自然对数e的由来

合集下载

自然数E的来历

自然数E的来历

1(1+——)
X的X次方,当X趋近无穷时的极限。
人们在研究一些实际问题,如物体的冷却、细胞的繁殖、放射性元素的衰变时,都要研究
1(1+——)
X的X次方,当X趋近无穷时的极限。正是这种从无限变化中获得的有限,从两个相反方向发展(当X趋向正无穷大的时,上式的极限等于e=2.71828……,当X趋向负无穷大时候,上式的结果也等于e=2.71828……)得来的共同形式,充分体现了宇宙的形成、发展及衰亡的最本质的东西。
有人说美在于事物的节奏,“自然律”也具有这种节奏;有人说美是动态的平衡、变化中的永恒,那么“自然律”也同样是动态的平衡、变化中的永恒;有人说美在于事物的力动结构,那么“自然律”也同样具有这种结构——如表的游丝、机械中的弹簧等等。
“自然律”是形式因与动力因的统一,是事物的形象显现,也是具象和抽象的共同表达。有限的生命植根于无限的自然之中,生命的脉搏无不按照宇宙的旋律自觉地调整着运动和节奏……有机的和无机的,内在的和外在的,社会的和自然的,一切都合而为一。这就是“自然律”揭示的全部美学奥秘吗?不!“自然律”永远具有不能穷尽的美学内涵,因为它象征着广袤深邃的大自然。正因为如此,它才吸引并且值的人们进行不懈的探索,从而显示人类不断进化的本质力量。
数,美吗?
1、数之美
人们很早就对数的美有深刻的认识。其中,公元前六世纪盛行于古希腊的毕达哥斯学派见解较为深刻。他们首先从数学和声学的观点去研究音乐节奏的和谐,发现声音的质的差别(如长短、高低、轻重等)都是由发音体数量方面的差别决定的。例如发音体(如琴弦)长,声音就长;振动速度快,声音就高;振动速度慢,声音就低。因此,音乐的基本原则在于数量关系。
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!

自然常数 名称由来

自然常数 名称由来

自然常数名称由来
自然常数是一个重要的数学常数,通常用符号e表示。

它的名
称“自然常数”来源于它在自然对数的定义中的作用。

自然对数是
以e为底的对数,它在许多数学和科学领域中都有重要的应用。

自然常数e最早由瑞士数学家雅各布·伯努利在17世纪提出,
并且由莱昂哈德·欧拉在数学研究中广泛使用。

e的值约为2.71828,它是一个无限不循环小数,其小数部分是无限不重复的。

e最初是作为解决复利计算问题而引入的,它表示在一段时间
内本金连续复利的极限情况。

随后,e的重要性在微积分、复分析、概率论、统计学等领域得到了广泛的认可和应用。

在微积分中,e
是指数函数和自然对数函数的基础,它在描述增长和衰减的过程中
起着重要作用。

除了数学领域,e还在物理学、工程学、经济学等多个学科中
具有重要意义。

例如,在物理学中,e经常出现在描述振荡和波动
的方程中,如谐振子的运动方程。

在工程学中,e被广泛应用于描
述电路中的振荡和衰减过程。

在经济学中,e被用来描述复利和增
长模型。

总之,自然常数e的名称来源于它在自然对数中的作用,它是数学中一个重要的常数,具有广泛的应用价值,对于描述自然界和各种现象具有重要意义。

自然对数e的由来和意义

自然对数e的由来和意义

自然对数e的由来和意义
自然对数e是一个重要的常数,其由来和意义如下:
1. 由来:自然对数e是自然指数函数y=e^x的底数。

在微积分中,我们发现自然指数函数有一个特殊的性质:其导数等于函数本身。

这意味着,自然指数函数在任何一点的切线斜率都等于函数值,这是其他函数所没有的。

而自然指数函数的导数在x=0处的值恰好等于1,因此,我们可以将自然指数函数写成y=e^x,其中e是使得y=e^x的导数在x=0处等于1的常数。

这就是自然对数e的由来。

2. 意义:自然对数e在数学,物理,工程,金融等领域都有广泛的应用。

其中一些重要的应用如下:
- 在微积分中,自然对数e是指数函数的底数,也是指数函数的导数与函数值相等的唯一常数。

- 在复利计算中,自然对数e是财务公式中的重要常数,用于计算复利利息。

- 在工程中,自然对数e是变量增长的比例因子,用于描述信号和波的增长或衰减。

- 在物理学中,自然对数e是自然对数函数的底数,用于描述放射性衰变和电荷分布等现象。

- 在概率论和统计学中,自然对数e是指数分布和正态分布的底数,被用于描述
随机事件的概率分布。

总之,自然对数e是一个非常重要的数学常数,其在各个领域中都有着广泛的应用。

自然对数的底e

自然对数的底e

自然对数的底e徐厚骏摘要:本文介绍了自然对数的底e 的定义、性质,介绍了e 近似计算的精确度的计算方法,以及在对数、指数和双曲函数中的应用,并介绍了在复数域中,双曲函数与三角函数的关系。

自然对数的底一般用e (也有用ε)表示,这是一个很特殊也非常有用的数,我们可以用极限概念来定义。

㈠自然对数的底e 的由来我们研究下列整序变量:nn n x 11(+=其中n 为正整数使用二项式定理可展开为11()11(!1)11()11(!12111(!31)11(!2111121)1()1(121)1()1(1321)2)(1(121)1(1132nn n n n k n k nn n n n n n n n n k k n n n nn n n n n n n n x n k n −−…−+…+−−…−++…+−−+−++==∗∗…∗∗+−…−+…+∗∗…∗∗+−…−++…+∗∗∗−−+∗∗−+∗+=如果使n 增大1,则等式左边变为x n+1,等式右边首先应该在最后加上第(n+2)项(正的),而前面n+1项中的每一项也都增大了一些,因为在任一括号内的n s −1型的因式都已换成较大的因式11+−n s 。

由此必然有x n+1>x n 。

如果我们在x n 中略去一切括号内的因式,也会使x n 增大一些,因此n n y n x =+…+++<!1!31!212更进一步,我们把y n 中每一项的分母中的每一因子都换成2,将使式子又增大了一些,因此122121212−+…+++<n n y 由第二项21起各项的总和<1,因此y n <3。

由此可知,整序变量x n 必有一个有穷极限。

依照大数学家欧拉(L.Euler )的记法,用字母e 表示这个极限。

即n n n e )11(lim +=+∞→。

对于非整数,我们可以建立更普遍的公式:e x x x =++∞→)11(lim 同样e x x x =+−∞→)11(lim 同时,还有另一种形式e a a a =+→10)1(lim 。

e是怎么来的

e是怎么来的

e是怎么来的
自然常数由18世纪的大数学家欧拉推广开来,所以这个数又被称为欧拉数,用字母e表示。

e在数学中非常重要,通常会用到以e为底的对数,所以这个数又被称为自然底数。

自然常数e源自银行对复利的计算。

假如你有1元钱存在银行里,银行的年利率为100%。

那么,在一年后,你的资产将变为(1+1)^1元=2元。

如果银行换一种利息计算方式,半年结算一次利息,并且半年利率为50%。

那么,在一年后,你的资产将变为(1+0.5)^2元=2.25元。

如果是每个月结算一次利息,并且月利率为1/12。

那么,在一年后,你的资产将变为(1+1/12)^12元=2.61元。

如果是每天结算一次利息,并且天利率为1/365。

那么,在一年后(不考虑闰年),你的资产将变为(1+1/365)^365元=2.71元。

可以看到,利息的结算周期越短,最终回报越多。

观察规律可得,这种利息的计算通式为(1+1/n)^n。

既然利息结算周期越短收益越多,那么,如果每时每刻都在结算利息,即n趋于无穷大,最终的收益会是多少?也会变得无穷大吗?
事实上,当n趋于无穷大时,(1+1/n)^n等于一个常数,其大小为 2.7182818284…。

于是,人们就把这个常数定义为自然常数。

数学家证明,自然常数是一个无理数,同时也是一个超越数(不能用整系数代数方程来表示的实数)。

数学中最基本的自然常数e的由来,e代表欧拉(Euler)吗?

数学中最基本的自然常数e的由来,e代表欧拉(Euler)吗?

数学中最基本的自然常数e的由来,e代表欧拉(Euler)吗?#微积分#都忘得差不多了吧,还记得圆面积公式、圆周率计算公式怎么推导吗?今天看看一个简单的无理数并且是超越数的自然常数e 是怎么来的。

莱昂哈德·欧拉(Leonhard Euler,1707年4月15日~1783年9月18日)这个公式的巧妙之处在于,它没有任何多余的内容,将数学中最基本的e、i、π放在了同一个式子中,同时加入了数学也是哲学中最重要的0和1,再以简单的加号相连。

00:00 / 00:002X快进中重播播放00:00 00:00进入全屏点击按住可拖动视频欧拉计算出e•自然常数,符号e为数学中一个常数,是一个无限不循环小数(无理数),且为超越数,其值约为2.718281828459045。

它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,是数学中最重要的常数之一。

自然常数e来自伯努利的问题,源自古巴比伦人对复利的计算。

假如你有1元钱存在银行里,银行的年利率为100%。

那么,在一年后,你的资产将变为(1 1)^1元=2元。

如果银行换一种利息计算方式,半年结算一次利息,并且半年利率为50%。

那么,在一年后,你的资产将变为(1 0.5)^2元=2.25元。

如果是每个月结算一次利息,并且月利率为1/12。

那么,在一年后,你的资产将变为(1 1/12)^12元=2.61元。

如果是每天结算一次利息,并且天利率为1/365。

那么,在一年后(不考虑闰年),你的资产将变为(1 1/365)^365元=2.71元。

可以看到,利息的结算周期越短,最终回报越多。

观察规律可得,这种利息的计算通式为(1 1/n)^n。

既然利息结算周期越短收益越多,那么,如果每时每刻都在结算利息,即n趋于无穷大,最终的收益会是多少?也会变得无穷大吗?事实上,当n趋于无穷大时,(1 1/n)^n 等于一个常数,其大小为2.7182818284…。

数学里面e符号

数学里面e符号

数学里面e符号
数学中的e符号是指自然对数的底数,也称为欧拉常数。

这个特殊的数值约等于2.71828。

e符号在数学中有着广泛的应用,特别是在指数函数和对数函数的定义中。

e符号最早由瑞士数学家欧拉(Euler)引入,并且他给出了e的定义。

e可以通过以下极限形式来定义:
$$e = lim_{n to infty} left(1 + frac{1}{n}
ight)^n$$
e的重要性体现在它是一种特殊的无理数,它在数学和物理学中具有许多有用的性质和应用。

例如,e是指数函数中的基数,它在自然增长和衰减问题中起着重要的作用。

指数函数具有形如$f(x) =
ae^{bx}$的表达式,其中e在指数上的应用非常普遍。

另外,e符号还与对数函数密切相关。

自然对数函数(以e为底的对数函数)是一种常见的数学函数,它描述了指数函数的反函数。

自然对数函数常用符号为ln(x)。

ln(x)的定义为:
$$ln(x) = int_1^x frac{1}{t} dt$$
e的出现与微积分中的导数和积分也有关系。

对于指数函数和对数函数,e的存在使得它们的导数和积分具有简单的形式。

在实际应用中,e符号出现在各个领域。

在金融学中,e符号用于计算复利和连续复利的问题。

在物理学中,e符号出现在描述指数衰减和增长的过程中。

在概率论和统计学中,e符号用于计算复杂的概率分布和累积分布函数。

总之,e符号在数学中具有多种重要的应用,它是许多数学理论和实际问题的基础。

掌握e符号的定义和性质,对于深入理解数学和应用数学的各个领域非常重要。

e的由来

e的由来

1 1 1000 2.71692元 1000
这令财主大失所望。他以为,结帐次数越多,利息也就增
长得越快。财主根本不知道,
但增
1
1 n
n
的值是随n的增大而增大,
加的数额极其缓慢;并且,不管结算多少次,连本带利的
总和不可能突破一个上限。数学家欧拉把
1
1 n
n
极限记作e,e=2.71828…,即自然对数的底。
湖北宜昌市何老师工作室
• 第一次提到常数e,是约翰•纳皮尔于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).
湖北宜昌市何老师工作室
• 欧拉是科学史上最多产的一位杰出的数学 家,称为数学界的莎士比亚。据统计他那 不倦的一生,共写下了886部书籍和论文, 其中分析、代数、数论占40%,几何占 18%,物理和力学占28%,天文学占11%, 弹道学、航海学、建筑学等占3%。彼得堡 科学院为了整理他的著作,足足忙碌了47 年!数学史上称18世纪为“欧拉时代”。
湖北宜昌市何老师工作室
• 财主算了算,结算3次,利率为,1元钱一
年到期的本利和是:
1
1 3
2.37037元
3
• 结算4次,1元钱到一年时还。
1
1 4
2.44140元
4
• 财主还想,一年结算1000次,其利息是:
1
1
1000
湖北宜昌市何老1师0工00作室
• 这么大的数,年终肯定发财了。可是,财 主算了算,一元钱结帐1000次,年终还的 金额只有:
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

自然对数e的由来
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。

它的数值约是(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 第一次提到常数e,是约翰•纳皮尔于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).
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,而e是第一个可用字母。

不过,欧拉选这个字母的原因,不太可能是因为这是他自己名字Euler的首字母,因为他是个很谦虚的人,总是恰当地肯定他人的工作。

很多增长或衰减过程都可以用指数函数模拟。

指数函数的重要方面在于它是唯一的函数与其导数相等(乘以常数)。

e是无理数和超越数(见林德曼—魏尔施特拉斯定理(Lindemann-Weierstrass))。

这是第一个获证为超越数,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。

当x趋于正无穷大或负无穷大时,“1加x分之一的x次方”这个函数表达式(1+1/x)^x的极限就等于e,用公式表示,即:
lim(1+1/x)^x=e (x趋于±∞)
实际上e就是欧拉通过这个极限而发现的,它是个无限不循环小数,其值等于2.71828……。

以e为底的对数叫做自然对数,用符号“ln”表示。

以e为底的对数(自然对数)和指数,从数学角度揭示了自然界的许多客观规律,比如指数函数“e的x次方”对x的微分和积分都仍然是函数本身。

后人把这个规律叫做“自然律”,其中e是自然律的精髓。

因此,上述求极限e的公式被英国科学期刊《物理世界》2004年10月号公布为读者选出的科学界历来“最伟大的公式”之一,并且名列第二。

欧拉(Leonhard Euler 公元1707-1783年) 1707年出生在瑞士的巴塞尔(Basel)城,13岁就进巴塞尔大学读书,得到当时最有名的数学家约翰•伯努利(Johann Bernoulli,1667-1748年)的精心指导。

欧拉渊博的知识,无穷无尽的创作精力和空前丰富的著作,都是令人惊叹不已的!他从19岁开始发表论文,直到76岁,半个多世纪写下了浩如烟海的书籍和论文。

到如今几乎每一个数学领域都可以看到欧拉的名字,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,当时数学家们称他为“分析学的化身”。

欧拉是科学史上最多产的一位杰出的数学家,称为数学界的莎士比亚。

据统计他那不倦的一生,共写下了886部书籍和论文,其中分析、代数、数论占40%,几何占18%,物理和力学占28%,天文学占11%,弹道学、航海学、建筑学等占3%。

彼得堡科学院为了整理他的著作,足足忙碌了47年!数学史上称18世纪为“欧拉时代”。

欧拉还创设了许多数学符号,例如函数f(x)(1734年),π(1736年),log和e(1748年),sin和cos(1748年),tg(1753年),△x(1755年),∑(1755年),虚数i (1777年)等等。

欧拉著作的惊人多产并不是偶然的,他可以在任何不良的环境中工作,他常常抱着孩子在膝上完成论文,也不顾13个孩子在旁边喧哗。

他那顽强的毅力和孜孜不倦的治学精神,使他在59岁双目失明后的17年间,他还口述了几本书和400篇左右的论文。

19世纪伟大数学家高斯(Gauss,1777-1855年)曾说:“研究欧拉的著作永远是了解数学的最好方法。

”欧拉的父亲保罗•欧拉(Paul Euler)也是一个数学家,原希望小欧拉学神学,同时教他一点教学。

由于小欧拉的才华和异常勤奋的精神,又受到约翰•伯努利的赏识和特殊指导,当他在19岁时写了一篇关于船桅的论文,获得巴黎科学院的奖的奖金后,他的父亲就不再反对他攻读数学了。

1725年约翰•伯努利的儿子丹尼尔•伯努利赴俄国,并向沙皇喀德林一世推荐了欧拉,这样,在1727年5月17日欧拉来到了彼得堡。

1733年,年仅26岁的欧拉担任了彼得堡科学院数学教授。

1735年,欧拉解决了一个天文学的难题(计算慧星轨道),这个问题经几个著名数学家几个月的努力才得到解决,而欧拉却用自己发明的方法,三天便完成了。

然而过度的工作使他得了眼病,并且不幸右眼失明了,这时他才28岁。

1741年欧拉应普鲁士彼德烈大帝的邀请,到柏林担任科学院物理数学所所长,直到1766年,后来在沙皇喀德林二世的诚恳敦聘下重回彼得堡,不料没有多久,左眼视力急剧衰退,最后也完全失明。

不幸的事情接踵而来。

1771年彼得堡的大火灾殃及欧拉住宅,带病且双目失明的64岁的欧拉,被围困在大火中。

虽然他被别人从火海中救了出来,但他的书房和大量研究成果全部化为灰烬了。

沉重的打击,仍然没有使欧拉倒下,他发誓要把损失夺回来。

欧拉完全失明以后,仍然以惊人的毅力与黑暗搏斗,凭着记忆和心算进行研究,直到逝世,竟达17年之久。

欧拉的记忆力和心算能力是罕见的,他能够复述年青时代笔记的内容,心算并不限于简单的运算,高等数学一样可以用心算去完成。

欧拉在失明的17年中,还解决了使牛顿头痛的月离问题和很多复杂的分析问题。

欧拉的风格是很高的,拉格朗日是稍后于欧拉的大数学家,从19岁起和欧拉通信,讨论等周问题的一般解法,这引起变分法的诞生.等周问题是欧拉多年来苦心考虑的问题,拉格朗日的解法,博得欧拉的热烈赞扬,1759年10月2日欧拉在回信中盛称拉格朗日的成就,并谦虚地压下自己在这方面较不成熟的作品暂不发表,使年青的拉格朗日的工作得以发表和流传,并赢得巨大的声誉。

他晚年的时候,欧洲所有的数学家都把他当作老师,著名数学家拉普拉斯(Laplace)曾说过:“欧拉是我们的导师。


欧拉充沛的精力保持到最后一刻,1783年9月18日下午,欧拉为了庆祝他计算气球上升定律的成功,请朋友们吃饭,那时天王星刚发现不久,欧拉写出了计算天王星轨道的要领,还和他的孙子逗笑,喝完茶后,突然疾病发作,烟斗从手中落下,口里喃喃地说:“我死了”,欧拉终于“停止了生命和计算”。

欧拉的一生,是为数学发展而奋斗的一生,他那杰出的智慧,顽强的毅力,孜孜不倦的奋斗精神和高尚的科学道德,永远是值得我们学习的。

欧拉一生谦逊,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,反而经常见到后人以他的名字命名的重要常数、公式和定理。

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:欧拉取自己名字的第一个字母e作为自然对数的底。

其实欧拉选择e的理由,较为多数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;另一说法为e是“指数”一词英文的第一个字母,虽然你或许会怀疑瑞士人欧拉的母语不是英文,可事实上法文、德文的“指数”都是它。

究竟e的来历是什么?至今仍然是个谜。

相关文档
最新文档