极限等于e 得问题 极限等于e的公式哪来得?不是两个重要极限
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。
它的其中一个定义是
其数值约为(小数点后100位):“e ≈ 2.71828 18284 59045 23536 02874 71352 66249 77572 47093 69995 95749 66967 62772 40766 30353 54759 45713 82178 52516 64274”。
在1690年,莱布尼茨在信中第一次提到常数e。在论文中第一次提到常数e,是约翰·纳皮尔(John Napier)于1618年出版的对数著作附录中的一张表。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)。欧拉也听说了这一常数,所以在27岁时,用发表论文的方式将e“保送”到微积分。
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。
用e表示的确实原因不明,但可能因为e是“指数”(exponential)一字的首字母。另一看法则称a,b,c和d有其他经常用途,e则是第一个可用字母。还有一种可能是,字母“e”是指欧拉的名字“Euler”的首字母。
以e为底的指数函数的重要方面在于它的函数与其导数相等。e是无理数和超越数(见林德曼-魏尔斯特拉斯定理(Lindemann-Weierstrass))。这是第一个获证的超越数,而非故意构造的(比较刘维尔数);由夏尔·埃尔米特(Charles Hermite)于1873年证明。
其实,超越数主要只有自然常数(e)和圆周率(π)。自然常数的知名度比圆周率低很多,原因是圆周率更容易在实际生活中遇到,而自然常数在日常生活中不常用。
融合e,π的欧拉公式
也是超越数e的数学价值的最高体现。
自然常数一般为公式中乘方的底数和对数的底。为什么会这样,主要取决于它的来历。
法语中的序数词,数字与“E”组成,例如:Première,21e为Vingt-première。
自然常数的来法比圆周率简单多了。它就是当
时函数
值的极限。
即:
同时,它也等于
注意1!也等于1。
自然常数经常在公式中做对数的底。比如,对指数函数和对数函数求导时,就要使用自然常数。函数
的导数为
函数
的导数为
因为e=2.7182818284... ,极为接近循环小数2.71828(1828循环),那就把循环小数化为分数271801/99990,所以可以用271801/99990表示为e最接近的有理数约率,精确度高达99.9999999(7个9)% 。
扩展资料
1844年,法国数学家刘维尔最先推测e是超越数,一直到了1873年才由法国数学家埃尔米特证明e是超越数。
1727年,欧拉最先用e作为数学符号使用,后来经过一个时期人们又确定用e作为自然对数的底来纪念他。有趣的是,e正好是欧拉名字第一个小写字母,是有意的还是偶然巧合?现已无法考证!
e在自然科学中的应用并不亚于π值。像原子物理和地质学中考察放射性物质的衰变规律或考察地球年龄时便要用到e。
在用齐奥尔科夫斯基公式计算火箭速度时也会用到e,在计算储蓄最优利息及生物繁殖问题时,也要用到e。
同π一样,e也会在意想不到的地方出现,例如:“将一个数分成若干等份,要使各等份乘积最大,怎么分?”要解决这个问题便要同e打交道。答案是:使等分的各份尽可能接近e值。
如,把10分成10÷e≈3.7份,但3.7份不好分,所以分成4份,每份为10÷4=2.5,这时2.5^4=39.0625乘积最大,如分成3或5份,乘积都小于39。e就是这样神奇的出现了。
1792年,15岁的高斯发现了素数定理:“从1到任何自然数N之间所含素数的百分比,近似等于N的自然对数的倒数;N越大,这个规律越准确。”这个定理到1896年才由法国数学家阿达玛和几乎是同一时期的比利时数学家布散所证明。
以e为底还有很多优越性。如以e为底编制对数表最好;微积分公式也具有最简的形式。这是因为只有e^x导数就是其自身,即d/dx(e^x)=e^x。
参考资料来源:百度百科-自然常数
参考资料来源:百度百科-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。考察两个数列en=(1+1/n)∧n与sn=1+∑1/k!,易证这两个数列极限e=s,这个共同的值被记作e。
N的相应性
一般来说,N随ε的变小而变大,因此常把N写作N(ε),以强调N对ε的变化而变化的依赖性。但这并不意味着N是由ε唯一确定的:(比如若n>N使|xn-a|<ε成立,那么显然n>N+1、n>2N等也使|xn-a|<ε成立)。重要的是N的存在性,而不在于其值的大小。