828……,是这样定义的:
当n->∞时,(1+1/n)^n的极限。
注:x^y表示x的y次方。

你看,随着n的增大,底数越来越接近1,而指数趋向无穷大,那结果到底是趋向于1还是无穷大呢?其实,是趋向于2.718281828……这个无限不循环小数

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