自然常數e是什么?它是怎么來的?


自然常數e是什么?它是怎么來的?

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,而是與銀行的復利有關 。
想象一下,如果把錢存在年利率為100%的銀行中,一年之后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% , 那么 , 一年后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,則一年后的錢將會增加為原來的(1+1/365)^365≈2.71倍 。
也就是說 , 隨著結算時間的縮短 , 最終收益會越來越多 。倘若結算時間無限短,那么,最終的收益會變成無窮多嗎?這個問題等同于求解下面的這個極限:
自然常數e是什么?它是怎么來的?

經由嚴格的數學證明可知,上述極限是存在的,它不是無限的,而是一個常數,這個常數就是現在所說的自然常數e:
自然常數e是什么?它是怎么來的?

另據證明,自然常數e是一個無理數 , 所以它是一個無限不循環的小數 , 具體數值為2.71828…… 。
根據以e為底的指數函數的泰勒級數展開 , 還能推導出e的另一個表達式:
自然常數e是什么?它是怎么來的?

可以看到,自然數階乘的倒數之和正是e,所以這能體現自然常數的“自然”之處 。
自然常數e是什么?它是怎么來的?

【自然常數e是什么?它是怎么來的?】在自然界中,有不少規律與e有關,例如 , 生物的生長、繁殖和衰變規律,這些過程都是無限連續的,類似于銀行的無限復利 。

相關經驗推薦