数字 e 是个有名的无理数,它是数学里最重要的数字之一。
首几个数位是:2.7182818284590452353602874713527(无穷继续……)
e 是自然对数的底(由约翰·纳皮尔发明)。
e 出现在很多数学领域里,所以了解它是很有用的。
计算:
有很多计算 e 的值的方法,但没有方法可以算出绝对精确的值,因为 e 是个无理数(不是两个整数的比)。
但我们知道它精确到一万亿个小数位的值!
例如,当 n 越来越大时,(1 + 1/n)n 的值越来越趋近 e:
n |
(1 + 1/n)n |
1 |
2.00000 |
2 |
2.25000 |
5 |
2.48832 |
10 |
2.59374 |
100 |
2.70481 |
1,000 |
2.71692 |
10,000 |
2.71815 |
100,000 |
2.71827 |
另一个算法
e 也等于 1/0! + 1/1! + 1/2! + 1/3! + 1/4! + 1/5! + 1/6! + 1/7! + ……(注意:"!" 的意思是 阶乘)
首几项的和是:1 + 1 + 1/2 + 1/6 + 1/24 + 1/120 = 2.718055556 你可以去综合计算器试试。
巧记
要记住 e 精确到十位小数的值,记住这个英语句子(数每个单词有几个字母):
-
this
-
To
-
express
-
e
-
remember
-
to
-
memorize
-
a
-
sentence
-
to
-
simplify
-
this
你也可以记住在 "2.7" 后,"1828" 连续出现两次:2.7 1828 1828,
然后就是等腰直角三角形的内角 45°、90°、45°:2.7 1828 1828 45 90 45(记得 e 的值是个很了不起的成就!)
有趣的属性
尝试 "分开然后相乘"
假设把一个数分成相等的部分,然后把所有部分相乘。
例子:把 20 分开为 4份,然后把它们相乘:
每 "份" 是 20/4 = 5
5×5×5×5 = 54 = 625
……问题是,每个部分要多大才可以得到最大的乘积?
最接近 "e" 的数值的乘积最大,这数值是 2.5。
自己来试试,比方用 100 …… 答案是多少?
高级:e 在复利计算里的应用
e 时常在意料不到的地方出现。
例如,计算借贷和投资的连续复利时,需要用到 e:
连续复利公式
为什么?
定期复利的公式是:
FV = PV (1+r/n)n
其中 FV = 终值
PV = 现值
r = 年利率(以小数表示)
n = 期数
期数越来越大时会怎么样?
留意下面两个公式的相似之处:
(1+r/n)n |
和 |
(1 + 1/n)n |
复利公式 |
|
e(当 n 趋近无穷大) |
代入 x = n/r :
-
r/n 变成 1/x,
-
n 变成 xr
所以:
(1+r/n)n |
变成 |
(1+(1/x))xr |
这就是e 的公式(当 n 趋近无穷大时)加上一个指数 r。
因此,当 x 趋近无穷大时,(1+(1/x))xr 趋近 er
这就是为什么 e 出现在利息计算里!
超越数
e 也是个超越数 。