自然常数e,函数中ln和e是什么意思?
1、以常数e为底数的对数叫做自然对数,记作lnN(N>0)
2、e是一个无限不循环小数,其值约等于2.718281828459…,它是一个超越数。e,作为数学常数,是自然对数函数的底数。有时称它为欧拉数(Euler number),以瑞士数学家欧拉命名;也有个较鲜见的名字纳皮尔常数,以纪念苏格兰数学家约翰·纳皮尔 (John Napier)引进对数。它就像圆周率π和虚数单位i,e是数学中最重要的常数之一
3、ln 即自然对数 ln a=loge a.以e为底数的对数通常用于ln
4、当自然对数lnN 中N为连续自变量时,称为对数函数,记作y=lnx(x>0)(x为自变量,y为因变量) 例如:lne=1
对数e的来历?
自然对数是以常数e为底数的对数,记作lnN(N>0)。在物理学,生物学等自然科学中有重要的意义,一般表示方法为lnx。数学中也常见以logx表示自然对数。
历史
在1614年开始有对数概念,约翰·纳皮尔以及Jost Bürgi(英语:Jost Bürgi)在6年后,分别发表了独立编制的对数表,当时通过对接近1的底数的大量乘幂运算,来找到指定范围和精度的对数和所对应的真数,当时还没出现有理数幂的概念。
1742年William Jones(英语:William Jones (mathematician))才发表了幂指数概念。按后来人的观点,Jost Bürgi的底数1.0001相当接近自然对数的底数e,而约翰·纳皮尔的底数0.99999999相当接近1/e。
实际上不需要做开高次方这种艰难运算,约翰·纳皮尔用了20年时间进行相当于数百万次乘法的计算,Henry Briggs(英语:Henry Briggs (mathematician))建议纳皮尔改用10为底数未果,他用自己的方法于1624年部份完成了常用对数表的编制。
1649年,Alphonse Antonio de Sarasa(英语:Alphonse Antonio de Sarasa)将双曲线下的面积解释为对数。大约1665年,伊萨克·牛顿推广了二项式定理,他将
展开并逐项积分,得到了自然对数的无穷级数。“自然对数”最早描述见于尼古拉斯·麦卡托在1668年出版的著作《Logarithmotechnia》中,他也独立发现了同样的级数,即自然对数的麦卡托级数。大约1730年,欧拉定义互为逆函数的指数函数和自然对数.
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。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”。
我们可以从自然对数最早是怎么来的来说明其有多“自然”。以前人们做乘法就用乘法,很麻烦,发明了对数这个工具后,乘法可以化成加法,即:
当然后来数学家对这个数做了无数研究,发现其各种神奇之处,在对数表中出现并非偶然,而是相当自然或必然的。因此就叫它自然对数底了。
越来越觉得自然对数函数的底数e是个神奇的存在?
一个神奇的自然常数e:
自然对数的底e是个无穷不循环的常数。
e=2.7182818284590452353602874713526624977572...
是有许多不为人知的神奇之处,在排列中用它可以简算,在高等数学里更是大有用武之地。
它是怎么来的,可能一些普通人不是太了解。它是一个数学家发现之后,就用自己名子开头的一个字母e表示。
这里先讲个普通人都能看明白的神奇故事吧!
却说有个姓付的人,向姓郑的人借了1元钱,花了后就给忘了。
到一年了,姓郑的就不愿意了,只好上门来讨债。姓付的答应加倍给利息。就是还给1元本钱,1元利息。这样的话,就给
1+1=2(元)
姓郑的一想,说:“得了,就按半年给一半利息结算吧!”就是到半年时,给1.5元,后半年按1.5*1/2=0.75(元)。这样的话,就还
1.5+0.75=2.25(元)
姓郑的觉得不多,又说:“那还不如按月结算了,月息呢,给1/12.”就是头一个月给1+1/12=1.0833…(元)
12个月的话,就是
(1+1/12)^12=2.613...(元)
后来,姓郑的说:“按天结算。每天给1/365计算本息。”就是,
(1+1/365)^365=2.714…(元)
姓付的一看结果笑了,说:“你就是按小时结算也是两块七毛多钱!我就给你3块得了!”
姓郑的说:“不嫌麻烦,就再算一回,得多少你给我多少。”那么,一年是24*365=8,760(小时)
就是
(1+1/8760)^8760=2.718…(元)
这回姓付的就只还给了姓郑的2.72元。
这个数,越算越觉得神奇!
实际,当n→∞时,e=lim(1+1/n)^n=2.7182818284590452353602874713526624977572…
自然对数的底e等于自然数阶乘倒数的和:e=1/0!+1/1!+1/2! +1/3! +...
最近,有人把排列扩展到负数范围,创新了自然常数e的新求法和应用。就是
可见,
这里,用e来进行排列求和∑的简算,见《张氏数奕演》一书中排列的拓宽。
e在科学技术中用得非常多,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,所以它是和圆周率π一样的一个自然常数,因而在涉及对数运算的计算中一般都使用它。
e没有很具体的意义。
正是:
自然对数底,
的确很神奇。
高等简便算,
全都应用之。
自然对数e是怎么来的?
e是“指数”(exponential)的首字母,也是欧拉名字的首字母。和圆周率π及虚数单位i一样,e有时被称为自然常数(Natural constant),是一个约等2.71828182845904523536……的无理数。是超越数,也就是说,它们不能用整系数的代数方程求解得来.
第一次把e看成常数的是雅各布•伯努利,他开始尝试计算lim(1+1/n) n 的值,1727年欧拉首次用小写字母“e”表示这常数,此后遂成标准。
高中数学必修一对数与对数运算一节中,有以10为底的对数,即常用对数。教材中也指出,如果底数是以 e为底的对数,我们称之为自然对数,并且自然对数的底e=2.71828……是一个无理数。除此之外,我们知道甚少,e似乎是来自纯数学的一个问题。事实上,对于自然对数的底e是有其生活原型的。在历史上,自然对数的底e与曾一个商人借钱的利息有关。
假如,某人把本金M元存入银行,若年利率为r,那么一年后利息就为rM.把利息并入本金,得本利和为M+rM=M(1+r)(元).
如果以此作为新本金,再存入银行,再过一年,本利和就成了
(1+r)M+r(1+r)M=(1+r)²M(元).
依次类推,本金M元,年利率r, n年后本利和便为(1+r)ⁿM(元).
这就是年复利问题.
如果不每年复利一次,而是每年复利k次,那么n年后本利和变为
为增加本文的趣味性,将式子变为具体数值.
假如某个小朋友有1元钱(M=1)存入银行,年利率为100%(r=1.通常年利率为5%~10%,本文做理论探讨,假设了这样一个特高的利率).
若每年复利一次,到年终1元就变成了2元.
若半年复利一次,到年终1元就变成了
若每月复利一次,到年终为
若每天复利一次,到年终为
若每小时复利一次,到年终为
若每分钟复利一次,到年终为
即数学家欧拉把
极限记作e,e=2.71828…,即自然对数的底。 这个极限是高等数学中的重要极限之一.我们通过计算复利问题得出,当然可用于计算复利问题.
比如,本金M元,年利率r,每年复利k次,当k无限增大时,n年后的本利和,并不是无限增大,而是趋近于一个极限值,这个极限值就与e有关,即
e是一个无限不循环小数,可以用如下级数求其近似值:
取的位数越多,其精确程度越高.
e的影响力其实还不限於数学领域。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。气压公式(气压随高度的不同而变化);欧拉公式;物体冷却的规律;放射性衰变和地球的年龄;计算火箭速度的齐奥尔科夫斯基公式等.这些与计算利率或者双曲线面积八竿子打不著的问题,居然统统和e有关,岂不奇妙?
e²等于多少?
e²=7.389056。在数学中,有一个被称为自然常数(又叫欧拉数)的常数,用符号e表示。之所以把这个数称之为自然常数,是因为自然界中的不少规律与该数有关。自然常数e是一个无理数,所以它是一个无限不循环的小数,具体数值为2.71828……。在自然界中,有不少规律与e有关,例如,生物的生长、繁殖和衰变规律,这些过程都是无限连续的,类似于银行的无限复利。
还没有评论,来说两句吧...